Nội dung toàn văn Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6892:2001 (ISO 11934 : 1997) về An toàn bức xạ – Bức xạ Gamma và tia X – Liều kế bỏ túi kiểu tụ điện đọc gián tiếp hoặc trực tiếp
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 6892 : 2001
ISO 11934 : 1997
AN TOÀN BỨC XẠ – BỨC XẠ GAMA VÀ TIA X – LIỀU KẾ BỎ TÚI KIỂU TỤ ĐIỆN ĐỌC GIÁN TIẾP HOẶC TRỰC TIẾP
Radiation protection – X and gamma radiation – Indirect- or direct-reading capacitor-type pocket dosemeter
Lời nói đầu
TCVN 6892 : 2001 hoàn toàn tương đương với ISO 11934 : 1997.
TCVN 6892 : 2001 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 85 “Năng lượng hạt nhân” biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (nay là Bộ Khoa học và Công nghệ) ban hành.
Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
AN TOÀN BỨC XẠ – BỨC XẠ GAMA VÀ TIA X – LIỀU KẾ BỎ TÚI KIỂU TỤ ĐIỆN ĐỌC GIÁN TIẾP HOẶC TRỰC TIẾP
Radiation protection – X and gamma radiation – Indirect- or direct-reading capacitor-type pocket dosemeter
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định yêu cầu đối với liều kế bỏ túi kiểu tụ điện và thiết bị đo phụ trợ khác dùng để đọc trực tiếp, gián tiếp liều bức xạ cá nhân của tia X và gamma.
Phép thử mô tả trong tiêu chuẩn này được thiết lập đối với các dụng cụ đo liều bức xạ cá nhân kết nối với thiết bị phụ trợ do nhà sản xuất quy định.
CHÚ THÍCH – Đặc trưng cơ, điện của các thiết bị phụ trợ thuộc phạm vi của Ủy ban Kỹ thuật điện Quốc tế – IEC (Ban kỹ thuật 45).
Tiêu chuẩn này không áp dụng cho liều kế bỏ túi đo liều bức xạ của nguồn bức xạ của các nguồn xung hoặc trường bức xạ hỗn hợp nơtron gama. Các liều kế được nêu trong tiêu chuẩn này không được sử dụng trong các trường bức xạ với suất liều bức xạ vượt quá mức tối đa mà nhà sản xuất quy định.
2. Tiêu chuẩn viện dẫn
– ISO 6980:1996, Reference beta radiation for calibrating dosemeters and dose-rate meters and determining their response as a function of beta radiation energy.
– ISO 8529-3: Neutron reference radiation – Part 3: Calibration of area and personal dosemeters and determination of response as a function of energy and angle of incidence.
– ISO 9227:1990, Corrosion tests in artificial atmospheres – Salt spray tests.
– VIM:1993, International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology, ISO, OIM
3. Thuật ngữ và định nghĩa
Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các định nghĩa được đưa ra trong VIM (xem điều 2) và các định nghĩa sau đây:
3.1. Liều kế bỏ túi kiểu tụ điện đọc trực tiếp (Direct-reading capacitor-type pocket dosemeter)
Thiết bị dùng để theo dõi liều bức xạ cá nhân (dưới đây được gọi tắt là liều cá nhân), cho phép đọc trực tiếp liều bức xạ.
Chú thích – Liều kế này là thiết bị gồm chủ yếu là một buồng ion hóa được nối với một tụ điện. Tụ được tích điện bởi một thiết bị nạp được đặt trong hoặc ngoài liều kế, độ lệch điện tích được đọc qua hệ thống quang học theo thang được hiệu chuẩn trước. Khi liều kế được chiếu xạ bởi bức xạ ion hóa thì quá trình ion hóa xảy ra trong buồng sẽ làm giảm điện tích trên tụ điện.
3.2. Liều kế bỏ túi kiểu tụ điện đọc gián tiếp (Indirect-reading capacitor-type pocket dosemeter)
Buồng ion hóa bỏ túi kiểu tụ điện, nhờ nó mà liều bức xạ có thể đọc gián tiếp thông qua một thiết bị đo điện tách biệt.
3.3. Thử kiểu (Type test)
Việc thử một hay nhiều thiết bị được sản xuất theo một thiết kế nào đó xem có đáp ứng được những đặc tính kỹ thuật định trước hay không
3.4. Đại lượng gây ảnh hưởng (Influence quantity)
Đại lượng có liên quan đến các kết quả đo nhưng không phải là mục đích của phép đo [ISO 4037 – 3]
3.5. Điều kiện tham chiếu (Reference conditions)
Tập hợp các đại lượng gây ảnh hưởng mà đối với chúng hệ số chuẩn vẫn còn đúng không cần đến bất kỳ sự hiệu chỉnh nào [ISO 4037 – 3]
3.6. Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (Standard test conditions)
Một dải các giá trị của tập hợp các đại lượng gây ảnh hưởng mà trong đó sự hiệu chuẩn hoặc việc xác định độ đáp ứng được thực hiện. [ISO 4037 – 3]
3.7. Giá trị thực qui ước của một đại lượng (Conventionally true value of a quantity)
Sự đánh giá tốt nhất của một đại lượng được xác định bởi một chuẩn đầu hoặc chuẩn thứ hoặc bởi thiết bị tham chiếu đã được hiệu chuẩn theo chuẩn đầu hoặc chuẩn thứ.
3.8. Độ đáp ứng của đầu dò/ detector (Response)
Tỉ số giữa đại lượng được đánh giá bằng số liệu đọc được của đầu dò so với giá trị thực qui ước của đại lượng này. [ISO 4037 – 2]
3.9. Sai số chỉ thị (Error of indication)
Sự sai khác giữa giá trị hiển thị của một đại lượng cần đo với giá trị thực quy ước của đại lượng đó tại điểm quan tâm.
3.10. Sai số nội tương đối (Relative intrinsic error)
Tỉ số của sai số chỉ thị của một đại lượng với giá trị thực quy ước của đại lượng đó, được đo đối với bức xạ chuẩn dưới các điều kiện tham chiếu quy định. Sai số này được biểu thị bằng phần trăm (%).
3.11. Đại lượng hiệu chuẩn (Calibration quantity)
Đại lượng vật lý được dùng để thiết lập các đặc trưng của liều kế.
3.12. Hệ số hiệu chuẩn (Calibration factor)
Tỉ số giữa giá trị thực quy ước của đại lượng mà liều kế định đo và giá trị hiển thị.
3.13. Kerma, K (Kerma, K)
Tỉ số của dEtr trên dm, trong đó dEtr là tổng động năng ban đầu của tất cả các hạt tích điện ion hóa phát ra được sinh ra bởi các hạt không tích điện hấp thụ trong một đơn vị khối lượng vật chất dm.
Trong SI, đơn vị của kerma là jun trên kilogam. Tên riêng của đơn vị của kerma là gray (Gy).
Chú thích 1 – Kerma không khí, Ka, là đại lượng thường được sử dụng thay cho đại lượng liều chiếu xạ X. Trong SI, đơn vị của liều chiếu xạ là Culong trên kilogam (C/kg), đơn vị cũ là Rơnghen, 1 R = 2,58 x 10-4 C/kg.
Chú thích 2 – Với năng lượng photon nhỏ hơn hoặc bằng 3 MeV, có thể coi các đại lượng kerma không khí và liều chiếu xạ là xấp xỉ tương đương nhau. Theo đó, giá trị Ka = 1 Gy tương ứng với một liều chiếu xạ X = 29,45 mC/kg. Với năng lượng photon trong khoảng từ 3 MeV đến 9 MeV, đại lượng kerma không khí vẫn có thể được đo bằng cách sử dụng các buồng ion hóa nhỏ với các nắp tháo được. Tuy nhiên, đối với dải năng lượng cao hơn này thì liều hấp thụ trong mô nên được sử dụng như là đại lượng hiệu chuẩn. [ICRP 51; ISO 4037 – 2]
3.14. Liều hấp thụ, D (Absorbed dose, D)
Tỷ số dɛ trên dm, trong đó dɛ là năng lượng trung bình được truyền bởi bức xạ ion hóa cho một đơn vị khối lượng vật chất dm. Trong SI, đơn vị của liều hấp thụ là Jun trên kilogam (J/kg). Tên riêng của đơn vị của liều hấp thụ là gray (Gy).
Chú thích – Khi định giá trị của liều hấp thụ cần chỉ rõ vật liệu hấp thụ để xác định vật chất mà bức xạ ion hóa được truyền tới, chẳng hạn như mô, v.v..
3.15. Tương đương liều, H (Dose equivalent, H)
Tích của Q và D tại một điểm trong mô, trong đó D là liều hấp thụ và Q là hệ số phẩm chất tại điểm đó.
Trong SI, đơn vị của tương đương liều là Jun trên kilogam. Tên riêng của đơn vị này sivơ (Sv).
Chú thích – Đối với bức xạ tia X, gamma và tia beta, hệ số phẩm chất Q bằng 1.
3.16. Tương đương liều cá nhân, Hp(d) (Personal dose equivalent, Hp(d))
Tương đương liều trong mô mềm ở một độ sâu thích hợp d dưới một điểm được chỉ ra trong cơ thể.
Trong SI, đơn vị của liều cá nhân là Jun trên kilogam, tên riêng là sivơ (Sv).
3.17. Tương đương liều môi trường H*(d) (Ambient dose equivalent, H*(d))
Đại lượng H*(d) tại một điểm trong trường bức xạ tạo bởi một trường bức xạ định hướng và mở rộng tương ứng trong một khối cầu ICRU tại độ sâu d trên bán kính ngược với hướng của trường xạ.
Trong SI, đơn vị của tương đương liều môi trường là Jun trên kilogam, tên riêng của đơn vị này là sivơ (Sv).
Chú thích – Đối với trường bức xạ đâm xuyên mạnh, độ sâu 10 mm được khuyến cáo sử dụng. Tương đương liều môi trường ở độ sâu này được biểu thị bằng H*(10). [ICRU 51]
4. Các điều kiện tiêu chuẩn để thử nghiệm liều kế
4.1. Điều kiện tham chiếu
Điều kiện tham chiếu cho liều kế bỏ túi kiểu tụ điện đọc gián tiếp hoặc trực tiếp theo ISO 4037 – 3 là:
– Nhiệt độ T = 20 °C;
– Độ ẩm tương đối R.H. = 65 %;
– Áp suất khí quyển p = 101,3 kPa;
– Phông bức xạ: suất tương đương liều môi trường là H* (10) ≤ 0,1 mSv/h.
4.2. Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn
Trừ các phép thử nhiệt độ và độ ẩm, các điều kiện tiêu chuẩn thử nghiệm phải phù hợp với ISO 4037-2:
– Nhiệt độ T: từ 18 °C đến 22 °C;
– Độ ẩm tương đối R.H: từ 50 % đến 75 %;
– Áp suất khí quyển p: từ 86 kPa đến 106 kPa;
– Phông bức xạ: suất tương đương liều môi trường H* (10) < 0,25=””>mSv/h.
Phải ghi rõ các điều kiện thực tế này trong báo cáo thử nghiệm. Các điều kiện này không được thay đổi quá lớn hoặc quá nhanh trong một loạt phép đo.
Khi buồng ion hóa của liều kế không kín, giá trị số đọc của liều kế này phải được hiệu chuẩn theo các điều kiện nhiệt độ và áp suất chuẩn bằng cách nhân nó với hệ số (pref./p).(TK/TKref). trong đó pref và TKref là áp suất và nhiệt độ chuẩn, p và TK là áp suất và nhiệt độ thực tế. Nhiệt độ là nhiệt độ tuyệt đối (K).
4.3. Điều kiện chiếu xạ
Bức xạ tham chiếu được sử dụng phải được chọn trong bảng 1 (6.2.9). Đại lượng hiệu chuẩn phải được đo bằng thiết bị đối chứng, thiết bị này được hiệu chuẩn trong các chùm tia tham chiếu có khả năng đọ với chuẩn quốc gia.
Trừ trường hợp thử nghiệm đặc biệt, chiếu xạ phải theo hướng vuông góc với trục chính của liều kế.
Khoảng cách từ “nguồn đến liều kế” là khoảng cách từ nguồn điểm tương đương đến tâm hình học của vùng thể tích nhạy bức xạ của liều kế. Khi liều kế được hiệu chuẩn trên hình nộm thì phải đặt vị trí mặt sau của nó tiếp xúc với hình nộm.
Nếu sử dụng nguồn phóng xạ để chiếu thì khoảng thời gian chiếu xạ phải lớn hơn ít nhất là 100 lần khoảng thời gian di chuyển của nguồn phóng xạ. Nếu điều kiện này không đạt thì lượng chiếu xạ ảnh hưởng gây ra bởi sự di chuyển của nguồn phải được xác định.
Phòng chiếu xạ và các thiết bị hiệu chuẩn phải đạt các quy định kỹ thuật sau đây:
a) Bàn và các giá đỡ phải được làm bằng vật liệu có chỉ số nguyên tử thấp và phải có khối lượng tối thiểu.
b) Nếu một số liều kế được chiếu xạ đồng thời thì khoảng cách giữa chúng phải sao cho sự ảnh hưởng lẫn nhau đối với số đọc của chúng là nhỏ nhất. Sự khác nhau về số đọc của một liều kế được chiếu xạ cùng với các liều kế khác so với một liều kế được chiếu xạ riêng lẻ ở cùng một vị trí phải nhỏ hơn 3 %.
c) Để các liều kế có cùng một giá trị đại lượng hiệu chuẩn thì giá đỡ của chúng phải được đặt trên cùng một đường đẳng suất liều. Nếu tính đồng nhất không đạt thì có thể quay giá đỡ xung quanh nguồn phóng xạ.
5. Đại lượng
Đối với hầu hết các phép thử, đại lượng chuẩn sẽ là kerma không khí hoặc liều hấp thụ trong mô, miễn là phù hợp với một loại bức xạ cụ thể. Tuy nhiên, đối với các phép thử về sự phụ thuộc của độ đáp ứng của liều kế vào năng lượng bức xạ và góc tới của chùm tia thì kết quả phải được báo cáo là đại lượng tương đương liều cá nhân.
6. Yêu cầu về các đặc trưng kỹ thuật và quy trình thử nghiệm
6.1. Yêu cầu chung
Các yêu cầu sau đây phải được áp dụng cho tất cả các phép thử nghiệm:
a) Các phép thử nghiệm luôn phải được thực hiện trên một số liều kế được chọn ngẫu nhiên từ một lô.
b) Để tránh những bất định gây nên bởi trọng trường, quy trình đo số liệu, bao gồm cả vị trí liều kế, phải do nhà sản xuất quy định.
c) Đối với liều kế đọc trực tiếp thì độ lớn của thang đo và số vạch chia thang phải cho phép đọc được một giá trị tương ứng với 2 % giá trị của toàn thang đo.
d) Đối với liều kế đọc gián tiếp, việc đọc số đọc theo tín hiệu số hay tín hiệu chỉ kim phải cho phép đọc được giá trị tương ứng với 2 % giá trị của toàn thang đo.
e) Liều kế phải có khả năng điều chỉnh về “0” trong khoảng giá trị tương ứng với 2 % giá trị của toàn thang đo trong phạm vi 3 lần điều chỉnh của người vận hành có kinh nghiệm.
f) Đối với tất cả các phép thử nghiệm, một nguồn bức xạ tham chiếu phải được lựa chọn trong bảng 1 (6.2.9).
6.2. Thử nghiệm với bức xạ tia X hoặc tia gamma
6.2.1. Độ ổn định điểm “0”
6.2.1.1. Yêu cầu
Độ rò rỉ của điện tích không được gây nên độ lệch của điểm “0” một giá trị vượt quá 2 % của toàn thang đo đối với một liều kế được giữ trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn trong 8 giờ.
Đối với các liều kế đọc trực tiếp: sự thay đổi số đọc không được vượt quá 2 % giá trị của toàn thang đo khi liều kế được ngắt khỏi nguồn nạp.
Đối với các liều kế đọc gián tiếp: Sự thay đổi số đọc không được vượt quá 2 % giá trị của toàn thang đo khi nối lại liều kế đã được nạp đủ với thiết bị đọc.
6.2.1.2. Quy trình thử nghiệm
Chỉnh một lô 10 liều kế về “0”, giữ chúng trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn và đọc giá trị đo ri sau 8h.
Nếu giá trị lớn nhất của thang đo của liều kế, rmax, nhỏ hơn hoặc bằng 1 mSv thì các số đọc ri phải được hiệu chỉnh theo liều của phông bức xạ tự nhiên.
Các liều kế đọc trực tiếp: chỉnh 10 liều kế về “0”, ngắt nguồn và đọc ngay giá trị ri
Các liều kế đọc gián tiếp: Nạp điện cho 10 liều kế, ngắt chúng khỏi thiết bị nạp, ngay sau đó nối lại và đọc các giá trị ri.
Tính độ lệch di do dòng rò hoặc do ngắt mạch; giá trị này tính bằng phần trăm:
di = 100 (ri/rmax) trong đó ri là các giá trị đọc, rmax là giá trị toàn thang đo.
6.2.2. Độ ổn định của số đọc
6.2.2.1. Yêu cầu
Sau một khoảng thời gian 8 giờ giữa thời điểm chiếu xạ và thời điểm đọc, các số đọc của liều kế không được khác nhau quá 2 % giá trị của toàn thang đo.
6.2.2.2. Quy trình thử nghiệm
Chiếu xạ 10 liều kế tới giá trị đọc nằm trong khoảng từ 50 % đến 85 % giá trị lớn nhất của toàn thang đo. Đọc ngay các giá trị r0 và sau đó đọc lại các giá trị này (ri) mỗi giờ một lần, trong vòng 8 giờ.
Đối với mỗi liều kế, tính độ lệch tương đối di, tính bằng phần trăm:
di = 100 (ri – r0)/ rmax cho với mỗi lần đọc ri (trong 8 lần đọc), trong đó r0 là số đọc ban đầu và rmax là giá trị của toàn thang đo.
6.2.3. Độ lặp lại
6.2.3.1. Yêu cầu
Độ lặp lại của phép đo phải được xác định bằng cách sử dụng cùng một liều kế được chiếu xạ trong cùng một điều kiện đồng nhất bao gồm cả phòng thí nghiệm và người vận hành.
Kết quả của thử nghiệm độ lặp lại cho mỗi liều kế phải sao cho:
2s / 
0,05, trong đó là số đọc trung bình của liều kế được lấy làm mẫu và s là độ lệch chuẩn.
6.2.3.2. Quy trình thử nghiệm
Chỉnh 3 liều kế về “0”. Chiếu xạ các liều kế này tới giá trị đọc nằm trong khoảng từ 50 % đến 85 % giá trị của toàn thang đo. Đọc giá trị ri, sau đó điều chỉnh lại về 0. Lặp lại phép thử nghiệm 10 lần.
Tính giá trị trung bình cho 10 số đọc của mỗi liều kế và độ lệch chuẩn s:
6.2.4. Độ đồng nhất của một lô liều kế
6.2.4.1. Yêu cầu
Độ đồng nhất của lô phải được xác định bằng cách quan sát sự biến đổi số đọc của các liều kế được chiếu xạ cùng một lượng, trong cùng một điều kiện đồng nhất, bao gồm cả phòng thí nghiệm và người vận hành.
Kết quả thử nghiệm độ đồng nhất của lô phải sao cho:
2s / < 0,1,=”” trong=”” đó=””> là số đọc trung bình của các liều kế và s là độ lệch chuẩn.
6.2.4.2. Quy trình thử nghiệm
Chiếu xạ 10 liều kế một lượng bức xạ từ khoảng 50 % đến 85 % giá trị của toàn thang đo và đọc các giá trị (ri) này
Tính giá trị trung bình của các số đọc và tính độ lệch chuẩn s:
6.2.5. Giới hạn phát hiện dưới
6.2.5.1. Yêu cầu
Đối với liều kế bỏ túi kiểu tụ điện, giới hạn phát hiện dưới được xác định bởi giá trị thấp nhất của thang đo và có thể phân biệt bằng sự thăng giáng của phông bức xạ trong một khoảng thời gian xác định bao gồm độ rò rỉ phóng xạ. Giới hạn phát hiện dưới rmin được xác định bằng 2 lần độ lệch chuẩn (2s) của giá trị trung bình của phương sai trong các số đọc của một lô liều kế tại thời điểm đầu và cuối trong khoảng thời gian 8 h trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn, làm tròn 2s tới vạch chia liền trên của thang đo.
Sau một loạt chiếu xạ với lượng bức xạ liều tương ứng với phần có nghĩa của giá trị toàn thang đo của liều kế, giới hạn phát hiện dưới không được thay đổi so với giới hạn đã được xác định từ đầu.
6.2.5.2. Quy trình thử nghiệm
Chỉnh 10 liều kế càng về gần “0” càng tốt và đọc các giá trị r0,i. Giữ liều kế 8 h trong các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn và đọc lại các giá trị ri
Tính sự sai khác tuyệt đối giữa 2 số đọc, Δri = |ri – r0,i|, sau đó tính giá trị trung bình, 
r, và độ lệch chuẩn s:
Giới hạn phát hiện dưới rmin là giá trị 2s được làm tròn tới vạch chia liền trên của thang đo.
Để thử nghiệm độ ổn định của giới hạn phát hiện dưới, lấy 10 liều kế đã được thử nghiệm giới hạn phát hiện dưới. Chiếu xạ chúng lần lượt 10 lần tới liều lượng có giá trị ít nhất bằng 80 % giá trị của toàn thang đo và chỉnh lại về 0. Sau khi kết thúc chiếu xạ, xác định giới hạn phát hiện dưới r’min như đã mô tả. So sánh với giá trị gốc rmin
6.2.6. Sai số nội tương đối
6.2.6.1. Yêu cầu
Sai số nội tương đối / không được vượt quá 10 %
6.2.6.2. Quy trình thử nghiệm
Chỉnh 10 liều kế về giá trị “0″. Chiếu xạ mỗi liều kế tối thiểu ở 3 giá trị liều khác nhau, các giá trị trong khoảng 20 % đến 100 % giá trị của toàn thang đo. Đọc các giá trị ri và chỉnh lại về “0” sau mỗi lần chiếu xạ.
Tính sai số nội tương đối Ii theo phần trăm:
Ii = 100 (ri – r0)/r0
trong đó r0 là giá trị thực quy ước của đại lượng bức xạ được dùng để chiếu xạ, ri là số đọc của các liều kế.
6.2.7. Độ tuyến tính
6.2.7.1. Yêu cầu
Để kiểm tra độ tuyến tính, hệ số biến đổi, 
, đối với một loạt các phép đo sai số nội tương đối, theo 6.2.6 phải nhỏ hơn 0,1; trong đó 
là giá trị trung bình của sai số nội và sl là độ lệch chuẩn.
6.2.7.2. Quy trình thử nghiệm
Tính giá trị trung bình, , của sai số nội, Ii, trong 6.2.6 và độ lệch chuẩn của nó, sI:
Hệ số biến đổi là 
6.2.8. Hiệu ứng nhớ
6.2.8.1. Yêu cầu
Sau khi chiếu xạ đột ngột liều kế với liều cao, sự trôi gây nên bởi dòng rò không được vượt quá 20 % giá trị của toàn thang đo trong khoảng thời gian 24 h, ở điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn.
6.2.8.2. Quy trình thử nghiệm
Chọn 3 liều kế đã được thử nghiệm sự ổn định tại “0” (6.2.1), rồi chiếu xạ chúng một lần với giá trị lượng bức xạ tương ứng k lần giá trị toàn thang đo, k thường vào khoảng 50.
Việc chiếu xạ phải được thực hiện trong thời gian lớn hơn 1 h và không quá 5 h và với suất liều bức xạ không được vượt quá giới hạn suất liều do nhà sản xuất quy định.
Một giờ sau khi kết thúc chiếu xạ, chỉnh lại liều kế về “0” và giữ trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn. Đọc các giá trị ri sau 24 h.
Tính độ trôi S gây nên bởi dòng rò của mỗi liều kế, tính bằng phần trăm:
S = 100 ri/rmax, trong đó ri là các số đọc được sau 24 h và rmax là giá trị lớn nhất của toàn thang đo.
6.2.9. Sự phụ thuộc năng lượng của độ đáp ứng
6.2.9.1. Yêu cầu chung
Đây là phép thử nghiệm nhằm xác định độ đáp ứng của liều kế với bức xạ tia X và gamma, như một hàm của năng lượng bức xạ.
Vì các liều kế bỏ túi được sử dụng như những liều kế cá nhân, việc thử nghiệm độ đáp ứng năng lượng cần phải được thực hiện trong các điều kiện của cơ quan nhận cảm. Các liều kế phải được chiếu xạ ở mặt trước của hình nộm nước tiêu chuẩn ISO với chùm bức xạ vuông góc (xem ISO 4037 – 3), đơn vị của đại lượng bức xạ được sử dụng là tương đương liều cá nhân Hp(d) (xem ICRU 47, ICRU 51).
Liều kế thử nghiệm phải được đặt theo tư thế mà sẽ dùng trong thực tế, tâm của vùng thể tích nhạy bức xạ phải trùng với điểm P là tâm của bề mặt trước của hình nộm nước chuẩn theo quy định của nhà sản xuất. Đối với điểm chuẩn P này mà tại đó giá trị thực qui ước của kerma không khí Ka đã được xác định đối với điểm chuẩn P này, tương đương liều cá nhân Hp(10) được tính bằng cách sử dụng các hệ số chuyển đổi trong bảng 1.
Bảng 1 – Hệ số chuyển đổi (ISO 4037 – 3)
|
Tên nguồn bức xạ |
Năng lượng trung bình hoặc năng lượng [keV] |
Hệ số chuyển đổi |
|
241Am |
59,6 |
1,89 |
|
137Cs |
662 |
1,21 |
|
60Co |
1250 |
1,15 |
|
Bức xạ năng lượng đơn năng |
3000 |
1,12 |
|
6000 |
1,11 |
|
|
10000 |
1,11 |
|
|
Bức xạ tia X lọc hẹp |
||
|
N-20 |
16 |
0,27 |
|
N-40 |
33 |
1,17 |
|
N-60 |
48 |
1,65 |
|
N-80 |
65 |
1,88 |
|
N-100 |
83 |
1,88 |
|
N-120 |
100 |
1,81 |
|
N-200 |
164 |
1,57 |
|
N-250 |
208 |
1,48 |
6.2.9.2. Yêu cầu
Độ đáp ứng của liều kế với bất kỳ năng lượng bức xạ nào lấy từ bảng 1, trong đó dải năng lượng hữu ích đã được quy định bởi nhà sản xuất phải nằm trong phạm vi 30 % độ đáp ứng năng lượng bức xạ tham chiếu chuẩn Er cũng được chọn từ bảng 1.
Đối với liều kế định sử dụng trong dải năng lượng từ 3 MeV đến 10 MeV thì độ đáp ứng bức xạ phải nằm trong phạm vi từ – 50 % đến +100 % độ đáp ứng của bức xạ tham chiếu hiệu chuẩn Er
6.2.9.3. Quy trình thử nghiệm
Thực hiện liên tiếp công việc sau với 3 liều kế khác nhau
Đặt tâm liều kế thể tích nhạy bức xạ của vào điểm hiệu chuẩn P là của tâm bề mặt hình nộm nước chuẩn ISO. Chiếu xạ liều kế với một giá trị thực quy ước của tương đương liều cá nhân Hp(10), từ 50 % đến 80 % giá trị của toàn thang đo. Tất cả các năng lượng EK trong dải năng lượng hữu ích được cho trong bảng 1 phải do nhà sản xuất quy định được sử dụng. Đọc r(Ek) và chỉnh liều kế về “0″.
Tính độ đáp ứng R(Ek) đối với mỗi năng lượng Ek:
R(Ek) = r(Ek)/HP(10)
Xác định độ lệch của độ đáp ứng d(Ek) cho mỗi năng lượng Ei, tính bằng phần trăm:
d(Ek) = 100 [R(Ek)/R(Er) – 1]
trong đó Er là năng lượng bức xạ tham chiếu hiệu chuẩn.
6.2.10. Sự phụ thuộc góc của độ đáp ứng
6.2.10.1. Yêu cầu
Đây là phép thử để xác định độ nhạy theo góc của các liều kế với các năng lượng photon trong bảng 2, nằm trong phạm vi dải năng lượng hữu ích được nhà sản xuất quy định.
Trong khoảng từ 0 o đến 60 o và với cùng một tương đương liều cá nhân, đối với tia gamma của 137Cs hoặc 60Co tỉ số của số đọc tại góc a và số đọc tại hướng chiếu vuông góc của liều kế phải nằm trong khoảng 20 % giá trị Ra trong bảng 2; đối với N-40, N-60, N-80, phổ tia X hẹp hoặc tia gamma của Am241 là 50 %. Góc a được thiết lập bằng cách quay hình nộm quanh các trục ngang và dọc tại điểm chuẩn P, điểm này trùng với tâm thể tích nhạy bức xạ của liều kế.
6.2.10.2. Quy trình thử nghiệm
Đặt liều kế trên mặt trước hình nộm nước ISO, giống như cách thử nghiệm độ đáp ứng năng lượng trong 6.2.9. Chiếu chùm tia vuông góc với liều kế với một giá trị thực quy ước của tương đương liều cá nhân Hp(10), khoảng 50 % đến 80 % giá trị của toàn thang đo, đọc giá trị r0° sau đó chỉnh về 0. Quay hình nộm trình tự theo chiều kim đồng hồ với các góc a = 30°, 45°, 60° sau đó ngược chiều kim đồng hồ với các góc a = -30°, – 45°, – 60° quanh trục tọa độ có điểm gốc P và chiếu xạ liều kế với cùng một giá trị thực qui ước của tương đương liều cá nhân, như khi chiếu ở góc 0°, và đọc ra. Tất cả các năng lượng cho trong bảng 2 nằm trong dải năng lượng hữu ích do nhà sản xuất quy định phải được sử dụng.
Tính các tỉ số ra/r0° và xác định độ lệch da tính bằng phần trăm từ độ đáp ứng góc Ra = Hp(10)a/Hp(10)o° cho các nguồn bức xạ cho trong bảng 2.
Bảng 2 – Giá trị theo góc (ISO 4037 – 3)
|
Nguồn bức xạ |
Hệ số theo góc Ra |
|||
|
|
a = 0° |
a = 30o |
a = 45° |
a = 60° |
|
N-40 |
1 |
0,96 |
0,87 |
0,73 |
|
N-60 |
1 |
0,96 |
0,89 |
0,77 |
|
N-80 hoặc 241Am |
1 |
0,97 |
0,91 |
0,79 |
|
137Cs |
1 |
1,01 |
1,01 |
0,98 |
|
60Co |
1 |
1 |
1,01 |
0,99 |
6.3. Thử nghiệm độ ẩm và nhiệt độ
6.3.1. Yêu cầu
Nhiệt độ: trong dải nhiệt độ từ -10 °C đến 40 °C, số đọc của liều kế phải không được lệch quá + 20 % so với số đọc của liều kế tại điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn. Đối với các liều kế sử dụng trong dải từ – 25 °C đến 50 °C thì độ lệch này không được lớn hơn 50 %.
Độ ẩm: ở nhiệt độ 35 °C và độ ẩm tương đối là 90 %, số đọc của liều kế không được lệch quá 10 % số đọc tại các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn.
6.3.2. Quy trình thử nghiệm
Dùng thiết bị thử nghiệm thích hợp với buồng môi trường đo, 10 liều kế đặt trên đường đồng liều và đẳng hướng của một nguồn đồng vị phóng xạ gamma (137Cs hoặc 60Co).
Giữ các liều kế này trong 1 h ở trong buồng với các điều kiện thử nghiệm trước khi chiếu xạ. Đưa nguồn phóng xạ vào và chiếu xạ trong một khoảng thời gian cố định sao cho số đọc của liều kế bằng khoảng 50 % đến 80 % giá trị của toàn thang đo. Đưa nguồn ra ngoài nhưng vẫn để các liều kế trong buồng cho đến khi tổng thời gian thử nghiệm ít nhất là 4 h.
Ghi lại các giá trị rT,hr đọc được, như một hàm của nhiệt độ T và độ ẩm tương đối R.H và hiệu chỉnh nhiệt độ, áp suất theo các điều kiện tham chiếu cho các liều kế để hở.
Các thử nghiệm này phải được tiến hành với một lô 10 liều kế, mỗi liều kế phải được tiến hành theo trình tự sau:
– Ở độ ẩm tương đối bằng 65 %, tại nhiệt độ 10 °C, 20 °C và 40 °C
– Ở độ ẩm tương đối bằng 90 %, tại nhiệt độ 35 °C
– Các số đọc rr tại 20 °C và độ ẩm tương đối 65 % được coi là số liệu tham chiếu. Tính các tỉ số: r–10° 65%/ rr; r40°,65%/rr, r35o, 90°/rr và độ lệch dT,RH, tính bằng phần trăm: dT,RH=100(rT,RH/rr – 1).
Đối với các liều kế sử dụng ở dải – 25 °C và + 50 °C các thử nghiệm bổ sung phải được thực hiện với một lô 10 liều kế, tại độ ẩm tương đối 65 %, với 2 nhiệt độ – 25 °C và + 50 °C cho từng liều kế.
Tính tỉ số:
r–25°,65%/rr và r50o ,65%/rr và độ lệch dT,RH tính bằng phần trăm
6.4. Thử nghiệm cơ học
6.4.1. Thử nghiệm rơi
6.4.1.1. Yêu cầu
Liều kế phải chịu được va chạm do bị rơi mà không ảnh hưởng đến số đọc để nó vượt quá 10 % giá trị của toàn thang đo. Sau phép thử nghiệm này, liều kế vẫn phải hoạt động chính xác.
6.4.1.2. Quy trình thử nghiệm
Liều kế phải được đỡ bởi một thiết bị có thể thả ra đột ngột, và rơi với vận tốc ban đầu bằng 0 lên một bề mặt bằng gỗ cứng, ví dụ gỗ sồi dầy 5 cm, đặt trên bệ bê tông. Độ cao từ điểm thấp nhất của liều kế tới bề mặt trên của tấm gỗ có thể là 1,5 m.
a) Chiếu 10 liều kề tới 80 % giá lớn nhất của thang đo và đọc chúng, r0,l
b) Để cho mỗi liều kế rơi xuống 2 lần và đọc lại kết quả đo, r1l
c) Tính độ lệch d1l, theo phần trăm d1I = 100 (r1l – r0i)/rmax trong đó rmax là giá trị lớn nhất của toàn thang đo.
d) Chỉnh lại liều kế về 0, chiếu xạ chúng với một liều như trên rồi đọc r2,l.
e) Tính độ lệch d2,l theo phần trăm d2l = 100 (r2l – r0i)/rmax.
6.4.2. Thử nghiệm rung
6.4.2.1. Yêu cầu
Giá trị đọc trung bình của liều kế sau thử nghiệm rung không được thay đổi so với giá trị đọc ban đầu quá 10 % giá trị của toàn thang đo.
6.4.2.2. Quy trình thử nghiệm
Chiếu xạ một lô 10 liều kế tới một giá trị liều bằng 80 % giá trị của toàn thang đo và đọc giá trị r0,i.
Áp một tải dao động điều hòa 2 g vào trong 15 phút cho mỗi hướng trong 3 hướng trực giao (1, 2, 3) ở một hay nhiều tần số trong mỗi dải tần sau đây:
10 Hz đến 21 Hz, 22 Hz đến 33 Hz. Sau mỗi khoảng thời gian rung 15 phút, đọc các giá trị (r1,l, r2,l, r3,l,).
Tính giá trị trung bình r0, r1, r2, r3 và độ lệch d1, d2, d3 bằng phần trăm
d1 = (r1 – r0)/rmax
d2 = (r2 – r0)/rmax
d3 = (r3 – r0)/rmax
Trong đó rmax là giá trị lớn nhất của toàn thang đo.
Ghi nhận qua kiểm tra bằng mắt bất cứ sự sai hỏng nào.
6.4.3. Thử nghiệm nhúng (đối với các liều kế không thấm nước)
6.4.3.1. Yêu cầu
Nhúng vào nước ở độ sâu 30 cm trong thời gian 2 h, số đọc của liều kế không được thay đổi quá 10 % giá trị của toàn thang đo.
6.4.3.2. Quy trình thử nghiệm
Chiếu xạ một lô 10 liều kế tại với liều bằng 80 % giá trị của toàn thang đo và đọc r0,i.
Nhúng liều kế vào nước ở độ sâu 30 cm trong 2 h. Lấy liều kế ra khỏi nước, làm khô và đọc, r1,i.
Tính độ lệch d1l bằng phần trăm:
d1,i = (r1,i – r0,i)/rmax trong đó rmax là giá trị của toàn thang đo
6.4.4. Áp suất khí quyển
6.4.4.1. Yêu cầu
Một liều kế kín phải đạt được các yêu cầu về độ chính xác được quy định ở 6.2.6. Liều kế không kín phải chịu được các thay đổi tương tự khi số đọc được hiệu chỉnh theo mật độ không khí.
6.4.4.2. Quy trình thử nghiệm
Chọn một lô 10 liều kế, đã đạt yêu cầu thử nghiệm sai số nội tương đối (6.2.6). Dùng thiết bị thử nghiệm ở 6.3, chiếu xạ các liều kế này tới giá trị 80 % giá trị lớn nhất của toàn thang đo ở trong buồng môi trường dưới các áp suất khí quyển pi sau:
p0 = 101,3 + 5 kPa
p1 = 60 + 5 kPa
p2 = 120 + 5 kPa
Nhiệt độ phải ứng với các nhiệt độ trong các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (xem 4.2). Đọc rl của các liều kế, và hiệu chỉnh theo mật độ không khí nếu các liều kế không kín.
Tính độ lệch d1l theo phần trăm:
d1,i = (r1 – r0)/rmax trong đó rmax là giá trị lớn nhất của toàn thang đo, r0 là số đọc của liều kế ở áp suất bình thường.
6.5. Thử nghiệm sử dụng
6.5.1. Phun muối
6.5.1.1. Yêu cầu
Sau khi thử nghiệm phun muối, liều kế phải đạt các yêu cầu thử nghiệm độ đồng nhất của lô được quy định ở 6.2.4.
6.5.1.2. Quy trình kiểm tra
Đặt liều kế vào buồng phun theo ISO 9227.
100 giờ trong vòng 1 tuần, phun dung dịch NaCI với nồng độ 50 g/ lít ở 35 °C. Thời gian còn lại của tuần đó (68 h) không phun nhưng duy trì nhiệt độ ở 35 °C.
Rửa các liều kế bằng nước, làm khô trong không khí ở 20 °C và tiến hành thử nghiệm độ đồng nhất của lô theo 6.2.4.
6.5.2. Tẩy xạ
6.5.2.1. Yêu cầu
Độ lưu nhiễm phóng xạ của các liều kế phải càng thấp càng tốt. Tất cả mặt ngoài của liều kế phải cứng và nhẵn, càng ít chỗ nối càng tốt.
6.5.2.2. Quy trình thử nghiệm
Chỉnh 3 liều kế về “0” và đọc số đọc phông r0,i của chúng sau 1 h.
Gây nhiễm xạ từng liều kế bằng 140La hoặc một đồng vị thích hợp khác ở một dạng vật lý: bụi khô, bụi ẩm hoặc dung dịch.
Tẩy sạch các liều kế theo chỉ dẫn của nhà sản xuất.
Điều chỉnh về “0” và đọc số đọc phông r1,i sau 1 h.
So sánh các số đọc r1,i. r0,i.
6.6. Độ đáp ứng đối với bức xạ beta
6.6.1. Yêu cầu
Độ nhạy của liều kế đối với bức xạ beta phải nêu trước.
6.6.2. Quy trình thử nghiệm
Chỉnh 5 liều kế về “0” và chiếu xạ chúng tới liều ít nhất 20 % giá trị của toàn thang đo bằng một nguồn Sr90/Y90, trong các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn và phù hợp với các khuyến cáo của ISO 6980. Sau khi chiếu xạ, đọc các giá trị ri. của liều kế.
Tính độ đáp ứng R = /l0, trong đó l0 là giá trị thực quy ước của liều beta và rtb là giá trị trung bình của ri.
6.7. Độ đáp ứng đối với nơtron
6.7.1. Yêu cầu
Độ đáp ứng của liều kế đối với nơtron phải được nêu trước.
6.7.2. Quy trình thử nghiệm
Chỉnh 5 liều kế về “0” và chiếu xạ chúng tới ít nhất 20 % giá trị của toàn thang đo bằng một nguồn 241Am-Be, trong các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn và phù hợp với các khuyến cáo của ISO 8529. Sau khi chiếu xạ, đọc các giá trị đo ri của liều kế.
Tính độ đáp ứng R = /l0 với l0 là giá trị thực quy ước của tương đương liều nơtron cá nhân và là giá trị trung bình của ri.
7. Nhãn và nội dung của nhãn
Liều kế bỏ túi kiểu tụ điện đọc gián tiếp hoặc trực tiếp phải có nhãn mác và thông tin sau:
a) Kiểu liều kế và mã số phân biệt;
b) Đơn vị liều bức xạ được dùng để đo. Thang đo của liều kế phải được ghi tương ứng đo bằng micrô hoặc miligray (mGy hoặc mGy) hoặc micro hoặc milisivơ (mSv hoặc mSv);
c) Kín hoặc không kín;
d) Dải năng lượng làm việc của liều kế;
e) Điểm tham chiếu chỉ tâm phần nhạy để xác định khoảng cách từ nguồn đến đầu dò.
8. Chứng nhận
Chứng chỉ phải đi kèm theo mỗi lô liều kế và phải bao gồm các thông tin sau:
a) Tên của nhà sản xuất và thương hiệu đăng ký;
b) Kiểu và số sêri của các liều kế trong một lô, viết theo dạng bảng kê danh mục;
c) Ghi rõ là liều kế kín hay không kín. Với các liều kế không kín, phải cung cấp đồ thị hoặc công thức để hiệu chỉnh mật độ không khí;
d) Điện thế yêu cầu để nạp các liều kế;
e) Vị trí và kích thước của thể tích nhạy (vị trí tham chiếu của tâm thể tích vùng nhạy phải được đánh dấu trên chính các liều kế nhằm mục đích hiệu chuẩn);
f) Vật liệu của vỏ bọc thể tích nhạy và độ dày của nó được tính theo miligam trên centimet vuông;
g) Dải đo của liều kế và đại lượng đo của nó như kerma không khí hoặc kerma mô hoặc tương đương liều cá nhân;
h) Giới hạn phát hiện dưới bức xạ được xác định từ thử nghiệm ở 6.2.5;
i) Dải năng lượng của liều kế gồm năng lượng thấp nhất tại đó độ đáp ứng là 50 % giá trị danh định và sự phụ thuộc năng lượng của độ đáp ứng đó, như đã được xác định từ việc kiểm tra ở 6.2.9 nếu như các liều kế đo tương đương liều cá nhân;
j) Độ đáp ứng theo góc như được xác định từ thử nghiệm ở 6.2.10 nếu liều kế đo tương tương liều cá nhân;
k) Suất liều tối đa cho liều kế tại đó hệ số hiệu chuẩn đối với bức xạ tham chiếu quy định vẫn nằm trong phạm vi 10 % của các hệ số cho trong điều 1;
I) Hệ số hiệu chuẩn ứng với bức xạ tham chiếu được ghi trong bảng kê cho các liều kế ở trong một lô;
m) Cảnh báo về các giới hạn độ tin cậy trong trường hợp suất liều cao và ở trường hỗn hợp. Năng lượng tối thiểu cho độ đáp ứng 50 % đối với bức xạ beta và độ nhạy đối với nơtron được đo ở trong các mục kiểm tra 6.6 và 6.7;
n) Các quy trình đọc bao gồm cả vị trí của liều kế;
o) Các thông tin khác: độ kín, các biện pháp tẩy xạ.
