Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN8232:2018

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8232:2018

ISO/ASTM 51607:2013

THỰC HÀNH SỬ DỤNG HỆ ĐO LIỀU CỘNG HƯỞNG THUẬN TỪ ĐIỆN TỬ-ALANIN

Standard practise for use of an alanin–EPR dosimetry system

Lời nói đầu

TCVN 8232:2018 thay thế TCVN 8232:2009;

TCVN 8232:2018 hoàn toàn tương đương với ISO/ASTM 51607:2013;

TCVN 8232:2018 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F5 Vệ sinh thực phẩm và chiếu xạ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

THỰC HÀNH SỬ DỤNG HỆ ĐO LIỀU CỘNG HƯỞNG THUẬN TỪ ĐIỆN TỬ-ALANIN

Standard practice for use of an anlanin-EPR dosimetry system

1  Phạm vi áp dụng

1.1  Tiêu chuẩn này mô tả các vật liệu liều kế, dụng cụ và các quy trình sử dụng hệ đo liều cộng hưởng thuận từ điện tử-alanin để đo liều hấp thụ trong các vật liệu được chiếu xạ bằng photon và điện tử. Hệ đo liều này dựa trên phổ cộng hưởng thuận từ điện tử (EPR) của các gốc tự do được sinh ra từ axit amin alanin1).

1.2  Liều kế alanin được phân loại là liều kế loại 1 vì nó bị ảnh hưởng bởi các đại lượng ảnh hưởng riêng lẻ theo cách rõ ràng mà có thể được biểu thị dưới dạng các hệ số hiệu chính độc lập [xem TCVN 12303 (ISO/ASTM 52628)]. Liều kế alanin có thể được sử dụng trong hệ đo liều chuẩn tham chiếu hoặc hệ đo liều thường xuyên.

1.3  Tiêu chuẩn này nằm trong bộ các tiêu chuẩn đưa ra khuyến cáo về việc thực hiện đúng phép đo liều trong xử lý bằng bức xạ và mô tả các phương thức đạt được, tuân thủ các yêu cầu của TCVN 12303 (ISO/ASTM 52628). Tiêu chuẩn này thường được sử dụng kết hợp với TCVN 12303 (ISO/ASTM 52628).

1.4  Tiêu chuẩn này mô tả các hệ đo liều cộng hưởng thuận từ điện tử-alanin để đo liều hấp thụ trong các điều kiện sau đây:

1.4.1  Dải liều hấp thụ từ 1 Gy đến 1,5 x 10⁵ Gy.

1.4.2  Suất liều hấp thụ lên đến 102 Gy.s^–1 đối với trường bức xạ liên tục và lên đến 3 x 10¹⁰ Gy.s^–2 đối với trường bức xạ dạng xung^[1-4].

1.4.3  Dải năng lượng bức xạ đối với các photon và điện tử từ 0,1 MeV đến 30 MeV^{[1, 2, 5-8]}.

1.4.4  Nhiệt độ chiếu xạ từ – 78 °C đến + 70 °C^{[2, 9–2]}.

1.5  Tiêu chuẩn này không đề cập đến tất cả các vấn đề liên quan đến an toàn. Trách nhiệm của người sử dụng tiêu chuẩn này là phải tự xác lập các tiêu chuẩn thích hợp về thực hành an toàn và sức khỏe và xác định khả năng áp dụng các giới hạn quy định trước khi sử dụng.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

2.1  Các tiêu chuẩn ASTM

ASTM E 170, Terminology Relating to Radiation Measurements and Dosimetry (Thuật ngữ liên quan đến các phép đo bức xạ và đo liều).

2.2  Các tiêu chuẩn ISO/ASTM

TCVN 12019 (ISO/ASTM 51261), Bảo vệ bức xạ – Thực hành hiệu chuẩn hệ đo liều thường quy cho xử lý bức xạ.

TCVN 12021 (ISO/ASTM 51707), Bảo vệ bức xạ – Hướng dẫn đánh giá độ không đảm bảo đo trong đo liều xử lý bức xạ.

TCVN 12303 (ISO/ASTM 52628), Bảo vệ bức xạ – Thực hành đo liều trong xử lý bằng bức xạ.

ISO/ASTM 52701, Guide for performance characterization of dosimeters and dosimetry systems for use in radiation processing (Hướng dẫn đặc tính hiệu năng của liều kế và hệ đo liều để dùng trong xử lý bằng bức xạ).

2.3  Báo cáo của Ủy ban Quốc tế về đơn vị và các phép đo bức xạ (ICRU)

Báo cáo số 85a của ICRU, Fundamental units and quantites for ionizing radiation (Đơn vị và đại lượng cơ bản trong bức xạ ion hóa).

Báo cáo số 80 của ICRU, Dosimetry Systems for Use in Radiation Processing (Hệ đo liều dùng trong xử lý bằng bức xạ).

2.4  Báo cáo của Ủy ban phối hợp về hướng dẫn đo lường (JCGM)

JCGM 100:20082), Evaluation of measurement data – Guide to the expression of uncertainty in measurement (Đánh giá dữ liệu đo lường – Hướng dẫn trình bày độ không đảm bảo đo)

JCGM 200:2012³⁾, International vocabulary of metrology – Basic and general concepts and associated terms (VIM) [Từ vựng quốc tế về đo lường – Khái niệm, thuật ngữ chung và cơ bản (VIM)]

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn nãy sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1  Định nghĩa

3.1.1

Liều kế alanin (alanin dosimeter)

Lượng xác định của vật liệu alanin nhạy bức xạ ở dạng nhất định và được bổ sung các chất trơ làm chất kết dính.

3.1.2

Hệ đo liều cộng hưởng thuận từ điện tử-alanin (alanine-EPR dosimetry system)

Hệ này được sử dụng để xác định liều hấp thụ, bao gồm các liều kế alanin, máy đo phổ cộng hưởng thuận từ điện tử, các vật liệu chuẩn có liên quan và các quy trình để sử dụng hệ đo liều này.

3.1.3

Độ nhạy của liều kế cộng hưởng thuận từ điện tử-alanin (alanine-EPR dosimeter response)

Giá trị thu được từ các điều chỉnh áp dụng cho độ lớn của tín hiệu EPR.

3.1.4

Chuẩn kiểm tra (check Standard)

Chuẩn được chuẩn bị độc lập với các chuẩn hiệu chuẩn, được đo để kiểm tra xác nhận hiệu năng của hệ đo liều.

3.1.5

Vật liệu chuẩn cường độ EPR (EPR intensity reference material)

Vật liệu ở trạng thái thuận từ ổn định có phép đo bằng EPR được áp dụng cho độ lớn tín hiệu EPR của liều kế như là một phần của phép xác định độ nhạy của liều kế.

3.1.6

Độ lớn tín hiệu EPR (EPR signal amplitude)

Độ lớn từ đỉnh đến đỉnh của tín hiệu trung tâm phổ EPR.

3.1.6.1 Giải thích: Tín hiệu này tương ứng với nồng độ của gốc tự do sinh ra từ alanin trong liều kế alanin.

3.1.7

Đo phổ EPR (EPR spectroscopy)

Đo phổ hấp thụ cộng hướng của năng lượng điện tử, sinh ra khi dịch chuyển các điện tử không cặp đôi giữa các mức năng lượng khác nhau, theo tần số vô tuyến áp lên chất thuận từ đặt trong từ trường.

3.1.8

Phổ EPR (EPR spectrum)

Đạo hàm bậc nhất của phổ hấp thụ thuận từ điện tử đo được là hàm của từ trường.

3.1.9

Độ lớn tín hiệu tại điểm liều bằng 0 (zero dose amplitude)

Độ lớn tín hiệu EPR của một liều kế alanin chưa chiếu xạ có cùng các thông số của máy đo phổ EPR được sử dụng để có thể đo được giá trị liều hấp thụ thấp nhất.

3.2  Định nghĩa về các thuật ngữ khác dùng trong tiêu chuẩn này có liên quan đến phép đo bức xạ và đo liều có thể tham khảo trong ASTM E 170. Định nghĩa trong ASTM E 170 phù hợp với Báo cáo số 85a của ICRU, do đó, Báo cáo số 85a của ICRU có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo thay thế.

4  Ý nghĩa và ứng dụng

4.1  Hệ đo liều EPR-alanin đưa ra phương pháp đo liều hấp thụ. Phương pháp này dựa vào việc đo các gốc tự do ổn định riêng biệt trong tinh thể alanin được sinh ra do bức xạ ion hóa.

4.2  Hệ đo liều EPR-alanin được sử dụng làm hệ đo liều chuẩn tham chiếu hoặc hệ đo liều chuẩn truyền hoặc hệ đo liều thường xuyên trong các ứng dụng bức xạ bao gồm: tiệt trùng các dụng cụ y tế và thuốc, chiếu xạ thực phẩm, biến tính polyme, trị liệu trong y học và các nghiên cứu về tổn hại bức xạ trong các vật liệu^{[1, 13-15]}.

5  Mô tả

5.1  Liều kế alanin là liều kế được làm từ a-alanin, CH₃-CH(NH₂)-COOH, ở dạng bột đa tinh thể.

5.2  Tất cả các dạng đồng phân của a-alanin đều thích hợp để đo liều; trong đó, L-alanin được sử dụng phổ biến nhất.

5.3  Dạng vật lý thông thường của liều kế là các màng mỏng hoặc dạng viên tròn (hình trụ).

CHÚ THÍCH 1: Các nguyên liệu sử dụng trong sản xuất liều kế như chất phụ gia, viên nang hoặc mảng phải không có thuộc tính đặc biệt hoặc tín hiệu EPR tạo ra bức xạ. Ví dụ: các chất kết dính thích hợp như xenlulo, cao su etylen-propylen, gelatin, paraffin, polyetylen, polyetylen vinyl axetat, polystyren, polyvinylpyrrolidon, polyvinyl propylen và stearin. Các chất bôi trơn được thêm vào quá trình sản xuất liều kế là tùy ý. Ví dụ chất bôi trơn thích hợp là axit stearic^[16-21].

5.4  Liều kế này chứa tinh thể alanin và xác nhận liều hấp thụ bằng việc hình thành phân tử alanin được sinh ra từ các gốc tự do^[22]. Nhận dạng và đo các phân tử alanin được sinh ra từ các gốc tự do được thực hiện bằng quang phổ EPR. Báo cáo số 80 của ICRU đưa ra thông tin về cơ sở khoa học và lịch sử thiết lập hệ đo liều này.

5.5  Phép đo các gốc tự do bằng phổ EPR là phép đo không phá hủy. Điều này có thể được lặp lại và do đó có thể được sử dụng cho các mục đích lưu giữ số liệu^[23-25].

6  Các đại lượng ảnh hưởng

6.1  Các yếu tố khác với liều hấp thụ mà ảnh hưởng đến độ nhạy của liều kế được đề cập đến là các đại lượng ảnh hưởng và được mô tả trong các điều tiếp theo [xem ISO/ASTM 52701]. Ví dụ: các đại lượng ảnh hưởng là nhiệt độ và suất liều.

6.2  Các điều kiện bước chiếu xạ

6.2.1  Ổn định và bao gói liều kế

Ổn định và bao gói liều kế alanin có thể quan trọng trong các điều kiện nhất định (xem 6.2.4).

CHÚ THÍCH 2: Việc phân loại các liều kế dạng viên alanin theo khối lượng thành các lô nhỏ sẽ cải thiện độ không đảm bảo đo.

6.2.2  Thời gian kể từ khi sản xuất

Không có ảnh hưởng nào của thời gian đến các liều kế alanin khi liều kế được bảo quản trong các điều kiện được khuyến cáo, tính từ khi sản xuất.

6.2.3  Nhiệt độ

Không có ảnh hưởng nào của nhiệt độ trước chiếu xạ. Tuy nhiên, các liều kế alanin cần được bảo quản ở nhiệt độ khuyến cáo của nhả sản xuất, cần tránh tiếp xúc với nhiệt độ ngoài dải khuyến cáo của nhà sản xuất để giảm các ảnh hưởng có hại lên độ nhạy của liều kế.

6.2.4  Độ ẩm tương đối

Độ ẩm trong quá trình bảo quản liều kế trước chiếu xạ có thể ảnh hưởng đến độ lớn tín hiệu EPR của các liều kế alanin^{[24, 25]}. Có thể giảm ảnh hưởng của độ ẩm bằng cách hàn kín các liều kế trong vật liệu không thấm nước.

6.2.5  Tiếp xúc với ánh sáng

Không có ảnh hưởng nào của ánh sáng.

6.3  Điều kiện trong chiếu xạ

6.3.1  Nhiệt độ chiếu xạ

Nhiệt độ chiếu xạ ảnh hưởng đến độ lớn tín hiệu EPR của các liều kế alanin.

CHÚ THÍCH 3: Ảnh hưởng của nhiệt độ chiếu xạ đến độ lớn tín hiệu EPR của liều kế có thể tùy thuộc vào loại liều kế. Hệ số nhiệt độ, R_t (K-1)được xác định bằng mối quan hệ, (∆m/m)/∆T, trong đó m là độ lớn tín hiệu EPR (tính bằng đơn vị tùy ý) và T là hệ số nhiệt độ (tính bằng K). Đối với các liều kề có đồng phân L-analin, hệ số nhiệt độ dương trong dải +0,1 % °C^-1 đến +0,2 % °C^-1 là điển hình đối với nhiệt độ chiếu xạ từ -10 °C đến +70 °C^{[10, 11, 26-28]}, xem Tài liệu tham khảo [9,12] đối với nhiệt độ chiếu xạ dưới -10 °C. Hệ số nhiệt độ đối với liều kế được chuẩn bị bằng chất đồng phân lập thể 01 của alanin cao hơn 50 % so với hệ số được chuẩn bị bằng L-alanin^[29]. Các hệ số nhiệt độ đã được công bố được nêu trong Tài liệu tham khảo [26, 29].

6.3.2  Suất liều hấp thụ

Trong các điều kiện xử lý bằng bức xạ thông thường, không có hiệu ứng đo được của suất liều hấp thụ, tuy nhiên hiệu ứng này phụ thuộc vào liều đặc trưng cho liều kế alanin chiếu xạ với liều cao ở suất liều thấp^[30].

CHÚ THÍCH 4: Hiệu ứng của suất liều phụ thuộc vào tiều hấp thụ. Liều kế alanin được chiếu xạ bằng bức xạ gamma với liều hấp thụ > 5 kGy ở suất liều thấp (< 2 Gy/s) cho thấy sự giảm dần độ lớn tín hiệu EPR liên quan đến độ lớn tín hiệu phát hiện ở suất liều lớn hơn 2 Gy/s^[30]. Hiệu ứng suất liều/liều kết hợp này có thể đạt tới vài phần trăm và tùy thuộc vào nhiệt độ chiếu xạ; mặc dù hằng số tương đối trên 0°C, nhưng không có hiệu ứng suất liều nào được đo ở -10°C và -40°C^[31].

6.3.3  Phân đoạn liều

Không có ảnh hưởng nào của sự phân đoạn liều.

CHÚ THÍCH 5; Trong một số trường hợp, sự phân đoạn liều kế với liều kế alanin có thể không đơn giản. Các đại lượng ảnh hưởng nhất định góp phần vào độ nhạy của liều kế có thể không tương đương với các quá trình chiếu xạ phân đoạn và không phân đoan. Ví dụ: sự phân đoạn của liều chịu nhiều các thay đổi về nhiệt độ do nhiệt độ của liều kế có thể không tương đương với nhiệt độ chiếu xạ được đo bằng liều kế chiếu xạ với một liều duy nhất (bằng tổng liều phân đoạn). Việc so sánh chính xác các liều phân đoạn và không phân đoạn sẽ tùy thuộc rất nhiều vào kiến thức chính xác về nhiệt độ chiếu xạ đối với các quá trình chiếu xạ (xem 6.3.1).

6.3.4  Độ ẩm tương đối

Độ ẩm trong quá trình chiếu xạ có thể ảnh hưởng đến độ lớn tín hiệu EPR của các liều kế alanin. Có thể giảm ảnh hưởng của độ ẩm bằng cách hàn kìn các liều kế trong vật liệu không thấm nước.

6.3.5  Tiếp xúc với ánh sáng

Không có ảnh hưởng nào của ánh sáng xung quanh.

6.3.6  Năng lượng bức xạ

Đối với hầu hết các ứng dụng xử lý bằng bức xạ, không có ảnh hưởng của năng lượng bức xạ đối với các photon và điện tử.

CHÚ THÍCH 6: Sự khác biệt giữa liều hấp thụ với độ nhạy của liều kế alanin trong nước được chiếu xạ bằng các photon và điện tử trên một dải năng lượng^{[4, 6-8]} phải được báo cáo. Độ nhạy trong chùm điện tử đã được báo cáo là thấp hơn từ 1 % đến 2 % so với độ nhạy trong chùm Co-60^[8] và độ nhạy trong chùm tia X có năng lượng bức xạ 150 kV được báo cáo là thấp hơn ~15 %^[7]. Độ nhạy của điện tử có năng lượng bức xạ 100 keV được tìm thấy tương đương với độ nhạy của các điện tử năng lượng cao^{[32, 33]}.

6.4  Các điều kiện sau chiếu xạ

6.4.1  Thời gian

Khoảng thời gian giữa quá trình chiếu xạ và đọc liều kế phải được chuẩn hóa và phải phù hợp với các khuyến cáo của nhà sản xuất (xem 6.4.4). Liều kế analin thường được coi là ổn định trong khoảng thời gian vài tuần hoặc vài tháng. Tuy nhiên, mức độ ổn định có thể bị ảnh hưởng, nhưng không bị giới hạn, bởi liều hấp thụ, độ ẩm tương đối, thành phần liều kế và điều này phải do người sử dụng cuối mô tả.

6.4.2  Nhiệt độ

Nhiệt độ bảo quản không ảnh hưởng đến các liều kế alanin. Tuy nhiên, cần bảo quản các liều kế alanin theo khuyến cáo của nhà sản xuất.

6.4.3  Xử lý bằng nhiệt độ

Xử lý sau khi chiếu xạ không áp dụng.

6.4.4  Độ ẩm bảo quản tương đối

Độ ẩm trong quá trình bảo quản sau chiếu xạ có thể ảnh hưởng đến độ lớn tín hiệu EPR của các liều kế alanin. Cần có đủ thời gian để các liều kế cân bằng với các điều kiện môi trường xung quanh trước khi đo^[25].

6.4.5  Tiếp xúc với ánh sáng

Ánh sáng xung quanh không có ảnh hưởng đáng kể nào.

6.5  Các điều kiện đo độ nhạy

6.5.1  Tiếp xúc với ánh sáng

Ánh sáng xung quanh không có ảnh hưởng đáng kể nào.

6.5.2  Nhiệt độ

Nhiệt độ đã kiểm soát được khuyến cáo dùng để đo liều kế alanin. Tránh tiếp xúc với nhiệt độ nằm ngoài dải nhiệt độ được khuyến cáo của nhà sản xuất.

6.5.3  Độ ẩm tương đối

Độ ẩm trong quá trình đo có thể ảnh hưởng đến độ lớn tín hiệu EPR của các liều kế alanin. Trong quá trình đo, ảnh hưởng của độ ẩm có thể được bù bằng cách đo tỷ số của tín hiệu alanin với tín hiệu của vật liệu chuẩn cường độ EPR không nhạy cảm với độ ẩm (xem 7.3.1). Nếu sử dụng vật liệu chuẩn EPR nhạy cảm với độ ẩm (ví dụ: liều kế alanin đã hiệu chuẩn-chiếu xạ) thì thay đổi độ ẩm bằng cách chuẩn hóa thời gian đo (xem 6.4.4) giữa giá trị tham chiếu và số đọc của liều kế (xem Chú thích 8).

CHÚ THÍCH 7: Một số thiết bị EPR thương mại có thể tự động bù cho các thay đổi không đáng kể về nhiệt độ và độ ẩm môi trường xung quanh.

CHÚ THÍCH 8: Dữ liệu lịch sử về ảnh hưởng của độ ẩm trên các liều kế alanin và các phép đo EPR định lượng đã được biên dịch^{[25, 34-36]}.

7  Hệ đo liều và nhận biết hệ đo liều

7.1  Các thành phần của hệ đo liều alanin-EPR được cho dưới đây

7.1.1  Liều kế Alanin

7.1.2  Máy đo phổ EPR

7.1.2.1  Máy đo phổ EPR dải X được sử dụng để đo độ lớn tín hiệu EPR của liều kế alanin. Để đạt được độ không đảm bảo đo mở rộng trích dẫn trong 12.3, máy đo phổ EPR phải đáp ứng các thông số sau:

(1) tần số vi sóng từ 9 GHz đến 10 GHz cùng với hệ khóa tần số tự động (AFC);

(2) tương ứng với trường điện tử đặt tại hệ số g là 2,0 (tại tần số 9,8 GHz, tương đương với 350 mT), có dài quét từ trường là 20 mT ở tâm trường điện từ;

(3) độ lớn điều biến trường điện tử từ 0,1 mT đến 1,5 mT;

(4) công suất vi sóng từ 0,1 mW đến 10 mW;

(5) điều chỉnh thời gian quét, hằng số thời gian và độ khuếch đại máy thu theo liều hấp thụ.

7.1.2.2  Độ nhạy của máy đo phổ cần đạt ít nhất là 2 x 10¹¹ spin đối với chiều rộng dòng EPR là 0,1 mT^[37].

7.1.3  Khe chứa liều kế

7.1.3.1  Phải có một số phương tiện cơ học định vị chính xác liều kế và có thể tái tạo, cả về vị trí thẳng đứng và tâm điểm trong khoang phổ kế EPR. Khe chứa liều kế thường được làm từ thạch anh nóng chảy hoặc polyme thích hợp và phải có chất lượng, độ trong suốt để không gây nhiễu tín hiệu EPR.

7.1.4  Cân phân tích (tùy chọn)

7.1.4.1  Đối với các loại liều kế nhất định có thể tăng độ tái lập của phép đo bằng cách chuẩn hóa độ lớn tín hiệu EPR cùng với khối lượng liều kế. Để đạt được độ không đảm bảo đo được trích dẫn trong 12.3, cần sử dụng cân phân tích có thể cân khối lượng trong khoảng ± 0,1 mg. Cân phân tích phải được hiệu chuẩn theo hướng dẫn của nhả sản xuất.

7.2  Hệ thống quản lý phép đo

7.2.1  Hệ thống quản lý phép đo bao gồm cả đường cong hiệu chuẩn của hệ liều kế thu được từ quá trình hiệu chuẩn theo TCVN 12019 (ISO/ASTM 51261) và các quy trình sử dụng.

7.3  Kiểm tra xác nhận hiệu năng của thiết bị đo

7.3.1  Có thể kiểm tra xác nhận hiệu năng của máy đo phổ EPR bằng cách đo thường xuyên vật liệu chuẩn cường độ EPR thích hợp; ví dụ: các vật liệu này bao gồm Cr (III) trong Al₂O₃ (đá quý), hoặc Mn (II) trong CaO hoặc MgO^{[34, 37]}. Nếu vật liệu chuẩn cường độ EPR không đồng nhất với giá trị được thiết lập trong dải có thể chấp nhận thì chắc chắn sẽ xuất hiện các lỗi, ví dụ: lỗi về vị trí của vật liệu chuẩn cường độ EPR.

CHÚ THÍCH 9: Hiện chưa có các vật liệu chuẩn cường độ EPR được liên kết chuẩn quốc gia. Sự thích hợp của vật liệu chuẩn cường độ EPR để kiểm tra và bù đắp cho sự thay đổi về hiệu năng của máy đo phổ EPR cần được thiết lập dựa trên các dữ liệu do nhà sản xuất cung cấp hoặc đo được. Dải có thể chấp nhận được đối với các phép đo vật liệu chuẩn cường độ EPR phụ thuộc vào độ chụm phép đo của thiết bị được sử dụng. Dải điển hình là khoảng ± 0,5 % (1 σ). Việc bù cho các thay đổi hiệu năng cụ thể có thể được áp dụng nếu các thay đổi này lớn hơn các yêu cầu về độ không đảm bảo đo của phép đo.

7.4  Kiểm tra xác nhận hệ đo liều

7.4.1  Các liều kế alanin được hiệu chuẩn là các chuẩn kiểm tra thích hợp dùng để kiểm tra xác nhận hệ đo liều. Tại các khoảng thời gian quy định và bất cứ khi nào có chỉ dẫn về hiệu năng thấp trong thời gian sử dụng, hiệu năng của hệ đo liều phải được kiểm tra thông qua phép đo các chuẩn kiểm tra và các kết quả phải được lập thành văn bản. Thông tin này cần được so sánh với các giới hạn có thể chấp nhận đã quy định để kiểm tra xác nhận đầy đủ hiệu quả và kết quả phải được lập thành văn bản. Các phép đo chuẩn kiểm tra mã đo ngoài các dài thiết lập phải được giải quyết thông qua việc lặp lại các phép đo chuẩn kiểm tra, thu thập các chuẩn kiểm tra mới, nếu cần, hoặc thiết lập lại các cải đặt của máy đo phổ hoặc khe giữ liều kế, hoặc cả hai (việc thiết lập này có thể yêu cầu hiệu chuẩn lại toàn bộ hệ đo liều).

CHÚ THÍCH 10: Độ trễ của hiệu năng hệ đo liều vượt quá giới hạn có thể chấp nhận đã quy định có thể do hai nguyên nhân chính, thay đổi chuẩn kiểm tra (ví dụ: giảm dần tín hiệu) hoặc thay đổi hệ đo của máy đo phổ bao gồm thiết bị đo phổ điện tử hoặc các thành phần liên quan, hoặc cả hai (ví dụ: khe giữ liều kế). Nguồn của độ trễ hệ đo liều có thể được xác định thông qua việc thu thập các liều kế đã hiệu chuẩn mới hoặc phép đo các chuẩn kiểm tra nội bộ. Các chuẩn kiểm tra nội bộ có thể được so sánh với các liều kế đã hiệu chuẩn bằng quá trình hiệu chuẩn hệ đo liều chính để đưa ra một tham chiếu cho các phép so sánh sau này.

CHÚ THÍCH 11: Thông thường, độ lớn của tín hiệu EPR có thể bù đắp cho giá trị của vật liệu chuẩn cường độ EPR đối với các thay đổi về hiệu năng. Hiệu năng bù đắp đối với các thay đổi này tùy thuộc vào việc chọn vật liệu chuẩn cường độ EPR từ vật liệu tại chỗ (ví dụ: đá quý) được đo bằng liều kế alanin thử nghiệm tại chỗ, đối với vật liệu bên ngoài (ví dụ: liều kế alanin chuẩn) được đo theo chuỗi với việc thay thế các liều kế alanin thử nghiệm. Vật liệu chuẩn cường độ EPR tại chỗ có thể được sử dụng để bù đắp cho sự bất ổn điện tử bên trong máy đo phổ EPR mà ảnh hưởng xấu đến độ lặp lại và độ không đảm bảo đo của phép đo^{[23, 34, 38]}. Nếu các liều kế alanin nhạy với độ ẩm, có thể có các lỗi đáng kể khi độ ẩm bảo quản liều kế alanin khác đáng kể so với độ ẩm đo^[25]. Vật liệu chuẩn cường độ EPR tại chỗ cũng có thể được sử dụng để bù đắp cho các hiệu ứng độ ẩm môi trường trong quá trình đo liều kế alanin cũng như hiệu ứng liên quan do sự khác nhau về độ ẩm của alanin-liều kế^{[25, 34-36]}.

CHÚ THÍCH 12: Nếu sử dụng liều kế alanine để làm vật liệu chuẩn cường độ EPR thì ảnh hưởng của độ ẩm môi trường có thể được giảm thiểu nếu thời gian đo (sau khi lấy liều kế ra khỏi môi trường bảo quản) được giữ ổn định và sự khác nhau giữa độ ẩm bảo quản và môi trường được giảm thiểu và kiểm soát^[19]. Vì alanin không phải là vật liệu chuẩn tại chỗ, nên độ không đảm bảo đo cần đảm bảo bù đắp cho sự khác nhau không thể giải thích được về độ nhạy tương đối của máy đo phổ thu được từ việc lấy ra/thay thế các liều kế alanin giữa các phép đo.

8  Đánh giá việc lưu giữ liều kế

8.1  Quá trình đánh giá phải được thiết lập đối với việc thu, nhận, chấp nhận và bảo quản các liều kế.

8.2  Đối với các liều kế nhận được, người sử dụng phải tiến hành kiểm tra mẫu đại diện để kiểm tra xác nhận, ví dụ: việc chỉ định mẻ mẫu dựa trên chứng nhận của nhà sản xuất, tính toàn vẹn của bao bì (nếu có) và dải khối lượng của mẫu (nếu thích hợp) phải nằm trong các quy định kỹ thuật đã được lập thành văn bản.

8.3  Giữ lại đủ các liều kế cho các điều tra bổ sung hoặc sử dụng trong quá trình kiểm tra xác nhận hoặc hiệu chuẩn lại.

8.4  Bảo quản các liều kế theo khuyến cáo của nhà sản xuất hoặc theo tài liệu đã được công bố hoặc theo kinh nghiệm.

9  Quy trình hiệu chuẩn

9.1  Trước khi sử dụng từng mẻ các liều kế, cần hiệu chuẩn hệ đo liều theo quy trình hướng dẫn sử dụng trong đó quy định chi tiết quá trình hiệu chuẩn và các yêu cầu đảm bảo chất lượng theo TCVN 12019 (ISO/ASTM 51261).

9.2  Các quy trình hướng dẫn hiệu chuẩn hệ đo liều phải tính đến các đại lượng ảnh hưởng có liên quan đến các điều kiện trước, trong và sau chiếu xạ có thể áp dụng cho các quy trình tại các cơ sở chiếu xạ (xem Điều 6).

CHÚ THÍCH 13: Trước khi thực nghiệm, các khuyến cáo của nhà sản xuất hoặc tài liệu khoa học trước đây (xem Tài liệu tham khảo [1-39]) cho rằng các điều kiện thực nghiệm được đo bằng các liều kế có thể ảnh hưởng đến độ nhạy của liều kế và làm tăng đáng kể độ không đảm bảo đo, thì cần thực hiện hiệu chuẩn quá trình chiếu xạ liều kế trong các điều kiện tương tự với điều kiện sử dụng thường xuyên^[39].

9.3  Có thể cần nhiều đường cong hiệu chuẩn để phù hợp với các dải liều cụ thể hoặc khoảng thời gian đo sau chiếu xạ.

10  Điều kiện sử dụng thường xuyên

10.1  Trước chiếu xạ

10.1.1  Bảo quản các liều kế alanin theo khuyến cáo của nhà sản xuất.

10.1.2  Kiểm tra từng liều kế hoặc bao gói liều kế về các khuyết tật bên ngoài. Loại bỏ tất cả các liều kế và bao gói liều kể có các khuyết tật không thể chấp nhận được, xử lý liều kế alanin một cách thích hợp để tránh tác động vật lý.

10.1.3  Nhận biết từng liều kế một cách thích hợp theo mẻ và mã số.

10.2  Quy trình phân tích sau chiếu xạ

10.2.1  Giữ lại các liều kế.

10.2.2  Giữ các liều kế trong bao gói, nếu có thể, ở vị trí được chấp nhận theo các điều kiện quy định trước khi đo. Xem 6.4 và 6.5.

10.2.3  Các liều kế phải được đo trong khoảng thời gian xác định (xem 6.4.1 và 6.4.4) và trong các điều kiện (6.5) có tính đến các thay đổi sau khi chiếu xạ^{[23, 25]}.

10.2.4  Liều kế phải được đặt chính xác trong khe chứa liều bên trong khoang vi sóng của máy đo phổ EPR.

CHÚ THÍCH 14: Các phép do độ lớn tín hiệu EPR tử vị trí lặp lại của cùng một liều kế sẽ cho sai số trong khoảng ± 0.5% (1 σ).

CHÚ THÍCH 15: Độ lớn tín hiệu EPR phụ thuộc vào việc xoay liều ké xung quanh trục thẳng đứng của chúng; thông thường sự phụ thuộc này nhỏ hơn 0,5 % (1 σ)

10.2.5  Ghi lại phổ EPR của liều kế alanin.

10.2.6  Xác định độ lớn tín hiệu EPR của từng liều kế alanin sau chiếu xạ.

10.2.6.1  Độ lớn được đo theo đơn vị liên kết và phép đo có thể được thực hiện thủ công hoặc tự động.

CHÚ THÍCH 16: Các hiệu chỉnh khác có thể cần thiết, ví dụ: cần trừ độ lớn tín hiệu EPR đo được cho độ lớn liều bằng 0, phụ thuộc vào độ lớn liên kết của chúng và độ chụm yêu cầu của phép đo^[40].

10.2.6.2  Khi cần, việc đánh giá nhiệt độ của liều kế trong quá trình chiếu xạ có thể được dùng để hiệu chỉnh sự ảnh hưởng của nó đối với độ lớn tín hiệu EPR của liều kế (xem 6.3.1).

10.2.6.3  Đối với các liều kế dạng viên alanin có thể được sử dụng để cải thiện độ chính xác, hiệu chuẩn độ lớn tín hiệu EPR theo khối lượng liều kế.

CHÚ THÍCH 17: Đường tuyến tính của độ lớn tín hiệu EPR theo khối lượng liều kế có thể phải được thiết lập và hiệu chính khối lượng được áp dụng, phụ thuộc vào loại liều kế và độ chụm yêu cầu của phép đo.

10.2.7  Hiệu chuẩn vật liệu chuẩn EPR.

CHÚ THÍCH 18: Độ nhạy của máy đo quang phổ EPR thay đổi > 0,5 % có thể được bù bằng cách hiệu chuẩn độ lớn tín hiệu EPR của liều kế theo giá trị của vật liệu chuẩn cường độ EPR (xem Chú thích 11 vá Chú thích 12).

10.2.8  Xác định liều hấp thụ từ độ nhạy của liều kế đã hiệu chuẩn và đường cong hiệu chuẩn thích hợp (xem Điều 9).

11  Yêu cầu tối thiểu về lập hồ sơ

11.1  Ghi lại chi tiết các phép đo theo hướng dẫn sử dụng hệ thống quản lý phép đo.

12  Độ không đảm bảo đo

12.1  Tất cả các phép đo liều cần kèm theo ước lượng độ không đảm bảo đo. Các quy trình thích hợp được nêu trong TCVN 12021 (ISO/ASTM 51707) và TCVN 12019 (ISO/ASTM 51261) (xem thêm GUM).

12.2  Tất cả các thành phần của độ không đảm bảo đo cần được nêu trong ước lượng bao gồm độ không đảm bảo đo phát sinh trong quá trình hiệu chuẩn, sự biến thiên liều kế, độ tái lập của thiết bị đo và hiệu ứng của các đại lượng ảnh hưởng. Phép phân tích định lượng đầy đủ các thành phần của độ không đảm bảo đo được xem là bảng thành phần của độ không đảm bảo đo và thường được thể hiện ở dạng bảng. Thông thường, bảng thành phần của độ không đảm bảo đo sẽ xác định được tất cả các thành phần quan trọng của độ không đảm bảo đo, cùng với các phương pháp ước lượng, sự phân bố thống kê và độ lớn của chúng.

12.3  Độ không đảm bảo đo

12.3.1  Ước lượng độ không đảm bảo đo mở rộng có thể đạt được bằng các phép đo được thực hiện sử dụng hệ đo liều alanin-EPR làm hệ đo liều chuẩn tham chiếu thường khoảng ± (2 % đến 4 %) với hệ số phủ k = 2 (tương ứng với độ tin cậy khoảng 95 % đối với dữ liệu phân bố chuẩn).

12.3.2  Ước lượng độ không đảm bảo đo mở rộng có thể đạt được bằng các phép đo được thực hiện bằng cách sử dụng hệ đo liều alanin-EPR làm hệ đo liều chuẩn thường xuyên thường khoảng ± (4 % đến 6 %) với hệ số phủ k = 2 (tương ứng với độ tin cậy khoáng 95 % đối với dữ liệu phân bố chuẩn).

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] Abdel-Rahim, F., Miller, A., và McLaughlin, W. L., “Response of Radiation Monitoring Labels to Gamma Rays and Electron,” Radiation Physics and Chemistry, Vol 25, Nos 4-6,1985. pp. 767-775,

[2] Razem, D., “Dosimetric Performances of and Environmental Effects on sterin Irradiation Indicator Labels,” Radiation Physics and Chemistry, Vol 49. No. 4,1997, pp. 491-495.

[3] Pruslk. T., Montesalvo. M.. va Wallace, T., “Use of Poiydiacetylenes in an Automated Label Dosimetry System,” Radiation Physics and Chemistry, Vol 31, Nos, 4-6.1988, pp. 441-447.

[4] Patel, G. N., “Diacetylenes as Radiation Dosage Indicators” Radiation Physics and Chemistry, Vol 18, Nos 5-6,1981. pp. 913-925.

[5] Ehlermann. D. A. E.. “Validation of a Label Dosimeter for Food Irradiation Applications by Subjective and Objective Means,” Appl. Radial Isot., Vol 48, No. 9,1997, pp. 1197-1201

---