Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12303:2018 (ISO/ASTM 52628:2013) về Bảo vệ bức xạ - Thực hành đo liều trong xử lý bức xạ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12303:2018

ISO/ASTM 52628:2013

BẢO VỆ BỨC XẠ - THỰC HÀNH ĐO LIỀU TRONG XỬ LÝ BỨC XẠ

Practice for dosimetry in radiation processing

Lời nói đầu

TCVN 12303:2018 hoàn toàn tương đương với ISO/ASTM 52628:2013;

TCVN 12303:2018 do Tiểu ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 85/SC2 Bảo vệ bức xạ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Việc sử dụng bức xạ ion hóa để xử lý các sản phẩm thương mại như tiệt trùng thiết bị y tế, giảm nhiễm bẩn vi sinh vật trong thực phẩm hoặc cải tiến polyme được gọi là quá trình bức xạ. Các kiểu bức xạ được sử dụng có thể là bức xạ gamma (điển hình từ các nguồn coban 60), bức xạ tia X hoặc điện tử được gia tốc.

Cần đảm bảo rằng liều hấp thụ cụ thể được áp dụng trong từng ứng dụng của quá trình bức xạ. Liều hấp thụ phải được đo và các hệ đo được phát triển cho mục đích này. Có nhiều sự phát triển các hệ đo này dựa trên giai đoạn đầu của sự phát triển hệ đo liều cho việc bảo vệ bức xạ cá nhân và cho điều trị y tế. Tuy nhiên, liều hấp thụ được dùng trong quá trình bức xạ thường cao hơn, từ ~ 10 Gy đến 100 kGy hoặc lớn hơn và các hệ đo liều mới đã được phát triển cho các phép đo liều này.

Lưu ý rằng thuật ngữ “liều” và “liều hấp thụ” được sử dụng thay thế cho nhau trong tiêu chuẩn này (xem 3.1.1).

Các phép đo liều yêu cầu xác định đặc tính liên quan trong quá trình bức xạ của các cơ sở bức xạ về chất lượng lắp đặt (IQ) và chất lượng vận hành (OQ), các phép đo sự đóng góp liều vào sản phẩm chiếu xạ trong chất lượng thực hiện (PQ) và quan trắc định kỳ các quá trình chiếu xạ.

Các tài liệu phong phú với các điều khoản về liều kế dùng cho quá trình bức xạ, hướng dẫn và tiêu chuẩn đã được một số tổ chức ban hành (ví dụ, Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) và Ủy ban quốc tế về đơn vị và đo lường bức xạ (ICRU)), để vận hành hệ đo liều. Cụ thể, ICRU Report 80 cung cấp thông tin về cơ sở khoa học và sự phát triển lịch sử của nhiều hệ được sử dụng hiện nay.

Tiểu ban kỹ thuật TCVN/TC 85 SC2 có phạm vi xây dựng các tiêu chuẩn về tất cả ứng dụng quá trình bức xạ. Một số lượng lớn các tiêu chuẩn đã được công bố được chấp nhận từ các tiêu chuẩn ISO/ASTM, do vậy đảm bảo được tính chấp nhận rộng rãi trên quốc tế. Các thực hành và hướng dẫn này mô tả hệ đo liều thường được sử dụng trong các quá trình bức xạ và phép đo liều được yêu cầu trong việc xác nhận giá trị sử dụng và quan trắc định kỳ các quá trình bức xạ. Danh mục các tiêu chuẩn về quá trình bức xạ được nêu ở Điều 2.

Việc phát triển, xác nhận giá trị sử dụng và kiểm soát định kỳ một quá trình bức xạ bao gồm một số các hoạt động, phần lớn dựa vào khả năng đo các liều nhận được một cách chính xác. Do vậy, liều đo được cần liên kết với chuẩn quốc gia, hoặc quốc tế và độ không đảm bảo được biết kể cả tác động của các đại lượng ảnh hưởng. Tiêu chuẩn về đo liều quá trình bức xạ đáp ứng đầy đủ các yêu cầu này.

Các thực hành mô tả các hệ đo liều thường có một số đóng góp và cần có một tiêu chuẩn chung có thể đóng vai trò như một tiêu chuẩn viện dẫn chung và có thể được dùng làm cơ sở cho việc lựa chọn các hệ đo liều cho các nhiệm vụ xác định. TCVN 12303 (ISO/ASTM 52628) đáp ứng mục tiêu này. Tiêu chuẩn này đưa ra các yêu cầu chung về hiệu chuẩn và sử dụng các hệ đo liều và để ước lượng độ không đảm bảo đo. Chi tiết liên quan đến từng hệ đo liều được tìm thấy trong các tiêu chuẩn tương ứng và mỗi tiêu chuẩn đều viện dẫn đến tiêu chuẩn về các yêu cầu chung này.

BẢO VỆ BỨC XẠ - THỰC HÀNH ĐO LIỀU TRONG XỬ LÝ BỨC XẠ

Practice for dosimetry in radiation processing

1  Phạm vi áp dụng

1.1  Tiêu chuẩn này mô tả các yêu cầu cơ bản để áp dụng khi thực hiện các phép đo liều hấp thụ phù hợp với các tiêu chuẩn đo liều. Ngoài ra, tiêu chuẩn này còn cung cấp hướng dẫn về việc lựa chọn các hệ đo liều và chỉ dẫn người dùng đến các tiêu chuẩn khác mà có cung cấp thông tin cụ thể về các hệ đo liều riêng biệt, về các phương pháp hiệu chuẩn, đánh giá độ không đảm bảo và các ứng dụng xử lý bức xạ.

1.2  Tiêu chuẩn này áp dụng cho việc đo liều đối với các ứng dụng xử lý bức xạ có sử dụng electron hoặc photon (bức xạ gamma hoặc tia X).

1.3  Tiêu chuẩn này đề cập đến các yêu cầu tối thiểu của một hệ thống quản lý đo lường, nhưng không bao gồm các yêu cầu về hệ thống chất lượng chung.

1.4  Tiêu chuẩn này không đề cập đến việc đo liều cá nhân hoặc đo liều y tế.

1.5  Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các hệ đo liều chuẩn sơ cấp.

1.6  Tiêu chuẩn này không nhằm mục đích giải quyết tất cả các mối quan tâm về an toàn, nếu có, liên quan đến việc sử dụng tiêu chuẩn thực hành này. Người sử dụng tiêu chuẩn thực hành này có trách nhiệm thiết lập các biện pháp an toàn và và vệ sinh lao động thích hợp 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 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).

TCVN 6165 (ISO/IEC Guide 99), Từ vựng quốc tế về đo lường học - Khái niệm, thuật ngữ chung và cơ bản (VIM)

TCVN 7393-1 (ISO 11137-1) Tiệt khuẩn sản phẩm chăm sóc sức khỏe - Bức xạ - Phần 1: Yêu cầu triển khai, đánh giá xác nhận và kiểm soát thường quy quá trình tiệt khuẩn đối với thiết bị y tế

TCVN 7413 (ASTM F1356), Tiêu chuẩn thực hành chiếu xạ để kiểm soát các vi sinh vật gây bệnh và các vi sinh vật khác trong thịt đỏ, thịt gia cầm tươi và đông lạnh

TCVN 7415 (ASTM F1885), Tiêu chuẩn hướng dẫn chiếu xạ gia vị, thảo mộc và rau thơm để kiểm soát vi sinh vật gây bệnh và các vi sinh vật khác

TCVN 7511 (ASTM F1355), Tiêu chuẩn hướng dẫn chiếu xạ nông sản tươi như một biện pháp xử lý kiểm dịch thực vật)

TCVN 7910 (ISO/ASTM 51275), Bảo vệ bức xạ - Thực hành sử dụng hệ đo liều phim nhuộm màu bức xạ.

TCVN 7911 (ISO/ASTM 51276) Bảo vệ bức xạ - Thực hành sử dụng hệ đo liều Polymetylmetacrylat

TCVN 7912 (ISO/ASTM 51310) Tiêu chuẩn thực hành sử dụng hệ đo liều dẫn sóng quang học nhuộm màu trong xử lý bằng bức xạ

TCVN 7913 (ISO/ASTM 51401) Tiêu chuẩn thực hành sử dụng hệ đo liều dicromat.

TCVN 7914 (ISO/ASTM 51956) Tiêu chuẩn thực hành sử dụng hệ đo liều nhiệt huỳnh quang (TLD) trong xử lý bằng bức xạ

TCVN 8229 (ISO/ASTM 51538) Tiêu chuẩn thực hành sử dụng hệ đo liều dùng Etanol-Clorobenzen

TCVN 8231 (ISO/ASTM 51540) Tiêu chuẩn thực hành sử dụng hệ đo liều chất lỏng nhuộm màu bức xạ

TCVN 8232 (ISO/ASTM 51607) Tiêu chuẩn thực hành sử dụng hệ đo liều cộng hưởng thuận từ electron-alanin

TCVN 8233 (ISO/ASTM 51650), Tiêu chuẩn thực hành sử dụng hệ đo liều xenluloza triaxetat

TCVN 8234 (ISO/ASTM 51702), Tiêu chuẩn thực hành đo liều áp dụng cho thiết bị chiếu xạ gamma dùng để xử lý bằng bức xạ

TCVN 8768 (ISO/ASTM 51205) Tiêu chuẩn thực hành sử dụng hệ đo liều Ceric-Cerous Sunphat

TCVN 8769 (ISO/ASTM 51818), Thực hành đo liều áp dụng cho thiết bị dùng chùm điện tử để xử lý bức xạ ở mức năng lượng từ 80 keV đến 300 keV

TCVN 8770 (ISO/ASTM 51631) Thực hành sử dụng hệ đo liều nhiệt lượng để đo liều chùm điện tử và hiệu chuẩn liều kế thường xuyên

TCVN 8771 (ISO/ASTM 51900) Tiêu chuẩn hướng dẫn đo liều trong nghiên cứu chiếu xạ thực phẩm và sản phẩm nông nghiệp

TCVN 8772 (ISO/ASTM 51940) Hướng dẫn đo liều đối với Chương trình phóng thích côn trùng bất dục

TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3), Độ không đảm bảo đo - Phần 3: Hướng dẫn trình bày độ không đảm bảo đo (GUM: 1995)

TCVN 12018 (ASTM E1026), Bảo vệ bức xạ - Thực hành sử dụng hệ đo liều Fricke

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

TCVN 12020 (ISO/ASTM 51608) Bảo vệ bức xạ - Thực hành đo liều tại một cơ sở xử lý bức xạ bằng tia X (bức xạ hãm) với năng lượng trong khoảng từ 50 keV đến 7,5 MeV.

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

TCVN 12079 (ASTM F1736), Hướng dẫn chiếu xạ để kiểm soát vi sinh vật gây bệnh và vi sinh vật gây hư hỏng trên cá và động vật không xương sống dùng làm thực phẩm

TCVN ISO/IEC 17025 Yêu cầu chung về năng lực đối với các phòng thử nghiệm và hiệu chuẩn

ASTM E170, Terminology relating to radiation measurements and dosimetry (Thuật ngữ liên quan đến các phép đo bức xạ và đo liều)

ASTM E2232, Guide for selection and use of mathematical methods for calculating absorbed dose in radiation processing applications (Tiêu chuẩn hướng dẫn lựa chọn và sử dụng các phương pháp toán học để tính toán liều hấp thụ trong các ứng dụng sử dụng bức xạ)

ASTM E2303, Guide for absorbed-dose mapping in radiation processing facilities (Hướng dẫn lập bản đồ liều hấp thụ trong các cơ sở chiếu xạ)

ASTM E2304, Practice for Use of a LiF Photo-Fluorescent Film Dosimetry System (Thực hành sử dụng hệ thống đo liều phim huỳnh quang quang học LiF)

ASTM E2381, Guide for Dosimetry In Radiation Processing of Fluidized Beds and Fluid Streams (Hướng dẫn đo liều trong xử lý bức xạ trong các lớp rắn giả lỏng và lưu chất)

ASTM E2449, Guide for Irradiation of Pre-packaged Processed Meat and Poultry Products to Control Pathogens and other Microorganisms (Hướng dẫn chiếu xạ các sản phẩm thịt và gia cầm chế biến đã đóng gói để kiểm soát mầm bệnh và các vi sinh vật khác)

ISO/ASTM 51431, Practice for Dosimetry in Electron Beam and X-Ray (Bremsstrahlung) Irradiation Facilities for Food Processing (Thực hành đo liều trong các cơ sở chiếu xạ sử dụng chùm điện tử và tia X (bức xạ hãm) để xử lý thực phẩm)

ISO/ASTM 51649, Practice for Dosimetry in an Electron-Beam Facility for Radiation Processing at Energies Between 300 keV and 25 MeV (Thực hành đo liều trong cơ sở bức xạ dùng chùm điện tử để xử lý bức xạ ở mức năng lượng từ 300 keV đến 25 MeV)

ISO/ASTM 51939, Practice for Blood Irradiation Dosimetry (Thực hành đo liều chiếu xạ máu)

ISO/ASTM 52116 Practice for Dosimetry for a Self-Contained Dry-Storage Gamma Irradiator (Thực hành đo liều đối với máy chiếu xạ gamma nguồn khô tự che chắn)

ISO/ASTM 52701, Guide for Performance Characterization of Dosimeters and Dosimetry Systems for Use in Radiation Processing (Hướng dẫn về tính năng làm việc của các liều kế và các hệ đo liều để sử dụng trong xử lý bức xạ)

ISO 11137-3, Sterilization of health care products - Radiation - Part 3: Guidance on dosimetric aspects (Tiệt khuẩn các sản phẩm chăm sóc sức khỏe - Bức xạ - Phần 3: Hướng dẫn về phương diện đo liều)

ISO 10012, Measurement managements systems - Requirements for measurement processes and measuring equipment (Hệ thống quản lý đo lường - Yêu cầu đối với quy trình đo và thiết bị đo)

ICRU Report 80, Dosimetry Systems for Use in Radiation Processing (Các hệ đo liều sử dụng trong xử lý bức xạ)

ICRU Report 85a, Fundamental Quantities and Units for Ionizing Radiation (Đại lượng và đơn vị cơ bản của bức xạ ion hóa)

3  Thuật ngữ

3.1  Định nghĩa

3.1.1

Liều hấp thụ (D) (absorbed dose (D))

Thương số của d chia cho dm, trong đó d là năng lượng trung bình được bức xạ ion hóa truyền đến vật chất có khối lượng dm, do đó

D = d/dm

[ICRU 85a]

3.1.1.1  Giải thích - Đơn vị đo lường quốc tế (SI) của liều hấp thụ ion hóa là gray (Gy), trong đó 1 gray tương đương với sự hấp thụ 1 jun (joule) trên một kilogam vật liệu cụ thể (1 Gy = 1 J/kg).

3.1.2

Phòng thử nghiệm hiệu chuẩn đo liều được công nhận (accredited, dosimetry calibration laboratory)

Phòng thử nghiệm đo liều được một tổ chức thẩm (kiểm) định công nhận chính thức rằng phòng thử nghiệm đo liều có đủ năng lực thực hiện các hoạt động cụ thể trong việc hiệu chuẩn hoặc thẩm định việc hiệu chuẩn các hệ thống đo liều phù hợp với các các yêu cầu đã quy định của tổ chức công nhận.

3.1.3

Hiệu chuẩn (calibration)

Tập hợp các hoạt động nhằm thiết lập, trong các điều kiện cụ thể, mối quan hệ giữa các giá trị của đại lượng được chỉ thị bằng một dụng cụ đo hoặc một hệ đo, hoặc các giá trị đại diện bởi một biện pháp tham khảo tài liệu hoặc một tài liệu tham khảo với các giá trị tương ứng được công nhận bởi các tiêu chuẩn.

3.1.4

Liều kế (dosimeter)

Dụng cụ, khi bị chiếu xạ, thể hiện một sự thay đổi định lượng và có thể liên hệ đến liều hấp thụ trong một vật liệu nhất định khi sử dụng các dụng cụ và quy trình đo thích hợp.

3.1.5

Xác định tính năng của liều kế/hệ đo liều (dosimeter/dosimetry system characterization)

Việc xác định các tính năng, như dải các giá trị liều, độ tái lập và hiệu ứng của các đại lượng ảnh hưởng đối với liều kế/hệ đo liều trong điều kiện thử nghiệm đã xác định.

3.1.6

Đáp ứng của liều kế (dosimeter response)

Hiệu ứng có thể lặp lại, định lượng được, tạo ra trong liều kế bởi bức xạ ion hóa.

3.1.6.1  Giải thích - Giá trị đáp ứng của liều kế, thu được từ một hoặc nhiều phép đo, được sử dụng trong việc đánh giá liều hấp thụ nhận được. Giá trị đáp ứng có thể thu được từ các phép đo như độ hấp thụ quang học, độ dày, khoảng cách giữa các đỉnh khối lượng trong phổ EPR, hoặc điện thế giữa các dung dịch.

3.1.7

Đo liều (dosimetry)

Đo liều hấp thụ bằng cách sử dụng một hệ đo liều.

3.1.8

Hệ đo liều (dosimetry system)

Hệ thống được sử dụng để đo liều hấp thụ, bao gồm các liều kế, các thiết bị đo lường và các chuẩn tham chiếu liên quan, và các quy trình sử dụng của hệ thống.

3.1.9

Đại lượng ảnh hưởng (influence quantity)

Đại lượng không phải là đối tượng đo nhưng có ảnh hưởng đến kết quả đo.

[TCVN 6165 (ISO/IEC Guide 99)]

3.1.10

Hệ thống quản lý đo (measurement management system)

Tập hợp các yếu tố tương tác hoặc liên quan với nhau cần thiết để đạt được sự xác nhận về đo lường và việc kiểm soát liên tục các quá trình đo.

3.1.11

Hệ đo liều chuẩn sơ cấp (primary standard dosimetry system)

Hệ đo liều được ấn định hoặc được công nhận rộng rãi có chất lượng đo lường cao nhất và giá trị của nó được chấp nhận mà không cần quy chiếu đến các chuẩn khác có cùng lượng.

3.1.12

Xử lý bức xạ (radiation processing)

Chiếu xạ có chủ ý các sản phẩm hoặc vật liệu để bảo quản, biến đổi hoặc cải thiện các đặc tính của các sản phẩm này.

3.1.13

Hệ đo liều chuẩn quy chiếu (reference standard dosimetry system)

Hệ đo liều, có chất lượng đo lường cao nhất sẵn có tại một khu vực nhất định hoặc trong một tổ chức xác định và từ đó các phép đo được thực hiện tại đó được dẫn chiếu.

3.1.14

Trường bức xạ chuẩn quy chiếu (reference standard radiation field)

Trường bức xạ đã được hiệu chuẩn, có chất lượng đo lường cao nhất sẵn có tại một khu vực nhất định hoặc trong một tổ chức xác định và từ đó các phép đo được thực hiện tại đó được dẫn chiếu.

3.1.15

Hàm đáp ứng (response function)

Biểu thị toán học của mối tương quan giữa đáp ứng của liều kế và liều hấp thụ đối với một hệ đo liều xác định.

3.1.16

Hệ đo liều thường quy (routine dosimetry system)

Hệ đo liều được hiệu chuẩn dựa trên hệ đo liều chuẩn quy chiếu và được sử dụng để đo liều hấp thụ thường quy, bao gồm việc lập bản đồ liều và theo dõi quá trình xử lý.

3.1.17

Liên kết chuẩn (traceability)

Tính chất của kết quả đo nhờ đó kết quả có thể liên kết tới mốc quy chiếu thông qua một chuỗi không đứt đoạn các phép hiệu chuẩn được lập thành tài liệu, mỗi phép hiệu chuẩn đóng góp vào độ không đảm bảo đo.

3.1.18

Hệ đo liều truyền chuẩn (transfer standard dosimetry system)

Hệ đo liều được sử dụng làm trung gian để hiệu chuẩn các hệ đo liều khác.

3.1.19

Liều kế loại I (Type I dosimeter)

Liều kế có chất lượng đo cao, đáp ứng của liều kế bị ảnh hưởng bởi các đại lượng ảnh hưởng riêng lẻ theo cách được xác định rõ ràng và có thể được biểu thị thành các hệ số hiệu chính độc lập.

3.1.19.1  Giải thích - Xem Điều 6 về các ví dụ và các chi tiết khác.

3.1.20

Liều kế loại II (Type II dosimeter)

Liều kế mà đáp ứng của liều kế bị ảnh hưởng bởi các đại lượng ảnh hưởng theo cách phức tạp mà thực tế không thể biểu thị được theo các hệ số hiệu chỉnh độc lập.

3.1.20.1  Giải thích - Xem Điều 6 về các ví dụ và các chi tiết khác.

3.1.21

Độ không đảm bảo (uncertainty)

Tham số gắn với kết quả đo, đặc trưng cho sự phân tán của các giá trị có thể được quy cho đại lượng đo một cách hợp lý.

3.1.22

Bảng thành phần độ không đảm bảo (uncertainty budget)

Phân tích định lượng các điều kiện cấu thành đóng góp vào độ không đảm bảo đo, bao gồm phân bố thống kê, cách xử lý toán học và phương pháp tổng hợp chúng.

3.2  Định nghĩa các thuật ngữ khác được sử dụng trong tiêu chuẩn này liên quan đến đo bức xạ và đo liều có thể tìm thấy trong ASTM E170. Các định nghĩa trong ASTM Terminology E170 tương thích ICRU Report 85a; Do đó, tài liệu này có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo thay thế. Khi thích hợp, các định nghĩa được sử dụng trong tiêu chuẩn này có nguồn gốc từ và phù hợp với các định nghĩa đo lường chung, được đưa ra trong TCVN 6165 (ISO/IEC Guide 99).

4  Ý nghĩa và sử dụng

4.1  Việc xử lý bức xạ các vật phẩm trong cả hai lĩnh vực thương mại và nghiên cứu có thể được thực hiện cho nhiều mục đích. Chúng bao gồm, ví dụ, tiệt khuẩn các sản phẩm chăm sóc sức khỏe, giảm số lượng vi khuẩn trong thực phẩm và gây biến đổi các polyme. Các bức xạ được sử dụng có thể là các electron được gia tốc, bức xạ gamma từ các nguồn nhân phóng xạ như coban-60, hoặc bức xạ tia X.

4.2  Để chứng minh cho việc kiểm soát quá trình chiếu xạ, liều hấp thụ phải được đo bằng việc sử dụng một hệ đo liều, mà việc hiệu chuẩn hệ đo liều đó phải có khả năng liên kết chuẩn với các chuẩn quốc gia hoặc quốc tế tương ứng. Sự thay đổi do bức xạ sinh ra trong liều kế được đánh giá và đối chiếu với liều hấp thụ thông qua hiệu chuẩn. Các phép đo liều cần thiết cho các quá trình cụ thể được mô tả trong các tiêu chuẩn khác được viện dẫn trong tiêu chuẩn này.

5  Yêu cầu đối với hệ đo liều

5.1  Yêu cầu đối với hệ đo liều là một phần cần thiết của hệ thống quản lý đo lường. Các yêu cầu sau là các yêu cầu tối thiểu cần thực hiện, và các yêu cầu bổ sung có thể phù hợp, tùy thuộc vào bản chất của quá trình. Hướng dẫn về các yêu cầu này được đưa ra trong Điều 7.

5.1.1  Việc lựa chọn và sử dụng một hệ đo liều cụ thể trong một ứng dụng cụ thể cần phải được biện giải, có tính đến tối thiểu những vấn đề sau đây:

Phạm vi liều bức xạ

Loại bức xạ

Hiệu ứng của các đại lượng ảnh hưởng Độ không đảm bảo cần thiết theo yêu cầu Độ phân giải không gian cần thiết theo yêu cầu

5.1.2  Hệ đo liều phải được hiệu chuẩn theo các yêu cầu của TCVN 12019 (ISO/ASTM 51261).

5.1.3  Phải thiết lập và lập hồ sơ độ không đảm bảo liên quan đến các phép đo được thực hiện bằng hệ đo liều. Tất cả các phép đo liều phải được đi kèm với việc đánh giá độ không đảm bảo. Xem TCVN 12021 (ISO/ASTM 51707), TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3) và NIST Chú thích kỹ thuật 12977 về các hướng dẫn.

5.1.4  Tài liệu phải được thiết lập và duy trì để đảm bảo tuân thủ các yêu cầu tối thiểu được quy định trong các tiêu chuẩn có liên quan đến hệ đo liều cụ thể. Hệ thống chất lượng của người dùng có thể chi tiết hơn các yêu cầu tối thiểu này.

6  Phân loại

6.1  Việc phân loại liều kế và hệ đo liều trong ASTM E61 dựa trên hai tiêu chí riêng biệt: (I) các đặc tính đo lường vốn có của liều kế (xem 3.1.19 và 3.1.20), và (2) lĩnh vực áp dụng hệ đo liều (xem 3.1.13 và 3.1.16). Các phân loại này rất quan trọng trong cả việc lựa chọn và việc hiệu chuẩn các hệ đo liều.

CHÚ THÍCH 1: Việc phân loại Liều kế loại I và loại II (xem 6.2) và phân loại các hệ đo liều (xem 6.3) là phần mở rộng cho các phân loại được xác định trong TCVN 12019 (ISO/ASTM 51261). Các ví dụ được đưa ra trong TCVN 12019 (ISO/ASTM 51261) liệt kê các liều kế được sử dụng trong tiêu chuẩn viện dẫn (tham chiếu) và các trong các ứng dụng thường quy, nhưng không phân biệt giữa liều kế và hệ đo liều được sử dụng. Việc phân loại được sử dụng trong tiêu chuẩn này sẽ được kết hợp trong tất cả các phiên bản tiếp theo của ASTM E61 về đo liều.

6.2  Phân loại liều kế dựa trên các đặc tính về đo lường

6.2.1  Phân loại liều kế này dựa trên hiểu biết về các đặc tính đo lường vốn có của chúng. Phương pháp đo có thể quan trọng trong việc phân loại (xem dưới đây), nhưng việc phân loại không xem xét việc sử dụng thiết bị trong thực tế, hoặc chất lượng chuẩn bị, sản xuất liều kế. Ví dụ, các dung dịch axit của các ion dicromat có các tính chất vốn có nhất định trong đáp ứng đối với bức xạ và ảnh hưởng của nhiệt độ chiếu xạ, điều đó có nghĩa là chúng được phân loại thuộc liều kế loại I. Tính năng thực tế của một hệ đo liều dựa trên các liều kế dicromat, tuy vậy, sẽ phụ thuộc vào chất lượng chuẩn bị dung dịch đo liều và phụ thuộc vào chất lượng của máy đo quang phổ được sử dụng để đo độ hấp thụ quang học.

6.2.2  Hiểu biết về các đặc tính vốn có của một liều kế là quan trọng trong việc lựa chọn liều kế để dùng cho một ứng dụng cụ thể. Ví dụ, khi chọn một liều kế để sử dụng cho việc chuyển liều giữa các trường bức xạ có nhiệt độ khác nhau, cần chọn một liều kế mà đáp ứng của nó có thể hiệu chỉnh được về ảnh hưởng của nhiệt độ chiếu xạ, nghĩa là cần chọn liều kế loại I.

6.2.3  Để một liều kế được phân loại là liều kế loại I, phải có khả năng áp dụng chính xác, độc lập các hiệu chỉnh đối với đáp ứng của liều kế nhằm tính được hiệu ứng của các đại lượng ảnh hưởng liên quan, như nhiệt độ, suất liều v.v... Giá trị hiệu chỉnh, dải các giá trị của các đại lượng ảnh hưởng và dải các giá trị liều mà trong khoảng đó hiệu chỉnh được áp dụng, được xác định như là một phần của việc xác định đặc tính liều kế (xem 7.3). Trong phân loại liều kế là liều kế loại I, có thể cần chỉ rõ phương pháp đo. Ví dụ, các gốc tự do được sinh ra trong alanin được chiếu xạ có thể được đo bằng một số kỹ thuật khác nhau, tuy nhiên chỉ có kỹ thuật EPR đã được chứng minh là bảo đảm được chất lượng đo cao (chính xác), cần thiết để thực hiện phân loại alanin là liều kế loại I. Ví dụ về liều kế loại I được đưa ra trong Bảng 1.

6.2.4  Việc phân loại liều kế là liều kế loại II dựa trên mức độ phức tạp của tương tác giữa các đại lượng ảnh hưởng, như nhiệt độ và suất liều, chính điều này làm cho việc áp dụng các hệ số hiệu chỉnh độc lập đối với đáp ứng của liều kế trở nên không thực tế. Ví dụ về liều kế loại II được đưa ra trong Bảng 2.

6.3  Phân loại các hệ đo liều dựa trên lĩnh vực ứng dụng

6.3.1  Hệ đo liều chuẩn quy chiếu

6.3.1.1  Việc phân loại hệ đo liều thuộc hệ đo liều chuẩn quy chiếu dựa trên việc ứng dụng của hệ. Các hệ đo liều chuẩn quy chiếu được sử dụng làm chuẩn để hiệu chuẩn các hệ đo liều sử dụng trong các phép đo thường quy. Độ không đảm bảo của hệ đo liều chuẩn quy chiếu sẽ ảnh hưởng đến độ không đảm bảo của hệ đang được hiệu chuẩn, và do đó tiêu chí chất lượng đo lường cao của hệ đo liều chuẩn quy chiếu là quan trọng. Trong ngữ cảnh này, khái niệm chất lượng đo lường cao được hiểu là một hệ đo liều có độ không đảm bảo thấp và có khả năng liên kết chuẩn với các chuẩn quốc gia hoặc quốc tế.

6.3.1.2  Các hệ đo liều chuẩn quy chiếu có thể là các hệ được đặt tại một địa điểm nhất định, hoặc có thể là các hệ đo liều truyền chuẩn được vận hành bởi phòng thử nghiệm chuẩn quốc gia hoặc phòng thử nghiệm hiệu chuẩn liều được công nhận. Trong trường hợp các hệ đo liều truyền chuẩn, liều kế được gửi đến một cơ sở để chiếu xạ và sau đó gửi trở lại phòng thử nghiệm nơi đã gửi liều kế để thực hiện đo. Yêu cầu về việc vận chuyển các liều kế không làm tăng quá mức độ không đảm bảo của phép đo đã hạn chế loại liều kế có thể được sử dụng. Thông thường, các hệ đo liều Alanin/EPR, dicromat hoặc ceric-cerous được sử dụng theo cách này.

6.3.1.3  Hệ đo liều chuẩn quy chiếu bao gồm các liều kế và các thiết bị đo liên quan và các tài liệu hệ thống chất lượng cần thiết để đảm bảo khả năng liên kết chuẩn đến các chuẩn quốc gia và chuẩn quốc tế tương ứng. Liều kế được sử dụng trong hệ đo liều chuẩn quy chiếu, nhìn chung thường là liều kế loại I, tuy nhiên vẫn có thể có ngoại lệ (xem, ví dụ, ISO/ASTM 51631).

6.3.1.4  Độ không đảm bảo mở rộng đạt được với các phép đo sử dụng hệ đo liều chuẩn quy chiếu thường là khoảng ± 3 % (k = 2). Trong một số ứng dụng cụ thể, ví dụ: sử dụng các electron năng lượng dưới 1 MeV, những giới hạn thực tế của các kỹ thuật có thể có nghĩa là các hệ đo liều chuẩn quy chiếu có độ không đảm bảo lớn hơn.

CHÚ THÍCH 2 Độ không đảm bảo mở rộng được tính bằng cách nhân độ không đảm bảo chuẩn tổng hợp với hệ số phủ k = 2 cho mức tin cậy khoảng 95 %. Xem TCVN 12021 (ISO/ASTM 51707) và TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3) để biết thêm chi tiết.

6.3.2  Hệ đo liều thường quy. Việc phân loại một hệ đo liều là hệ đo liều thường quy dựa trên việc ứng dụng hệ đo đó, tức là các phép đo liều hấp thụ thường quy, bao gồm cả việc lập bản đồ liều và giám sát quá trình (thực hiện). Một hệ đo liều thường quy bao gồm các liều kế và các thiết bị đo liên quan và các tài liệu hệ thống chất lượng cần thiết để đảm bảo khả năng liên kết chuẩn với các chuẩn quốc gia và chuẩn quốc tế tương ứng. Liều kế được sử dụng trong hệ đo liều thường quy nhìn chung, thường là liều kế loại II, tuy nhiên vẫn có thể có ngoại lệ, ví dụ như việc sử dụng các liều kế alanin loại I cho các phép đo liều thường quy.

6.3.2.1  Việc phân loại liều kế là liều kế loại II dựa trên mức độ phức tạp của tương tác giữa các đại lượng ảnh hưởng, như nhiệt độ và suất liều, chính điều này làm cho việc áp dụng các hệ số hiệu chỉnh độc lập đối với đáp ứng của liều kế trở nên không thực tế. Ví dụ về liều kế loại II được đưa ra trong Bảng 2.

Bảng 1 - Ví dụ về liều kế loại I

Bảng 2 - Ví dụ về liều kế loại II

6.3.2.2  Độ không đảm bảo mở rộng đạt được với các phép đo sử dụng hệ đo liều thường quy là khoảng ± 6 % (k = 2).

7  Hướng dẫn

7.1  Thành phần của hệ đo liều

7.1.1  Hệ đo liều bao gồm một số các thành phần được sử dụng để đo liều hấp thụ. Một hệ bao gồm liều kế, bộ thiết bị được sử dụng và văn bản quy trình cần thiết để vận hành hệ đo. Bộ thiết bị không chỉ bao gồm thiết bị được sử dụng để đo đáp ứng của liều kế, mà còn gồm các dụng cụ phụ trợ, như máy đo độ dày và các vật liệu chuẩn quy chiếu để đánh giá tính năng của thiết bị. Nhìn chung, hệ đo liều sẽ lấy tên của liều kế mà hệ đo liều đó sử dụng.

7.2  Lựa chọn hệ đo liều

7.2.1  Việc lựa chọn hệ đo liều cho một ứng dụng cụ thể thuộc về trách nhiệm của người sử dụng.

7.2.2  Điều 5.1.1 đưa ra danh sách các yếu tố mà tối thiểu phải được xem xét khi lựa chọn hệ đo liều, ngoài ra cần xem xét cẩn thận các yếu tố bổ sung có thể liên quan đến ứng dụng cụ thể. Ví dụ như độ ổn định trước và sau chiếu xạ, khả năng dễ sử dụng và dễ hiệu chuẩn. Các khía cạnh liên quan đến an toàn, như độc tính, cũng có thể là quan trọng, đặc biệt là trong chiếu xạ thực phẩm.

7.2.3  Bảng 1 đến Bảng 6 liệt kê các tiêu chuẩn có đưa ra các yêu cầu hoặc hướng dẫn, hoặc cả hai, về đo liều sử dụng trong các ứng dụng xử lý bức xạ. Có một số trùng lặp về phạm vi của một số các tiêu chuẩn, nhưng các yêu cầu trong các tiêu chuẩn được liệt kê trong Bảng 4 luôn được ưu tiên áp dụng so với các yêu cầu trong của tiêu chuẩn chung được nêu ở Bảng 3.

Bảng 3 - Yêu cầu về đo liều chung đối với tất cả các ứng dụng chiếu xạ

Bảng 4 - Yêu cầu về đo liều chung đối với các ứng dụng chiếu xạ cụ thể

7.2.4  Tóm tắt các đặc tính tính năng của các liều kế được đưa ra trong Phụ lục A, ngoài ra để có thông tin chi tiết cần tham khảo các tiêu chuẩn về thực hành có liên quan. Hướng dẫn ngắn gọn về các vấn đề cần được xem xét khi lựa chọn hệ đo liều được đưa ra dưới đây:

7.2.4.1  Dải liều - Liều dùng trong xử lý chiếu xạ trong dải từ - 10 Gy đến ~ 100 kGy tùy theo mỗi ứng dụng.

Bảng 5 - Hướng dẫn về đo liều trong các ứng dụng chiếu xạ cụ thể

Bảng 6 - Hướng dẫn lập bản đồ liều hấp thụ và các phương pháp toán

Phạm vi vận hành tương đối hạn chế của nhiều liều kế có nghĩa là, thông thường không thể sử dụng cùng một hệ đo liều trong toàn bộ dải liều quan tâm (cần đo). Độ không đảm bảo, liên quan đến một hệ đo liều, có thể tăng cao ở cả ranh giới thấp (dưới) và ranh giới cao (trên) của dải liều được trích dẫn.

7.2.4.2  Loại bức xạ. Các ứng dụng xử lý bức xạ sử dụng một dải rộng các loại bức xạ bao gồm bức xạ X, bức xạ gamma và các electron có năng lượng từ 100 keV đến 10 MeV. Tính hữu dụng của một hệ đo liều đối với một loại bức xạ nhất định sẽ phụ thuộc vào hình dạng vật lý và kích thước của liều kế và khả năng hiệu chuẩn hệ đo. Đáp ứng của một số liều kế thì khác nhau với loại bức xạ và suất liều.

7.2.4.3  Đại lượng ảnh hưởng. Đại lượng ảnh hưởng, chẳng hạn như nhiệt độ trước, trong và sau khi chiếu xạ, suất liều, độ ẩm và loại bức xạ có ảnh hưởng đến tính năng của hầu hết các hệ đo liều ở một mức độ nào đó. Việc phân loại liều kế loại I và II phần lớn dựa trên bản chất của hiệu ứng của các đại lượng ảnh hưởng. Khi chọn liều kế, cần xem xét tất cả các đại lượng ảnh hưởng có liên quan đến ứng dụng, đánh giá xem hiệu ứng có đáng kể hay không, và nếu là đáng kể thì, hiệu ứng đó có thể được tính đến một cách thỏa đáng hay không bằng cách áp dụng hệ số hiệu chỉnh, hoặc bằng cách hiệu chuẩn dưới các điều kiện sử dụng.

7.2.4.4  Tính ổn định (trong) đáp ứng của liều kế. Độ ổn định trước và sau chiếu xạ trong đáp ứng của liều kế có thể là một cân nhắc (yếu tố) quan trọng. Một số liều kế, như dung dịch Fricke, cho thấy sự tăng lên liên tục trong đáp ứng trước và sau chiếu xạ, nên đòi hỏi phải hiệu chỉnh bằng cách sử dụng các mẫu kiểm soát thích hợp, như một liều kế chưa được chiếu xạ được đưa vào cùng điều kiện môi trường như liều kế dùng để đo liều. Các hệ đo liều khác cho thấy có những thay đổi trong đáp ứng của liều kế theo thời gian, và điều này có thể đặt ra yêu cầu xác định khoảng thời gian từ khi chiếu xạ đến khi đo.

7.2.4.5  Mức độ yêu cầu về độ không đảm bảo. Việc đánh giá một cách đầy đủ cả về độ không đảm bảo theo yêu cầu và độ không đảm bảo có thể đạt được của phép đo là một thành phần thiết yếu trong việc lựa chọn hệ đo liều (xem 7.5).

7.2.4.6  Độ phân giải không gian cần thiết theo yêu cầu. Các ứng dụng như lập bản đồ liều trong chùm electron và đo liều ở khu vực gần các giao diện, đặt ra yêu cầu về độ phân giải không gian của liều kế. Các liều kế lớn, như chất lỏng chứa trong các ống, sẽ chỉ cung cấp thông tin về liều trung bình đối với thể tích dung dịch. Nếu yêu cầu độ phân giải trên thang đo nhỏ (nhỏ hơn 1 mm) thì có thể cần sử dụng các liều kế phim. Độ phân giải không gian đạt được có thể được xác định bằng phương pháp đo, thay vì bằng kích thước của liều kế. Ví dụ, các liều kế kích thước lớn có thể được quét bằng các chùm ánh sáng nhỏ để cho độ phân giải không gian cao theo hai chiều.

7.3  Đặc tính của liều kế/hệ đo liều

7.3.1  Thông tin về các đặc tính chung của liều kế hoặc hệ đo liều có thể được tìm thấy trong các tài liệu và từ nhà sản xuất hoặc nhà cung cấp. Thông thường, các thử nghiệm đã được thực hiện trong một dải các điều kiện xác định, mà trong đó các đại lượng ảnh hưởng tiềm năng đã được thay đổi để xác định mức độ ảnh hưởng có thể có. Tài liệu hướng dẫn ISO/ASTM 52701 mô tả các đại lượng ảnh hưởng cần được xem xét và đưa ra các kỹ thuật thực nghiệm có thể được sử dụng để định lượng các hiệu ứng và tương tác của chúng. Các thử nghiệm này cũng sẽ cung cấp thông tin về dải liều hữu ích của hệ đo liều và đưa ra chỉ báo về độ không tin cậy có thể đạt được. Hoạt động này thường được gọi là xác định đặc tính của liều kế hoặc hệ đo liều (xem 3.1.5).

7.3.2  Người dùng cần xem xét các thông tin có sẵn và, nếu cần, tiến hành các thử nghiệm bổ sung để xác định đặc tính các tính năng trong các điều kiện sử dụng cụ thể.

7.3.3  Việc phân loại liều kế là liều kế loại I hoặc liều kế loại II được thực hiện trong tiêu chuẩn này dựa trên cơ sở các thực nghiệm về đặc tính và phụ thuộc vào bản chất định lượng của hiệu ứng của các đại lượng ảnh hưởng và liệu có thể thực hiện được việc hiệu chỉnh độc lập hay không.

7.3.4  Cần phải phân biệt giữa việc xác định đặc tính và việc hiệu chuẩn. Việc xác định đặc tính cung cấp thông tin về hiệu ứng có thể có của các đại lượng ảnh hưởng và được sử dụng trong việc lựa chọn hệ đo liều và trong việc xác định phương pháp hiệu chuẩn cần thiết [xem TCVN 12019 (ISO/ASTM 51261)]. Hiệu chuẩn là hoạt động được sử dụng để xác định chức năng đáp ứng của một hệ đo liều đã cho theo các điều kiện sử dụng và là trách nhiệm của người sử dụng hệ thống đo liều.

7.4  Hiệu chuẩn hệ đo liều

7.4.1  Tất cả các thiết bị đo liều yêu cầu phải được, hoặc là hiệu chuẩn có khả năng liên kết chuẩn với các chuẩn thích hợp, hoặc là kiểm tra tính năng để xác minh hoạt động của nó. Các yêu cầu về hiệu chuẩn hệ đo liều được dùng trong xử lý bức xạ được nêu trong TCVN 12019 (ISO/ASTM 51261).

7.4.2  Trong phần lớn các ứng dụng xử lý bức xạ, cần phải chứng minh rằng các phép đo liều có khả năng liên kết chuẩn với các chuẩn quốc gia hoặc quốc tế được công nhận. Có một số ứng dụng mà chỉ thực hiện các phép đo liều tương đối, ví dụ, phép đo độ rộng chùm tia, có thể không yêu cầu phải có khả năng liên kết chuẩn.

7.4.3  Nhiều phòng thử nghiệm hiệu chuẩn duy trì chuẩn liều hấp thụ của họ như là một trường bức xạ chuẩn quy chiếu có đặc tính được xác định rõ ràng, chứ không duy trì một hệ đo liều chuẩn quy chiếu.

7.4.4  Việc hiệu chuẩn hệ đo liều thường được thực hiện dưới dạng liều hấp thụ đối với nước, nhưng liều hấp thụ đối với các vật liệu khác cũng có thể được sử dụng, ví dụ, liều hấp thụ đối với silic trong trường hợp chiếu xạ bán dẫn.

7.5  Độ không đảm bảo của việc đo liều

7.5.1  Tất cả các phép đo liều cần phải được kèm theo đánh giá độ không đảm bảo.

7.5.2  Tất cả các thành phần của độ không đảm bảo phải được đưa vào đánh giá, bao gồm cả độ không đảm bảo phát sinh từ hiệu chuẩn, độ tái lập của liều kế, độ ổn định của thiết bị và hiệu ứng của các đại lượng ảnh hưởng. Phân tích định lượng đầy đủ về các thành phần của độ không đảm bảo thường được đưa ra dưới dạng bằng các thành phần của độ không đảm bảo. Thông thường, bảng thành phần độ không đảm bảo sẽ xác định tất cả các thành phần quan trọng của độ không đảm bảo cùng với các phương pháp đánh giá, phân bổ thống kê và độ lớn của chúng.

CHÚ THÍCH 3: Không có định nghĩa chính thức về bảng tổng hợp thành phần độ không đảm bảo trong TCVN 6165 (ISO/IEC Guide 99). TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3) và các nơi khác, do đó dẫn đến việc sử dụng khác của thuật ngữ này, ví dụ mức cho phép của độ không đảm bảo trong một ứng dụng cụ thể.

7.5.3  Việc hiểu biết về các thành phần có đóng góp vào độ không đảm bảo là cần thiết khi đánh giá tầm quan trọng của các phép đo được thực hiện trong xử lý bức xạ. Ví dụ, trong việc lập bản đồ liều tương đối, một thành phần quan trọng duy nhất của độ không đảm bảo có thể là độ biến thiên từ liều kế này đến liều kế khác, trong đó, trong các ứng dụng đòi hỏi các phép đo liều có khả năng liên kết chuẩn, thì cần phải xem xét tất cả các thành phần của độ không đảm bảo.

7.5.4  Hướng dẫn cụ thể về việc đánh giá độ không đảm bảo trong phép đo liều xử lý bức xạ nêu trong TCVN 12021 (ISO/ASTM 51707). Hướng dẫn chung hơn có trong TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3) và ví dụ, NIST Technical Note 1297.

7.6  Các hệ thống quản lý đo lường

7.6.1  Nhiều khía cạnh, được thảo luận trước đây trong Điều này là những thành tố thiết yếu của một hệ thống quản lý đo lường rộng hơn, bao gồm tất cả các khía cạnh của một hệ thống chất lượng liên quan đến quá trình đo. Các khía cạnh tổng quát hơn của một hệ thống chất lượng nằm ngoài phạm vi của tiêu chuẩn đo liều ASTM E61, nhưng các hướng dẫn và yêu cầu có thể được tìm thấy trong các tài liệu như ISO 10012, và có thể được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu về đo lường trong hệ thống chất lượng dựa trên TCVN ISO 9000 (ISO 9000). Định nghĩa về hệ thống quản lý đo lường (3.1.10) được lầy từ ISO 10012.

7.6.2  Việc thiết lập một hệ thống quản lý đo lường là một cấu phần thiết yếu trong việc chứng minh rằng các phép đo liều có khả năng liên kết chuẩn với các chuẩn quốc gia hoặc quốc tế được công nhận. Hệ thống quản lý đo lường phải bao gồm tất cả các khía cạnh của quá trình đo, bao gồm việc lựa chọn phương pháp, hiệu chuẩn, hướng dẫn chi tiết để sử dụng, phương pháp thiết lập độ không đảm bảo, đào tạo nhân viên, lưu trữ hồ sơ, các hành động cần thực hiện trong trường hợp không phù hợp, trách nhiệm trong quản lý, v.v...

7.6.3  Một tiêu chuẩn khác, TCVN ISO/IEC 17025 (ISO/IEC 17025) quy định các yêu cầu mà các phòng thử nghiệm hiệu chuẩn phải tuân thủ. Thuật ngữ phòng thử nghiệm hiệu chuẩn đo liều được công nhận được sử dụng trong tiêu chuẩn ASTM E61 thường liên quan đến phòng thử nghiệm được một tổ chức chứng nhận độc lập công nhận phù hợp với TCVN ISO/IEC 17025 (ISO/IEC 17025). Có những cơ chế đặc biệt đối với các phòng thử nghiệm chuẩn quốc gia, những phòng thử nghiệm này được đánh giá dựa trên đánh giá đồng cấp theo TCVN ISO/IEC 17025 (ISO/IEC 17025), chứ không cần phải được công nhận chính thức.