BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THƯ
VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Đặng Thị Minh Huệ

TÍNH TOÁN PHÂN BỐ LIỀU TRONG THÙNG HÀNG
CHIẾU XẠ VÀ XÂY DỰNG PHẦN MỀM XÁC ĐỊNH
CHẾ ĐỘ CHIẾU XẠ TRÊN THIẾT BỊ
SVST Co -60/B

Chuyên ngành : Vật lý Nguyên tử, Hạt nhân và Năng lượng cao
Mã số
: 604405

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HOC
TS. TRẦN VĂN HÙNG

Thành phố Hồ Chí Minh - 2010


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS. Trần Văn Hùng, Trung tâm
Nghiên cứu và Triển khai Công nghệ Bức xạ Thành phố Hồ Chí Minh đã hướng dẫn, giúp đỡ, sửa chữa
và có những chỉ dẫn quý báu trong suốt quá trình thực hiện bản luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình, tạo điều kiện thuận lợi và đóng góp nhiều ý kiến bổ
ích của Th.S. Cao Văn Chung, Nguyễn Anh Tuấn cũng như lãnh đạo, tập thể Phòng vận hành, Trung
tâm Nghiên cứu và Triển khai Công nghệ Bức xạ Thành phố Hồ Chí Minh.
Xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo đã giảng dạy trong thời gian đào tạo chuyên ngành

Khi tia gamma của nguồn bức xạ Co-60 (với năng lượng 1173keV và 1332 keV) đi vào vật chất
cần chiếu xạ, chúng bị suy giảm và phân bố năng lượng (liều chiếu xạ) trong sản phẩm sẽ phụ thuộc
vào mật độ sản phẩm chiếu xạ. Đối với thiết bị chiếu xạ SVSTCo-60/B, thùng chứa sản phẩm chiếu xạ
có kích thước 48 x 48 x 85 cm ; tùy thuộc mật độ ρ (g/cm3) sản phẩm sắp xếp trong thùng hàng và liều
chiếu yêu cầu của từng sản phẩm, cần phải có thời gian chiếu xạ thích hợp.
Chính vì vậy, mục đích nghiên cứu của đề tài là xác định các vị trí liều Dmin, Dmax và liều trung
bình trong thùng hàng chiếu xạ theo các mật độ hàng khác nhau, trên thiết bị chiếu xạ SVST Co-60/B
dùng nguồn Co-60, từ đó xác định thời gian chiếu xạ cần thiết theo liều yêu cầu.
Cũng trên cơ sở tính toán xác định liều cực tiểu ( Dmin ) và liều cực đại (Dmax) theo mật độ sản
phẩm chiếu xạ, viết một phần mềm xác định thời gian chiếu xạ, khi biết liều cần chiếu xạ, mật độ của
sản phẩm cho các nhân viên vận hành sử dụng.
Xác định liều Dmin và Dmax cũng như phân bố liều trong sản phẩm rất có ý nghĩa trong thực tiễn.
Với một đối tượng hàng chiếu xạ cần có một giá trị liều cực tiểu để tiêu diệt các vi sinh vật, nhưng
đồng thời không nên chiếu xạ liều quá cao sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Các nhân


viên vận hành luôn luôn cần phải biết các đại lượng này và từ đó tính toán đưa ra thời gian chiếu xạ
cần thiết.
Việc nghiên cứu chỉ tiến hành trên thiết bị SVST Co-60/B của Trung tâm Nghiên cứu và Triển
khai Công nghệ Bức xạ thành phố Hồ Chí Minh; với cấu trúc thùng hàng 48 x 48 x 85 cm chứa đầy vật
chất chiếu xạ. Tuy nhiên, các kết quả tính toán và phương pháp thực hiện có thể áp dụng cho trên các
thiết bị chiếu xạ dùng nguồn Co-60 khác. Từ mục tiêu của đề tài đặt ra cần phải tiến hành nghiên cứu
tính toán những vấn đề sau :
- Dùng chương trình MCNP(Monte Carlo N-Particle), một phần mềm nghiên cứu bức xạ đa
năng dựa trên phương pháp Monte – Carlo đã được xây dựng ở phòng thí nghiệm quốc gia Los –
Alamos, Mỹ để tính phân bố liều trong không gian thùng hàng chiếu xạ, từ đó xác định vị trí liều Dmin
và Dmax cho các mật độ ρ (g/cm3) : 0,15 ; 0,2 ; 0,3 ; 0,4 ; 0,5.
- Từ tính toán phân bố liều xác định liều trung bình theo mật độ.
- So sánh kết quả tính toán với kết quả thực nghiệm.
- Viết chương trình tính thời gian chiếu xạ khi biết mật độ ρ (hay khối lượng hàng trong thùng

phù hợp với xu thế chung và cần có những bước phát triển tiếp theo, đặc biệt là nghiên cứu, thiết kế,
chế tạo các máy chiếu xạ dùng nguồn Co60.
1.2.Tương tác của gamma với vật chất 3
Bức xạ gamma có bản chất sóng điện từ, đó là các photon năng lượng E cao hàng chục keV đến
hàng chục MeV. Khi bức xạ gamma đi vào vật chất bị vật chất hấp thụ do tương tác điện từ. Tương tác
của lượng tử gamma với vật chất không gây hiện tượng ion hóa trực tiếp như hạt mang điện. Tuy
nhiên, khi gamma tương tác với nguyên tử, nó làm bứt electron quỹ đạo ra khỏi nguyên tử hay sinh ra


các cặp electron-positron, rồi các electron này gây ion hóa môi trường. Có ba dạng tương tác cơ bản
của gamma với nguyên tử là hiệu ứng quang điện, tán xạ Compton và hiệu ứng tạo cặp.
1.2.1.Hiệu ứng quang điện
Khi lượng tử gamma va chạm với electron quỹ đạo của nguyên tử, gamma biến mất và năng lượng
gamma được truyền toàn bộ cho electron quỹ đạo để nó bay ra khỏi nguyên tử. Electron này được gọi
là quang electron. Quang electron nhận được động năng Ee bằng hiệu giữa năng lượng gamma vào E
và năng lượng liên kết  lk của electron trên lớp vỏ trước khi bị bứt ra
Ee = E – εlk

(1.1)

Hiệu ứng quang điện không xảy ra đối với electron tự do vì không bảo đảm quy luật bảo toàn năng
lượng và động lượng.
Thực vậy, nếu hiệu ứng quang điện xảy ra trên electron tự do thì từ định luật bảo toàn năng lượng,
động lượng ta có:
E  m0 c 2 (

1
1  2

 1)

Như vậy muốn có hiệu ứng quang điện thì electron phải liên kết trong nguyên tử. Hơn nữa muốn
hiệu ứng xảy ra, năng lượng tia gamma phải lớn hơn năng lượng liên kết của electron để thỏa mãn biểu
thức (1.1), nhưng không được lớn quá vì khi đó nó coi electron gần như tự do.

Hình 1.1.Hieäu öùng quang điện


Hiệu ứng quang điện chủ yếu xảy ra đối với electron ở lớp K và với tiết diện rất lớn đối với các
nguyên tử nặng (chẳng hạn như chì) ngay cả ở vùng năng lượng cao, còn đối với các nguyên tử nhẹ
(chẳng hạn cơ thể sinh hoc) hiệu ứng quang điện chỉ xuất hiện đáng kể ở vùng năng lượng thấp.
1.2.2.Hiệu ứng Compton
Khi tăng năng lượng gamma đến giá trị lớn hơn nhiều so với năng lượng liên kết của các electron
lớp K trong nguyên tử, thì vai trò của hiệu ứng quang điện không còn đáng kể và bắt đầu hiệu ứng
Compton. Tán xạ Compton là tán xạ đàn hồi của gamma vào với các electron chủ yếu ở quỹ đạo ngoài
cùng của nguyên tử. Sau tán xạ lượng tử gamma thay đổi phương bay và bị mất một phần năng lượng
còn electron thì được giải phóng ra khỏi nguyên tử.

Hình 1.2. Hiệu ứng Compton
Trong kết quả của hiệu ứng Compton, thay cho phôton sơ cấp với năng lượng E xuất hiện một
photon bị tán xạ với năng lượng Eγ’
Ee  h

2h
m0c 2

(1.10)

2h
h
 tg 2 (1 
1
)
2
m0 c
m0 c 2

Trong đó  là góc bay ra của electron giật lùi, thay đổi từ 0 đến


2

. Góc  liên hệ với góc tán xạ 

bằng công thức:
tg 

1

cot g
h

lượng được bảo toàn. Quá trình tạo cặp xảy ra gần hạt nhân, do động năng chuyển động giật lùi của hạt
nhân rất bé nên phần năng lượng còn dư biến thành động năng của electron - pozitron. Quá trình tạo
cặp cũng xảy ra gần electron nhưng xác suất rất bé. Hiệu ứng tạo cặp chỉ được xảy ra trong trường hạt



nhân. Ngưỡng tạo cặp là: 2mc 2 1 

m
 1, 02MeV , với M là khối lượng hạt nhân, m là khối lượng
M 

electron

Hình 1.4. Hiệu ứng tạo cặp electron - positron
Như vậy hiệu ứng tạo cặp chỉ xảy ra khi năng lượng E của gamma vào lớn hơn 1,02MeV. Hiệu số năng
lượng E – 2mec2 bằng tổng động năng của electron Ee- và pozitron Ee+ bay ra. Do hai hạt này có khối
lượng giống nhau nên có xác suất lớn để hai hạt có năng lượng bằng nhau Ee-= Ee+. Electron mất dần
năng lượng của mình để ion hóa các nguyên tử môi trường. Pozitron mang điện tích dương nên khi gặp
electron của nguyên tử, điện tích của chúng bị trung hòa, chúng hủy lẫn nhau, gọi là hiện tượng hủy
electron - pozitron. Khi hủy electron - pozitron hai lượng tử gamma được sinh ra bay ngược chiều


nhau, mỗi lượng tử có năng lượng 0,51MeV, tức là năng lượng tổng cộng của chúng bằng tổng khối
lượng của hai hạt electron và pozitron 1,02MeV.
1.3.Cơ sở hóa bức xạ  2 , 12 , 16
Ở trạng thái cơ bản, số electron quỹ đạo của nguyên tử trong phân tử là 2 hoặc 8, các electron kết
cặp với nhau, hai electron trong một cặp có spin ngược chiều nhau. Khi vật chất bị gia nhiệt, chiếu với
ánh sáng, năng lượng ion hóa hay tương tác với enzime thì các nguyên tử hay phân tử trong đó sẽ bị
mất một hoặc vài electron hóa trị và trở thành dạng tự do. Số lượng gốc tự do được tạo thành phụ thuộc


H 2O  ionizing _ energy  eaq
 3 , OH  3 , H  0.4  , H 

(1.17)

Những số trong dấu “ ( )” chỉ xác suất hình thành.
Trong Lipid:
LH 2   LH 2  e 
LH 2   LH  H 

(1.18)

L tượng trưng cho gốc Lipid.
Tương tác với Protein:
PH 2   PH 2  e 
PH 2   PH  H 

P là gốc protein.

(1.19)


Những gốc tự do có hoạt tính hóa học rất mạnh, chúng tác dụng với chính nó hay các hợp chất
hóa học khác ảnh hưởng đến cấu trúc tế bào của sinh vật sống, ví dụ tác dụng của protein thành protein
thứ cấp.
OH   PH 2   PH  H 2O

(1.20)




OOPH

(1.23)
(1.24)

Khi gốc tự do tương tác với nhau:
Nhị trùng:


RH   RH  R  RH 2

(1.25)

Không tỉ lệ:


RH   RH  HR  HR

(1.26)

Do tương tác với những phân tử hòa tan có tính hoạt động như nhóm sulfhydryl (-SH),
glutathione (GSH )


RH  GSH  RH 2  GS

(1.27)


Kích thích là quá trình mà nguyên tử hoặc phân tử khi hấp thụ năng lượng từ tia bức xạ chuyển
lên một trạng thái năng lượng mới, không bền vững gọi là trạng thái kích thích. Nguyên tử hoặc phân
tử ở trạng thái kích thích đó dễ dàng và nhanh chóng phát năng lượng đã hấp thụ được dưới dạng
những photon, bức xạ nhiệt hay phản ứng hóa học để trở về trạng thái ban đầu trước khi tương tác với
tia bức xạ.
Ion hóa là quá trình mà năng lượng từ tia bức xạ làm bật electron quỹ đạo của nguyên tử hoặc
phân tử ra ngoài. Nguyên tử lúc đầu trung hòa về điện nay trở thành các cặp ion: ion âm (hoặc electron
bị bật ra) và ion dương (phần còn lại của nguyên tử hoặc phân tử). Một hạt tích điện khi đi qua vật chất
chỉ mất một phần năng lượng của mình do ion hóa nguyên tử hay phân tử. Do đó dọc theo đường đi
của mình qua vật chất, hạt tích điện có nhiều lần va chạm và có thể tạo ra rất nhiều cặp ion. Vì vậy
năng lượng của hạt tích điện giảm dần trên quỹ đạo. Ở cuối quỹ đạo, các hạt tích điện không còn đủ
lớn để ion hóa vật chất, sẽ liên kết với các ion trái dấu để trở thành nguyên tử hay phân tử trung hòa về
điện hoặc tồn tại tự do ở trạng thái chuyển động nhiệt.
Như vậy dọc theo quỹ đạo các hạt tích điện xuất hiện nhiều cặp ion. Các ion này không tồn tại
lâu mà gây nên các phản ứng hóa học tiếp theo hoặc kết hợp với nhau để thành những phân tử trung
hòa về điện. Để biểu diễn độ lớn của khả năng ion hóa người ta dùng khái niệm độ truyền năng lượng
tuyến tính LET (Linear Energy Transfer ).
Đối với tia X và tia gamma quá trình tương tác không gây ra sự ion hóa trực tiếp như trên.
Trong các hiệu ứng quang điện và tạo cặp, các electron bị bứt ra sẽ gây ion hóa môi trường, đó là quá
trình ion hóa gián tiếp.
Sự kích thích và ion hóa nguyên tử hay phân tử nêu trên làm thay đổi tính chất hóa học hay sinh
học của các phân tử sinh học. Có hai cơ chế tác dụng là tác dụng trực tiếp và tác dụng gián tiếp.
1.4.1.2.Tác dụng trực tiếp của bức xạ lên các phân tử sinh học


Năng lượng bức xạ được truyền cho các phân tử sinh học mà chủ yếu là đại phân tử hữu cơ.
Năng lượng đó gây các tổn thương về cấu trúc, chức năng và tạo tiền đề cho các tổn thương tiếp theo.
Như vây bức xạ có thể tách các nhóm chức hóa học quan trọng ra khỏi các cấu trúc không gian của
chúng và tạo các phân tử mới từ phân tử bình thường ban đầu. Sự biến đổi trong cấu trúc của các đại
phân tử sinh học sẽ ảnh hưởng tới tốc độ các phản ứng hóa sinh, các hoạt động chức năng của chúng.


(1.34)

Hydrogen peroxide H2O2 là một chất oxy hóa mạnh, rất có hại đối với phân tử hữu cơ. Trong
thực tế lượng H2O2 có thể sản sinh nhiều khi trong môi trường có nhiều oxy.
Tác dụng gián tiếp còn xuất hiện do sự hình thành các nhóm nguyên tử hoạt tính, gọi là các gốc
tự do. Các gốc tự do cũng dễ gây nên các phân tử hữu cơ RH và tạo ra thêm các phân tử R* mới bị kích
thích theo kiểu dây chuyền, tức là bản thân phản ứng của R* lên oxy tạo ra các R* mới :
R* + O2 → RO2

(1.35)

RO2 + RH → ROOH + R*

(1.36)

Do đó tác dụng lan xa và kéo dài sau chiếu xạ.


1.4.1.4.Tổn thương phân tử
Biểu hiện của tổn thương phân tử như sau:
- Giảm hàm lượng của một hợp chất hữu cơ nhất định nào đó sau chiếu xạ. Trong thực tế người
ta thường theo dõi các enzime, các protein đặc hiệu, các acide nhân, v.v. Hàm lượng của chúng bị giảm
vì quá trình tổng hợp và sản xuất có thể bị kìm hãm, cũng có thể sự phân hủy và chuyển hóa của các
chất đó đã tăng lên do chiếu xạ.
- Hoạt tính sinh học của các phân tử hữu cơ bị suy giảm hoặc mất hẳn do cấu trúc phân tử bị hư
hại hoặc bị phá vỡ. Thông thường một nhóm chức hóa học quan trọng bị phá hủy hoặc bị phân ly. Do
vậy, phân tử thay đổi tính chất và tác dụng.
- Tăng hàm lượng một số chất có sẵn hoặc xuất hiện những chất lạ trong cơ quan sinh học,
thông thường đó là những chất có hại, độc. Đó là sản phẩm mới của sự phân ly các phân tử hữu cơ

hiệu ứng quan sát được về mặt sinh học và xem xét những yếu tố ảnh hưởng đến các hiệu ứng này.
1.4.2.2.Sự tổn thương tế bào và việc sửa chữa
Sự tổn thương tế bào do bức xạ chủ yếu do các hiệu ứng trên ADN và có thể gồm ba hiệu ứng
chính như sau:
- Tế bào có thể chết.
- Chất liệu di truyền của tế bào có thể thay đổi và sự thay đổi này được truyền qua các tế bào
mới.
- Sự thay đổi có thể xảy ra trong tế bào và tế bào đó có thể dẫn tới sự phân chia dị thường.
Các tế bào có các cơ chế sửa chữa rất hữu hiệu và hồi phục khỏi tổn thương do các tác nhân bên
ngoài gây ra, kể cả tác nhân bức xạ. Nếu tốc độ tổn thương tế bào khá chậm thì khả năng hồi phục cao.
Việc chiếu xạ với liều nhận được trong thời gian dài, hàng tháng hay hàng năm, được gọi là chiếu xạ
trường cửu (chronic), thì khả năng sửa chữa tế bào cao. Đối với chiếu xạ cấp tập (acute), nghĩa là một
liều lớn nhận được trong một vài giờ hay ngắn hơn, thì khả năng sửa chữa tế bào thấp hơn. Chính vì
vậy, khi điều trị bằng bức xạ, liều chiếu cần được phân ra thành một số lần chứ không chiếu một lần để
cho các tế bào khỏe mạnh gần khối u có thời gian hồi phục trong lúc các tế bào ung thư có độ nhạy
cảm bức xạ cao có khả năng tổn thương cao hơn và khó hồi phục.
1.4.2.3.Sự nhạy cảm bức xạ
Độ nhạy cảm bức xạ của tế bào nói lên mức độ mất khả năng tái sinh của tế bào nghĩa là mức độ
bị hủy diệt tế bào sau chiếu xạ. Các cơ quan ung thư (sản sinh mạnh, nhiều tế bào non và có cấu trúc
bất thường) có độ nhạy cảm bức xạ cao hơn các cơ quan lành.


Độ nhạy cảm bức xạ của các mô cũng khác nhau. Độ nhạy cảm cao nhất ở các mô tạo máu
trong tủy xương, mô sinh dục, tiếp theo là các mô niêm mạc, da, thủy tinh thể của mắt. Mô liên kết như
sụn xương, mạch máu có độ nhạy cảm trung bình, sau đó là các tế bào của các phụ tạng, mô tuyến nội
tiết và cuối cùng là các mô cơ, xương và thần kinh có độ nhạy cảm bức xạ thấp nhất. Chính vì vậy tia
bức xạ có thể gây các tổn thương khác nhau ở các mô khác nhau tạo ra các triệu chứng khác nhau.

1.4.3.Các hiệu ứng bức xạ ở mức cơ thể
Các tế bào tạo nên các mô và các cơ quan hoạt động một cách có hệ thống. Nếu tế bào mất khả

bình thường. Nếu tế bào bị tác dụng bắt đầu phân chia theo cách này thì sẽ sinh ra một lượng rất lớn
các tế bào con dị thường và tạo nên ung thư. Các ung thư không xuất hiện ngay sau khi chiếu xạ mà
muộn một thời gian, trong thời gian này không quan sát được hiệu ứng. Thời gian ủ bệnh từ một vài
năm đối với bệnh bạch cầu đến vài ba chục năm đối với các u ung thư. Ung thư thuộc loại hiệu ứng
muộn.
Độ lớn liều chiếu không làm thay đổi tính nghiêm trọng của ung thư, mà ảnh hưởng đến khả
năng xuất hiện ung thư. Nói khác đi nguy cơ ung thư tăng theo liều chiếu. Hiệu ứng này gọi là hiệu
ứng ngẫu nhiên vì nó xảy ra một cách ngẫu nhiên hay theo xác xuất.
1.4.3.3.Các hiệu ứng di truyền (hereditary effect)
Nếu tế bào bị hư hỏng do bức xạ là một trong các tế bào sinh sản, nghĩa là tinh dịch hay trứng,
thì sự hư hỏng này có thể tác dụng lên đứa con và các thế hệ sau này. Hiệu ứng này gọi là hiệu ứng di
truyền, thuộc vào loại hiệu ứng ngẫu nhiên. Nguy cơ của hiệu ứng di truyền thấp hơn nguy cơ của hiệu
ứng ung thư, cũng là một loại hiệu ứng ngẫu nhiên.
Các thí nghiệm trên thực vật và động vật cho thấy, hiệu ứng di truyền xuất hiện sau khi chiếu xạ
một liều lớn. Tuy nhiên, chưa tìm thấy hiệu ứng di truyền ở người.
1.5.Các định nghĩa liều, đơn vị liều 5 , 9
1.5.1.Liều chiếu và suất liều chiếu
Liều chiếu là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh phóng xạ của một chùm photon (tia X hay tia
gamma). Độ mạnh này thể hiện qua khả năng ion hóa không khí của chùm photon đó tại một điểm
trong không gian.
Liều chiếu X được định nghĩa là tỷ số
X

dQ
dm

(1.37)

Trong đó dQ tổng điện tích của các ion cùng dấu được tạo ra (trực tiếp hay gián tiếp) trong một
thể tích không khí có khối lượng dm bởi tia X hay tia gamma khi tất cả các electron được giải phóng


Định nghĩa trên có thể áp dụng cho mọi loại vật chất hấp thụ và mọi loại tia bức xạ có năng
lượng tùy ý.
Khả năng hấp thụ năng lượng phụ thuộc loại vật chất được chiếu. Với cùng một liều chiếu, các
loại vật liệu khác nhau sẽ hấp thụ những lượng năng lượng khác nhau. Do đó khi đưa ra liều hấp thụ
bao giờ người ta cũng phải cho biết loại vật chất đã hấp thụ lượng năng lượng đó.
Đơn vị của liều hấp thụ trong hệ SI là Gray (Gy):
1Gray (Gy) = 1J/kg.
Trong thực tế, người ta còn sử dụng đơn vị rad (radiation absorbed dose):
1 rad = 10-2 Gy
1Gy = 100 rad .
Suất liều hấp thụ là liều lượng hấp thụ trong một đơn vị thời gian. Đơn vị của nó là Gray/giây
(Gy/s) và rad/s.
1.5.3.Liều tương đương và suất liều tương đương
Về phương diện sinh học, người ta thấy rằng các loại bức xạ khác nhau, dù được hấp thụ cùng
một liều như nhau trong mô, cũng có các tác dụng khác nhau. Trong an toàn phóng xạ, ngoài liều hấp
thụ, người ta còn dùng một đại lượng khác gọi là liều tương đương. Đó là tích số giữa liều hấp thụ
trung bình trong một mô hay một cơ quan và một hệ số đặc trưng cho loại bức xạ trong việc gây nên
tác dụng sinh học.


Theo định nghĩa, liều tương đương H (equivalent dose ) gây bởi một loại bức xạ lên cơ thể sống
là đại lượng để đánh giá mức độ nguy hiểm của các loại bức xạ, bằng tích số giữa liều hấp thụ D trong
mô và một hệ số đặc trưng cho loại bức xạ đó, hệ số này không có đơn vị và được gọi là hệ số chất
lượng, ký hiệu là WR
H = WR.D

(1.39)

Đơn vị của liều tương đương trong hệ SI là sievert (Sv)

Theo liều lượng, người ta chia quá trình xử lí thực phẩm làm ba loại:
- Liều thấp (dưới 1 kGy): Sử dụng để hạn chế sự phát triển của rau, củ làm chậm quá trình chín
của hoa quả và diệt côn trùng.
- Liều trung bình (từ 1-10 kGy): Dùng để kéo dài thời gian bảo quản của thực phẩm, giảm sự
lây nhiễm của vi sinh vật, cải thiện một số tính chất công nghệ.
- Liều cao (từ 10-60 kGy): Dùng để tiệt trùng, diệt virut, xử lí đồ hộp.


Cũng theo liều,người ta phân biệt một số quá trình với các thuật ngữ mới:
- Radurization : Xử lí ở liều 2 – 6 kGy, trong đó các vi khuẩn giảm một cách đáng kể, nhưng
không tiêu diệt hoàn toàn. Quá trình này tăng khả năng bảo quản lên từ 3-5 lần ở nhiệt độ thấp (0050C).
- Radicidation : Liều tương tự như trong radurization nhưng chỉ diệt một số loại vi khuẩn gây
bệnh xác định.
- Radappertization : Xử lí ở liều từ 30-50 kGy để tiêu diệt gần như hoàn toàn các hệ vi khuẩn,
nhằm bảo quản lâu dài các sản phẩm như thịt và các sản phẩm thịt..
1.6.2.Khử trùng dụng cụ y tế
Khử trùng dụng cụ y tế là một lĩnh vực phát triển mạnh mẽ nhất của công nghệ bức xạ.
Nguồn bức xạ chủ yếu sử dụng để khử trùng dụng cụ y tế là gamma (Co60 và Cs137), ngoài ra
nguồn electron cũng được sử dụng.
Khử trùng bằng bức xạ là một kỹ thuật tổng hợp, nó liên quan tới sinh học bức xạ và hóa bức
xạ. Dưới tác dụng của bức xạ, người ta phải giải quyết hai vấn đề:
- Tiêu diệt vi trùng (nói chính xác hơn là làm mất khả năng sinh sản của chúng)
- Ngăn chặn khả năng phân hủy bức xạ của đối tượng được khử trùng.
Rõ ràng vấn đề đầu tiên liên quan tới sinh học bức xạ, vấn đề thứ hai liên quan đến hóa bức xạ.
Hiện nay trong công nghệ tiệt trùng y tế, người ta chưa có khả năng tiêu diệt hoàn toàn vi trùng
mà chỉ có khả năng giảm xác suất lây nhiễm của chúng để nó không vượt quá giá trị 10-6.
Khả năng chống bức xạ của vi trùng được xác định chủ yếu bằng độ bền bức xạ của axit nucleic
trong tế bào. Tiệt trùng là quá trình phá hủy các ADN của vi trùng sao cho số phân tử axit nucleic có
khả năng phân chia tế bào giảm từ 6-9 bậc.
Động lực học của quá trình chết của vi trùng tuân theo luật hàm mũ. Quy luật này được mô tả