Công cụ này làm gì
Công cụ ước tính liều hiệu dụng tích lũy chiếu trong mà một người nhận được khi hít phải không khí bị nhiễm chất phóng xạ. Nó tính cho ba nhân phóng xạ thường được nhắc đến nhất: I-ốt-131 (I-131), Xê-si-134 (Cs-134) và Xê-si-137 (Cs-137). Cơ sở vật lý để đánh giá liều là chung cho mọi nơi; các giá trị hệ số liều mặc định hiển thị ở đây tuân theo các hệ số liều hiệu dụng tích lũy kiểu ICRP đang được dùng trên toàn thế giới và được lập bảng bởi Viện Khoa học Phóng xạ Quốc gia Nhật Bản (NIRS).
Các đơn vị quan trọng
1 becquerel (Bq) là một lần phân rã hạt nhân trong mỗi giây, dùng để đo cường độ phóng xạ, hay ở đây là nồng độ hoạt độ trong không khí. 1 sievert (Sv) là đơn vị liều hiệu dụng, thể hiện tác động sinh học lên cơ thể người. Hệ số liều (liều hiệu dụng tích lũy trên mỗi đơn vị lượng hấp thụ) phụ thuộc vào cả loại nhân phóng xạ lẫn nhóm tuổi của người đó, bởi vì kích thước cơ quan, quá trình trao đổi chất và nhịp thở khác nhau theo độ tuổi.
Cách sử dụng
Hãy chọn nhóm tuổi để nạp sẵn nhịp thở và các hệ số liều mặc định (bạn có thể chỉnh sửa bất kỳ giá trị nào). Nhập nồng độ hoạt độ trong không khí theo \(\text{Bq/m}^3\) cho từng nhân phóng xạ và số ngày bị phơi nhiễm. Công cụ sẽ trả về liều của từng nhân phóng xạ cùng tổng liều theo microsievert (uSv), millisievert (mSv) và sievert (Sv).
Giải thích công thức
Với mỗi nhân phóng xạ, lượng hoạt độ hít vào bằng nồng độ (\(\text{Bq/m}^3\)) x thể tích thở (\(\text{m}^3\text{/ngày}\)) x số ngày, cho ra tổng số Bq đã hít. Nhân với hệ số liều (uSv/Bq) sẽ ra liều tính bằng uSv. Tổng liều là tổng cộng của các nhân phóng xạ: Liều = nồng độ hoạt độ x hệ số liều x thể tích thở mỗi ngày x số ngày.
$$\begin{gathered} E = B \cdot D \sum_{i} C_i \, e_i \\[1.5em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} B &= \text{Breathing Rate (m}^3\text{/day)} \\ D &= \text{Days} \\ C_i \, e_i &= \text{C}_{I131}\,e_{I131} + \text{C}_{Cs134}\,e_{Cs134} + \text{C}_{Cs137}\,e_{Cs137} \end{aligned} \right. \end{gathered}$$
Ví dụ minh họa
Người lớn, nhịp thở 22,2 \(\text{m}^3\text{/ngày}\), trong 1 ngày. Nồng độ: I-131 100, Cs-134 50, Cs-137 50 \(\text{Bq/m}^3\). Lượng hít vào: 2220, 1110, 1110 Bq. Liều: \(2220 \times 0{,}0074 = 16{,}428\) uSv; \(1110 \times 0{,}0066 = 7{,}326\) uSv; \(1110 \times 0{,}0039 = 4{,}329\) uSv. Tổng \(= 28{,}083\) uSv \(= 0{,}028083\) mSv.
Câu hỏi thường gặp
Có tính đến sự phân rã không? Không. Liều hiệu dụng tích lũy được lấy tích phân trong 50 năm (với người lớn) hoặc đến 70 tuổi (với trẻ em); điều này đã được tính sẵn trong các hệ số liều.
Vì sao độ tuổi làm thay đổi kết quả? Người trẻ tuổi có nhịp thở và quá trình trao đổi chất khác, nên hệ số liều của họ cũng khác.
Đây có phải là đánh giá theo quy chuẩn không? Không. Đây chỉ là ước tính sàng lọc đơn giản; các đánh giá thực tế còn dùng nhiều nhân phóng xạ hơn, tính cả con đường ăn uống và lượng hấp thụ thay đổi theo thời gian.
