Công cụ này làm gì
Công cụ này ước tính liều hiệu dụng nội tại cam kết mà một người nhận được khi chất phóng xạ đi vào cơ thể qua đường ăn uống - tức là khi uống nước nhiễm xạ và ăn thực phẩm nhiễm xạ. Nó quy đổi độ phóng xạ ăn vào (đo bằng becquerel, Bq) thành liều hiệu dụng (sievert, Sv) dựa trên các hệ số liều được công nhận quốc tế của ICRP. Công cụ chỉ áp dụng cho ba đồng vị có liên quan nhiều nhất sau một sự cố lò phản ứng hạt nhân: Iốt-131 (I-131), Xêsi-134 (Cs-134) và Xêsi-137 (Cs-137). Cơ sở vật lý ở đây mang tính phổ quát và không gắn riêng với quốc gia nào.
Các đơn vị cần biết
Một becquerel (Bq) tương ứng với một phân rã hạt nhân mỗi giây, dùng để đo độ phóng xạ (cường độ) của một nguồn. Sievert (Sv) là đơn vị của liều hiệu dụng, thể hiện mức tác động lên cơ thể; \(1\ \text{Sv} = 1.000\ \text{mSv} = 1.000.000\ \text{uSv}\). Hệ số liều (liều hiệu dụng cam kết trên một đơn vị lượng ăn vào) dùng để chuyển độ phóng xạ ăn vào thành liều; ICRP đưa ra các giá trị này theo Sv/Bq, còn công cụ này hiển thị theo uSv/Bq.
Cách sử dụng
Chọn nhóm tuổi để nạp sẵn các hệ số liều theo đường ăn uống mặc định của ICRP-72 cùng lượng tiêu thụ hằng ngày điển hình, sau đó chỉnh sửa bất kỳ trường nào nếu cần. Nhập nồng độ hoạt độ (Bq/kg) trong nước và trong thực phẩm cho từng đồng vị, lượng nước và thực phẩm bạn dùng mỗi ngày (kg/ngày), và số ngày. Nồng độ mặc định là 0, nên đồng vị nào bạn để trống sẽ đơn giản là không đóng góp gì.
Công thức
Với mỗi đồng vị: hoạt độ ăn vào = số ngày x (nồng độ trong nước x lượng nước + nồng độ trong thực phẩm x lượng thực phẩm). Liều bằng hoạt độ đó nhân với hệ số liều theo đường ăn uống của đồng vị. Cộng ba đồng vị lại ta được tổng liều hiệu dụng cam kết.
$$E = \text{Days} \sum_{i} e_i \left( C_{w,i}\,\text{Water} + C_{f,i}\,\text{Food} \right)$$ $$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} e_i &= \text{dose coefficient: } \text{I-131},\ \text{Cs-134},\ \text{Cs-137} \\ C_{w,i} &= \text{water conc.: } \text{I-131},\ \text{Cs-134},\ \text{Cs-137} \\ C_{f,i} &= \text{food conc.: } \text{I-131},\ \text{Cs-134},\ \text{Cs-137} \end{aligned} \right.$$
Ví dụ minh họa
Người trưởng thành, 30 ngày, 2 kg/ngày nước và 1,5 kg/ngày thực phẩm. Hệ số (uSv/Bq): I-131 0,022; Cs-134 0,019; Cs-137 0,013. Nước: I-131 100, Cs-134 50, Cs-137 50 Bq/kg; Thực phẩm: Cs-134 100, Cs-137 100 Bq/kg. I-131: \(30 \times (100 \times 2) = 6000\ \text{Bq} \times 0{,}022 = 132\ \text{uSv}\). Cs-134: \(30 \times (50 \times 2 + 100 \times 1{,}5) = 7500\ \text{Bq} \times 0{,}019 = 142{,}5\ \text{uSv}\). Cs-137: \(7500 \times 0{,}013 = 97{,}5\ \text{uSv}\). Tổng \(= 372\ \text{uSv} = 0{,}372\ \text{mSv} = 3{,}72\mathrm{e}{-4}\ \text{Sv}\).
Câu hỏi thường gặp
Đây có phải liều tức thời không? Không. Đó là liều hiệu dụng cam kết được tích lũy trong 50 năm đối với người lớn và đến năm 70 tuổi đối với trẻ em, theo định nghĩa của ICRP.
Có bao gồm bức xạ ngoài không? Không - chỉ tính liều nội tại do ăn uống.
Tôi có thể dùng cho các hạt nhân phóng xạ khác không? Không; công cụ chỉ áp dụng cho I-131, Cs-134 và Cs-137. Hãy luôn tuân theo hướng dẫn của các cơ quan chức năng khi đưa ra quyết định về an toàn.
