c¬ quan n¨ng l−îng nguyªn tö quèc tÕ c¸c thiÕt bÞ chiÕu x¹ gamma øng dông
trong xö lý b»ng bøc x¹ Chú thích về biên tập tài liệu này

Tài liệu này đã đợc soạn thảo từ tài liệu gốc theo đúng nh lập luận của các
tác giả. Các quan điểm đợc trình bày không cần thiết phải phản ánh với IAEA, với
chính phủ các nớc thành viên hoặc các tổ chức có liên quan.
Việc sử dụng các tên riêng của các quốc gia hoặc các vùng lãnh thổ không
hàm ý bất kỳ một phán xét nào của nhà xuất bản và của IAEA, liên quan đến quan
hệ pháp lý của các quốc gia hoặc các vùng lãnh thổ đó, các tác giả hoặc các viện
nghiên cứu của họ, hoặc sự phân định các đờng biên giới của họ.
Việc trích dẫn tên riêng các công ty hoặc các sản phẩm (có hoặc cha đợc
đăng ký bản quyền) không hàm ý bất kỳ một ý định nào nhằm xâm phạm bản quyền,
và nên đợc dịch nguyên văn khi có sự nhất trí hoặc khuyến cáo của IAEA.
Các tác giả phải có trách nhiệm trong việc nhận đợc sự chấp thuận cần
thiết của IAEA để tái bản, dịch hoặc sử dụng tài liệu từ các nguồn dữ liệu đã đợc
đăng ký bản quyền.
các nội dung giới thiệu chung
an toàn bức xạcác phòng thí nghiệmnhận xét chungphụ lục Atài liệu tham khảo

giới thiệu chung

Công ngHệ xử lý bức xạ

Bức xạ ion hoá có thể làm thay đổi các đặc tính vật lý, hoá học và sinh học của các

Máu
Khoai tây, hành, tỏi
Các loại côn trùng

Dâu tây và một số loại
hoa quả khác
Thịt, thịt gia cầm, cá Các loại gia vị
Các sản phẩm chăm sóc
sức khoẻ
Các vật liệu Polyme
Ngăn ngừa TA GVHD
ức chế nảy mầm
Khống chế sự tái sinh nhằm kiểm
soát việc gây hại
Kéo dài thời gian bảo quản bằng việc
làm chậm chín
Làm chậm quá trình phân huỷ, diệt
các vi khuẩn gây bệnh (ví dụ, vi
khuẩn gây độc Salmonella)
Diệt các vi sinh vật và côn trùng
Khử trùng

Khâu mạch
Ghép mạch
0.02-0.04
0.05-0.15
0.1-0.5

- Sản phẩm đợc xử lý có thể sử dụng ngay
- Nhiệt độ sản phẩm tăng không đáng kể trong suốt quá trình xử lý
- Bức xạ gamma có khả năng đâm xuyên rất cao (vì vậy, có thể xử lý nguyên đai-
nguyên kiện)
- Qúa trình xử lý chính xác và có khả năng lặp lại, và
- Dễ dàng kiểm soát quá trình (chỉ cần kiểm soát về liều).

Quá trình phát triển của ngành công nghiệp xử lý bằng bức xạ

Việc sử dụng trong thơng mại bức xạ Gamma để khử trùng các sản phẩm chăm
sóc sức khoẻ đợc bắt đầu từ cuối những năm 1950, và đến nay thì công nghệ bức xạ đã
phổ biến ở nhiều quốc gia. Cùng với việc tích luỹ đợc nhiều kinh nghiệm và độ tin cậy
vào công nghệ mà ngày càng nhiều ứng dụng đợc tìm thấy, và ngày càng có nhiều thiết
bị chiếu xạ đợc xây dựng. Sự mở rộng của ngành công nghiệp xử lý bằng bức xạ này
không chỉ đòi hỏi các thiết bị chiếu xạ lớn hơn mà còn yêu cầu các thiết kế mới nhằm đáp
ứng cho những ứng dụng mới. Hiện nay, một số nhà sản xuất đề nghị những thiết kế khác
của thiết bị chiếu xạ mà có thể đáp ứng đợc các ứng dụng đặc biệt, mà ở đây là các ứng
dụng trong chiếu xạ thực phẩm và xử lý môi trờng. Điều này đòi hỏi việc thúc đẩy phát
triển các ứng dụng mới và các thiết bị chiếu xạ lớn hơn đáp ứng cho ngành công nghiệp xử
lý bằng bức xạ.
Hình 2. Số lợng nguồn Cobalt-60 bán ra theo từng năm

Hình 2 chỉ ra việc đánh giá tổng doanh số nguồn Cobalt-60 bán ra từ các nhà cung
cấp trong suốt 25 năm qua. Dựa vào số liệu này thì có thể đánh gía đợc số các thiết bị
chiếu xạ Cobalt tăng khoảng 6% một năm. Cần lu ý rằng toàn thế giới sử dụng các dụng
cụ y tế tăng với tỷ lệ tơng tự nh vậy (5-6%), điều này dờng nh kéo theo sự tăng tơng
tự về số nguồn Cobalt bán ra.

anh ta/chị ta không trở thành vật liệu có khả năng phóng xạ.

Một số thuật ngữ chung đợc sử dụng trong xử lý bằng bức xạ là:

Liều hấp thụ: Là độ lớn năng lợng đợc hấp thụ bởi vật liệukhi đợc chiếu từ
nguồn phóng xạ
Gray (Gy): là đơn vị của liều hấp thụ, tơng đơng với 1Jun trên 1Kg vật liệu
Khả năng phóng xạ: là cờng độ (hoặc công suất) của 1 nguồn bức xạ Gamma
(nh Cobalt-60)
Curie (Ci) hoặc Becquerel (Bq): Là đơn vị của cờng độ phóng xạ của 1 nguồn
bức xạ Gamma (nh Cobalt-60)
Chu kỳ bán rã: Là đặc tính của nguồn bức xạ Gamma; là khoảng thời gian sao
cho hoạt độ phóng xạ của một nguồn phóng xạ giảm đi một nửa.
Các thuật ngữ này và các khái niệm khác liên quan đến xử lý bằng bức xạ đợc
thảo luận trong phụ lục A.

Các nguồn bức xạ
Tổng quát
Trong phổ của bức xạ điện từ, bức xạ Gamma đợc xếp vào vùng năng lợng cao
cùng với tia X. Năng lợng liên quan đến bức xạ Gamma (ví dụ, các tia Gamma phát ra từ
nguồn Cobalt-60) là đủ lớn để phát vỡ liên kết phân tử và ion hoá các nguyên tử, nhng
không đủ lớn để ảnh hởng đến cấu trúc hạt nhân nguyên tử (không tạo thành vật liệu
phóng xạ). Do đó, bức xạ Gamma có thể dùng để làm biết đổi tính chất hoá học, vật lý
hoặc sinh học của các sản phẩm/vật liệu đợc chiếu xạ; tuy nhiên, các sản phẩm này
không trở thành vật liệu có tính chất phóng xạ. Bức xạ với năng lợng cao nh vậy đợc
xem nh bức xạ ion hoá. Tất cả các quá trình xử lý bằng bức xạ đợc thực hiện với bức xạ
ion hoá, nó bao gồm bên cạnh bức xạ Gamma, electron năng lợng cao (thông thờng
lớn hơn 80 keV) và các tia X đợc sinh ra từ các electron năng lợng cao (ví dụ, 5-10
MeV).
Cobalt-60 và Caesium-137 là phù hợp nhất cho các nguồn bức xạ Gamma để xử lý

12
Bq/g). Sau khi chiếu xạ, các thỏi kim loại chứa các thanh cobalt đợc bọc thêm lớp
thép không gỉ chống ăn mòn để tạo thành các bút chì nguồn phóng xạ hoàn chỉnh mà bức
xạ Gamma có thể xuyên qua nhng bản thân lớp vỏ thép này không trở thành vật liệu có
tính phóng xạ (cobalt-60) (xem hình 3). Cấu hình của nguồn phải đáp ứng đợc yêu cầu
sao cho những bút chì nguồn này sẽ đợc nạp vào các môđun đã đợc xác định trớc trong
bảng nguồn, và phân bố của các môđun này trên toàn bộ bảng nguồn của một thiết bị
chiếu xạ công nghiệp (xem hình 4).
Cobalt-60 (
60
Co
27
) phân rã thành một đồng vị Nikel bền, không có tính póng xạ
(
60
Ni
28
), trong quá trình phân rã đó phát ra một hạt bêta âm (có năng lợng cực đại là
0.313 MeV), và chu kỳ bán rã của nó khoảng 5.27 năm (xem hình 5).
Do vậy, Nikel-60 đợc sinh ra ở trạng thái bị kích thích, và ngay lập tức nó phát ra
hai phôtôn có năng lợng 1.17 và 1.33 MeV, rồi trở về trạng thái bền. Hai phôtôn gamma
này đóng vai trò trong quá trình xử lý bằng bức xạ đối với các thiết bị chiếu xạ sử dụng
bức xạ gamma từ nguồn cobalt-60. Tất cả các nguyên tử cobalt-60 sẽ phân rã, cờng độ và
hoạt độ phóng xạ của nguồn cobalt sẽ giảm, giảm đến 50% trong khoảng 5.27 năm, hoặc
giảm khoảng 12% mỗi năm. Định kỳ, các bút chì cobalt-60 đợc nạp thêm vào bảng
nguồn để đảm bảo công suất của thiết bị chiếu xạ. Các bút chì cobalt-60 cuối cùng đợc
tháo dỡ khỏi bảng nguồn khi hoạt độ của nó còn lại rất thấp, thông thờng sau 20 năm sử
dụng.
- Các thùng chứa (vận chuyển) sản phẩm,
- Hệ thống băng tải đa sản phẩm vào/ra buồng chiếu xạ,
- Hệ thống khoá liên động để kiểm soát và đảm bảo an toàn cho quá trình chiếu xạ
- Khu vực nạp và dỡ sản phẩm, và
- Các trang thiết bị phụ trợ.

Nguồn bức xạ đặt tại buồng chiếu xạ (trong suốt quá trình chiếu xạ) hoặc ở bể bảo
quản đợc che chắn-bảo vệ bức xạ (thờng đợc đặt bên dới buồng chiếu xạ), có thể bảo
quản khô hoặc ớt. Phải đảm bảo che chắn-bảo vệ phóng xạ bởi tờng bằng vật liệu rắn
(đối với bể bảo quản khô) hoặc bởi nớc (đối với bảo quản ớt) để sao cho cán bộ, công
nhân viên có thể làm việc đợc trong buồng chiếu, ví dụ các hoạt động bảo dỡng, khi
nguồn phóng xạ ở vị trí bể bảo quản. Nớc có một số đặc tính có thể mong muốn nh là
một vật liệu che chắn; nó là chất lỏng dễ phù hợp để truyền nhiệt, và nó còn trong suốt.
Đối với một thiết bị chiếu xạ có nguồn phóng xạ bảo quản ớt thì gần nh tất cả các vật
liệu đợc sử dụng để chế tạo bảng nguồn, hệ thống ống dẫn, và các ống chứa nguồn đều
bằng thép không rỉ, nhằm chóng sự ăn mòn điện.
Xung quanh buồng chiếu xạ là tờng bảo vệ bức xạ, nó cũng đợc xem nh là
tờng bảo vệ sinh học, nhìn chung nó bao gồm một tờng bê tông đủ dầy (thờng với bề
dầy 2 mét) để làm suy giảm bức xạ phát ra từ nguồn, sao cho giữ cho mức phóng xạ tại
khu vực phòng điều khiển gần với phông phóng xạ tự nhiên. Tờng bê tông đó đợc xây
dựng theo kiểu rích rắc sao cho sản phẩm chiếu xạ có thể di chuyển và phải đảm bảo giảm
đợc bức xạ tán xạ đến phòng điều khiển, nơi nhân viên vận hành có thể kiểm soát hoặc
điều khiển sự dịch chuyển của nguồn phóng xạ và sản phẩm.
Động cơ của hệ băng tải sản phẩm có thể đơn giản hoặc có thể khá phức tạp phụ
thuộc vào thiết kế của thiết bị chiếu xạ. Đối với thiết kế để chiếu xạ liên tục (nh đã chỉ ra
trong hình 6), thì các thùng sản phẩm (hình 6) đợc dịch chuyển xung quanh nguồn bức
xạ bởi hệ băng tải xuyên qua buồng chiếu xạ. H×nh 6.

- Đạt đợc năng lợng hiệu dụng tối đa của bức xạ
- Đạt đợc độ đồng liều tơng đối trong sản phẩm, và
- Đảm bảo an toàn và vận hành đơn giản.

Các nguyên tắc này luôn kết hợp chặt chẽ với các yếu tố thiết kế sau đây, nó đã
đợc công nhận từ khi chiếu xạ công nghiệp mới ra đời và đợc thực hiện tốt:

- Các bút chì nguồn cobalt-60 đợc bọc hai lớp,
- Bể bảo quản nguồn phóng xạ bằng nớc (chống ion hoá),
- Một vài lớp (dãy) sản phẩm xung quanh nguồn phóng xạ, và
- Tờng bảo vệ sinh học dạng rích rắc đợc làm bằng bê tông có mật độ theo đúng
tiêu chuẩn.

thiết kế công suất và hoạt độ cho nguồn phóng xạ

Công suất xử lý sản phẩm chủ yếu phụ thuộc vào hoạt độ hiện tại của nguồn phóng
xạ đợc lắp đặt và các yêu cầu về liều bức xạ. Hoạt độ của nguồn có thể thay đổi từ hàng
chục kCi đến vài MCi. Hoạt độ khi lắp đặt luôn nhỏ hơn hoạt độ cực đại đối với nguồn
chiếu xạ đã đợc thiết kế, mà nó liên quan đến công suất khi thiết kế. Việc lựa chọn một
công suất theo thiết kế dựa vào các yêu cầu về liều đối với các ứng dụng đã đợc xác định
và công suất tối đa xử lý sản phẩm hàng năm đợc kỳ vọng trong suốt quá trình hoạt động
của thiết bị chiếu xạ, bao gồm cả các yêu cầu trong tơng lai. Thông thờng, cần thử
nghiệm khi bắt đầu vận hành một thiết bị chiếu xạ với nguồn có hoạt độ nhỏ hơn (nh
những yêu cầu hiện tại) so với thực tế thiết kế của nó, và sau đó nạp thêm dần cobalt vào
bảng nguồn cho bằng với yêu cầu. Một thiết bị chiếu xạ không đợc cấp phép khi hoạt độ
phóng xạ của nguồn lớn hơn công suất đợc thiết kế bởi vì nó đã đợc thiết kế cho công
suất đã định, đặc biệt là phải đáp ứng các yêu cầu về che chắn phóng xạ. Bảng II chỉ ra
phân bố công suất thiết kế và hoạt độ phóng xạ đợc lắp đặt hiện nay của 165 thiết bị
chiếu xạ gamma thơng mại, mà chúng đáp ứng đợc các yêu cầu nói trên [10,11].
Suất liều trong sản phẩm chiếu xạ có liên quan trực tiếp đến hoạt độ phóng xạ của


Bảng II. Phân bố công suất thiết kế và hoạt độ của các nguồn
phóng xạ đợc lắp đặt theo vùng lnh thổ đối với 165 thiết bị
chiếu xạ gamma thơng mại

Hoạt độ của nguồn
cobalt-60 (kCi)
Trên
toàn
Châu
phi
Đông
á và
Châu
âu
Châu
Mỹ la
Nam
mỹ
Tây á
thế
giới
thái
bình
dơng
tinh
Công
suất
thiết
kế


2
3
4

1

1
0
27
3

0
2
0
Hoạt
độ
hiên
tại
Không sử
dụng*

15-500
500-100
>1000
70

53
14
28


(*): - Thông tin không chính thức,
- Không sử dụng để chiếu xạ thơng mại.

Thông thờng, mỗi sản phẩm/quá trình cần quan tâm đến hai giới hạn về liều nói
trên, và các giá trị này xác đinh khả năng có thể chấp nhận dải liều để sao cho tất cả các
phần của sản phẩm sẽ nhận đợc liều trong dải đó. Các giá trị giới hạn về liều này, đặc
biệt đối với các sản phẩm thông thờng nh thực phẩm và các sản phẩm chăm sóc sức
khoẻ phải đợc quy định bởi các cơ quan có thẩm quyền của quốc gia. Tỷ số giữa giới hạn
liều cực đại và giới hạn liều cực tiểu có thể đợc xem nh tỷ số giới hạn liều.
Trong quá trình xử lý chiếu xạ, các bức xạ gamma tơng tác với sản phẩm thông
qua một số loại tơng tác nguyên tử, chẳng hạn nh tán xạ Compton, hiệu ứng quang điện
và quá trình tạo cặp [12]. Thông qua các loại tơng tác này và kết quả là nó sẽ truyền năng
lợng cho sản phẩm, do đó sản phẩm nhận đợc liều bức xạ. cờng độ bức xạ bị giảm khi
xuyên qua sản phẩm, dẫn đến việc giảm liều theo bề dày của sản phẩm. Hình 7. Phân bố liều-chiều sâu trong một thùng sản phẩm đợc chiếu xạ từ hai mặt bằng
nguồn cobalt-60. Đờng cong a minh hoạ phân bố liều-chiều sâu khi sản phẩm chỉ đợc
chiếu xạ từ một mặt (nguồn ở vị trí a). tơng tự, khi nguồn ở vị ttrí b, phân bố liều-
chiều sâu đợc minh hoạ bởi đờng cong b. Do vậy, tổng liều chiếu xạ từ hai mặt của
thùng sản phẩm đợc thể hiện bằng đờng cong a+b. Chú ý rằng liều tổng cộng này là
đồng đều hơn so với trờng hợp chỉ chiếu xạ từ một mặt của thùng sản phẩm (đờng cong
a hoặc b).

Điều này đợc xem nh phân bố liều-chiều sâu (xem hình 7, đờng cong a hoặc b).
Tốc độ suy giảm liều phụ thuộc vào thành phần và mật độ của sản phẩm, cũng nh là năng
lợng của bức xạ gamma. Bên cạnh đó, sự thay đổi của liều theo chiều sâu cũng tạo nên sự
khác biệt về liều theo các mặt bên. Sự thay đổi về liều này phụ thuộc vào cấu hình chiếu
xạ. Cả hai sự thay đổi về liều đó gây nên sự không đồng đều về liều đợc chỉ định đối với

phóng xạ. Tất cả các thiết bị chiếu xạ áp dụng một trong hai phơng thức này nhằm mục
đích giảm hệ số đồng liều. Cũng có một số phơng pháp để giảm sự thay đổi về liều tại
các vị trí trên mặt bên cạnh của thùng sản phẩm, đó là bố trí các bút chì nguồn có hoạt độ
cao hơn gần hai bên của bảng nguồn (làm giãn rộng vùng hoạt của nguồn), và sắp xếp các
thùng sản phẩm sao cho cân đối với nguồn phóng xạ (nguồn lấn qua sản phẩm hoặc ngợc
lại). Các thiết bị chiếu xạ khác áp dụng nhiều phơng pháp khác nhau để gia tăng sự đồng
đều của liều hấp thụ trong sản phẩm.

Các loại thiết bị chiếu xạ

Trải qua nhiều năm, các nhà sản xuất và các nhà cung cấp thiết bị chiếu xạ đã có
rất nhiều nỗ lực nhằm đáp ứng những yêu cầu gia tăng của ngành công nghiệp chiếu xạ.
Các yếu tố chính đợc tập chung là các vấn đề: hiệu quả xử lý bằng bức xạ, sự đồng đều
về liều trong sản phẩm, sự tin cậy hoàn toàn về thời gian và hoạt động của thiết bị chiếu
xạ. Các vấn đề này đã đợc cải thiện đều đặn theo thời gian. Các phép đo này mang lại kết
quả là các quy mô và thiết kế khác nhau của các thiết bị chiếu xạ đó có thể phù hợp cho
các ứng dụng riêng biệt. Do đó, các thiết bị chiếu xạ quy mô thơng mại có thể đáp ứng
với hầu hết các yêu cầu trong công nghiệp xử lý chiếu xạ. Bên cạnh đó, các thiết kế có thể
cải tiến cho phù hợp hơn với các yêu cầu riêng của một ứng dụng. Các khái niệm về thiết
kế khác và một số thiết kế riêng của thiết bị chiếu xạ đợc thảo luận trong tài liệu tham
khảo [13].
Về cơ bản, các thiết bị chiếu xạ gamma có thể phân thành hai nhóm sau:

Các thiết bị chiếu xạ độc lập, và
Các thiết bị chiếu xạ đa năng.

Các thiết bị chiếu xạ độc lập (theo phân loại của IAEA là loại I và III)
Các thiết bị chiếu xạ độc lập đợc thiết kế riêng cho nghiên cứu và các ứng dụng
với yêu cầu liều thấp và công suất nhỏ, cũng nh là chiếu xạ máu để phòng tránh TA-
GVHD và để diệt côn trùng đối với các chơng trình kiểm soát côn trùng gây hại. Phần

Đối với các nguồn chiếu xạ quy mô thí nghiệm và quy mô thơng mại hoàn toàn
thì Các thiết bị chiếu xạ đa năng là phù hợp hơn, vì nguồn phóng xạ của chúng có thể bao
gồm một số bút chì nguồn cobalt-60 đợc sắp đặt trên một bảng nguồn (nh bảng nguồn
trong hình 6) hoặc dạng hình trụ (hình 11), mà chúng có thể đợc chuyển vào một buồng
chiếu xạ lớn. Khi dịch chuyển khỏi buồng chiếu này thì nguồn phóng xạ đợc bảo quản
bởi nớc (bảo quản ớt), hoặc bảo quản bằng chì hoặc các vật liệu có nguyên tử khối cao
thích hợp (bảo quản khô). Do các nguồn phóng xạ phát ra bức xạ gamma theo tất cả các
hớng, nên các thùng chứa sản phẩm đợc đặt xung quanh để tăng hiệu quả sử dụng năng
lợng. Vì vậy, nhiều thùng chứa sản phẩm (100 đến 200) thờng đợc chiếu xạ đồng thời.
Đối việc bố trí chiếu xạ nh vậy, suất liều trung bình thấp hơn nhiều và sản phẩm cần
đợc chiếu xạ trong khoảng thời gian dài hơn. Tuy nhiên, bù lại là trong thực tế nhiều
thùng sản phẩm lớn đợc chiếu xạ đồng thời.
Các thiết bị xử lý bức xạ có thể đợc phân loại theo kiểu hoạt động-theo mẻ hoặc
liên tục. Các sản phẩm có thể đợc dịch chuyển trong buồng chiếu xạ (nơi diễn ra quá
trình chiếu xạ) khi nguồn phóng xạ ở vị trí bảo quản hoàn toàn (chiếu xạ theo mẻ) hoặc
khi nguồn đang ở vị trí chiếu xạ (chế độ chiếu xạ liên tục). Để giảm sự khác biệt về liều
hấp thụ trong thùng sản phẩm thì nó có thể đợc xoay trong quá trình chiếu xạ (thích hợp
cho chế độ chiếu xạ theo mẻ) hoặc thùng sản phẩm đợc dịch chuyển quanh nguồn phóng
xạ; phù hợp đối với chế độ chiếu xạ liên tục, nhng cũng có thể áp dụng cho một số thiết
bị chiếu xạ theo mẻ.
Đối với các thiết bị chiếu xạ đòi hỏi công suất lớn thì chế độ hoạt động liên tục là
thích hợp hơn. Phụ thuộc vào thiết kế của thiết bị chiếu xạ, các thùng chứa sản phẩm đi
xung quanh nguồn phóng xạ trên một hệ băng tải (hoặc đợc treo theo đờng ray từ trên
trần của buồng chiếu xạ) một vài lần (thông thờng, từ 1 đến 4 lần), và thùng sản phẩm
cũng có thể dịch chuyển trên các độ cao khác nhau (đảo tầng). Mục đích cơ bản là để sản
phẩm hấp thụ đợc nhiều nhất năng lợng bức xạ có thể và đạt đợc sự đồng liều tơng
đối. Đối với các yêu cầu chiếu xạ liều thấp, thùng sản phẩm có thể đợc dịch chuyển liên
tục; tốc độ băng tải đợc lựa chon sao cho đáp ứng đợc liều yêu cầu. Tuy nhiên, đối với
các ứng dụng yêu cầu chiếu xạ liều cao, thì nhìn chung tốc độ của băng tải sẽ rất thấp, do
đó thiết bị hoạt động theo chế độ dừng là thích hợp hơn. Trong chế độ hoạt động này, các

dàng thay đổi suất liều cũng nh là cấu hình nguồn/sản phẩm chiếu xạ cho mục đích
nghiên cứu.
Các thiết bị chiếu xạ đa năng này đợc IAEA phân thành loại II (nguồn bảo quản
khô) và loại IV (nguồn bảo quản ớt). Các ứng dụng và các thủ tục đối với việc sử dụng
hai loại thiết bị chiếu xạ này đợc miêu tả trong sổ tay thực hành an toàn bức xạ do IAEA
xuất bản [15]. Hình 11. Thiết bị chiếu xạ theo mẻ. Với thiết kế đơn giản nhất, một nhân viên lái xe nâng
đặt bốn giá sản phẩm trên hệ có thể quay trong buồng chiếu xạ. Sau đó, nhân viên đi ra
ngoài và buồng chiếu đợc đóng lại, nguồn đợc nâng lên và các giá sản phẩm đợc quay
trong suốt quá trình chiếu xạ. Các đặc tính tự động có thể đợc thêm vào để tăng công
suất xử lý sản phẩm (tại thiết bị chiếu xạ Nordion MSD, Canada).

Các thiết bị chiếu xạ đa năng phù hợp với quy mô thơng mại

Cùng với sự phát triển của công nghiệp chiếu xạ, ngày càng có nhiều sản phẩm đã
đợc xử lý bằng bức xạ gamma với các mục đích khác nhau. Ngày nay, nhiều loại vật liệu
đợc chiếu xạ với các ứng dụng khác nhau. Thách thức không thay đổi mà các nhà thiết kế
thiết bị chiếu xạ vẫn phải đối mặt là: làm thế nào để sản phẩm chiếu xạ nhận đợc tối đa
năng lợng hiệu dụng và sự đồng liều cao nhất, bằng một phơng pháp đơn giản và đáng
tin cậy. Các đặc tính của các sản phẩm mới, chẳng hạn nh hình dạng, mật độ và thành
phần dẫn đến yêu cầu thờng xuyên là thay đổi thiết kế thiết bị chiếu xạ. Một số sản phẩm
có các yêu cầu đặc biệt, chẳng hạn nh thực phẩm lạnh và đông lạnh. Với những thách
thức này, các nhà thiết kế đã có một số thiết bị chiếu xạ đợc phát triển, chúng đợc miêu
tả ở đây:
Các thiết bị chiếu xạ mà sản phẩm bao phủ qua nguồn phóng xạ: Thiết kế cơ
bản nhất là đặt sản phẩm trong các thùng kim loại để chiếu xạ. Các thùng chứa loại này
đôi khi đợc xem nh dụng cụ mang sản phẩm. Các thiết bị chiếu xạ loại này rất đa năng,
chúng có thể các sản phẩm trong các hộp, túi, hoặc các thùng. Phụ thuộc vào thiết kế của

thớc chuẩn của giá (các thùng chứa), sao cho phù hợp với cả các công đoạn khác của quá
trình chiếu xạ (bao gồm cả việc vận chuyển trên hệ băng tải). Trong một số khía cạnh
khác, thì các thiết bị chiếu xạ loại này tơng tự nh thiết bị chiếu xạ với cấu hình sản
phẩm lấn qua nguồn phóng xạ. Có hai u điểm chính đối với thiết bị chiếu xạ cả giá sản
phẩm. Nó tiết kiệm công sức trong việc di dời các hộp sản phẩm khỏi các giá để xếp
chúng vào trong một thùng chứa sản phẩm (ví dụ một thùng mang sản phẩm) chuẩn bị cho
việc chiếu xạ, và sau đó, khi xử lý xong lại dỡ các hộp sản phẩm đó và đặt lên các giá để
chuyển đi. Thiết bị chiếu xạ loại này tránh đợc việc h hại các sản phẩm do quá trình
nạp-dỡ. Nhận thấy rằng kích thớc của các giá sản phẩm là không giống nhau ở các vùng
trên thế giới, cho nên các nhà cung cấp thiết bị chiếu xạ có thể thiết kế thiết bị theo yêu
cầu của khách hàng.

Các thiết bị chiếu xạ theo mẻ: Các thiết bị chiếu xạ loại này là tơng đối đơn giản
và phù hợp cho chiếu xạ quy mô nhỏ. Các thùng sản phẩm đợc sắp đặt vào trong buồng
chiếu khi nguồn phóng xạ ở vị trí bảo quản. Để đạt đợc yêu cầu về sự đồng liều, thì mỗi
thùng sản phẩm đợc đặt trên một dụng cụ có thể quay liên tục trong suốt quá trình chiếu
xạ. Chẳng hạn, các thùng sản phẩm có thể xoay tròn quanh nguồn phóng xạ.

Các tính chất đặc biệt: Có thể có những yêu cầu riêng cho một số quá trình mà có
thể kết hợp chặt chẽ trong một số thiết kế. Nó bao gồm:
- Chiếu xạ các sản phẩm trong điều kiện đông lạnh và lạnh: Quá trình này thờng
kèm theo việc sử dụng các thùng chứa cách nhiệt.
- Liều chỉ định có thể mang lại lợi nhuận: Đối với chế độ hoạt động liên tục, cho
phép chiếu xạ đồng thời các sản phẩm với các yêu cầu về liều khác nhau. Các sản phẩm
yêu cầu liều nhỏ hơn đi ra khỏi buồng chiếu sau số vòng chiếu xạ ít hơn, trong khi các sản
phẩm khác tiếp tục đi quanh nguồn để nhận đợc liều cao hơn.
- Các ứng dụng liều thấp: Do tốc độ động cơ của hệ băng tải có giới hạn, nên các
kỹ thuật khác nhau có thể đợc sử dụng để giảm suất liều hấp thụ cho những xử lý này.
Các kỹ thuật này bao gồm chỉ sử dụng một phần nguồn phóng xạ (ví dụ nâng một trong
một số phần bảng nguồn lên vị trí chiếu xạ), hoặc là sử dụng các vật liệu làm suy giảm