ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN QUANG HƯƠNG AN TOÀN BỨC XẠ TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT DƯỢC CHẤT PHÓNG XẠ 18F-FDG TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC 30MeV - BỆNH VIỆN 108 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN QUANG HƯƠNG AN TOÀN BỨC XẠ TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT DƯỢC CHẤT PHÓNG XẠ 18F-FDG TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC 30MeV - BỆNH VIỆN 108 Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử Mã số: 60440106 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Đàm Nguyên Bình Hà Nội – Năm 2014 LỜI CẢM ƠN Luận văn thực Trung tâm Máy gia tốc Cyclotron 30 MeV - Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 Để hoàn thành luận văn nhận nhiều động viên, giúp đỡ nhiều cá nhân tập thể Trước hết, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Đàm Nguyên Bình trực tiếp hướng dẫn thực nghiên cứu Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy cô giáo, người đem lại cho kiến thức bổ trợ, vô hữu ích năm học vừa qua Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành tới Lãnh đạo anh chị Trung tâm Máy gia tốc Cyclotron 30 MeV, Ban Giám hiệu, Khoa Vật lý, Bộ môn Vật lý hạt nhân Phòng Sau đại học trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện cho trình học tập nghiên cứu Cuối xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, người bên tôi, động viên khuyến khích trình thực đề tài nghiên cứu Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2014 Học viên Nguyễn Quang Hương LỜI CAM ĐOAN Tên Nguyễn Quang Hương, học viên cao học khóa 2011 – 2013, chuyên ngành Vật lý nguyên tử, hạt nhân lượng cao, trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ ‘‘An toàn xạ trình sản xuất dược chất phóng xạ 18F-FDG Trung tâm máy gia tốc 30 MeV, Bệnh viện 108’’ công trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu nghiên cứu thu từ thực nghiệm không chép Học viên Nguyễn Quang Hương MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG AN TOÀN BỨC XẠ TRONG SẢN XUẤT ĐỒNGVỊ PHÓNG XẠ TRÊN MÁY GIA TỐC CYCLOTRON 1.1 Máy gia tốc Cyclotron dùng cho sản xuất đồng vị phóng xạ 1.2 Tác hại xạ đến sức khỏe người 1.3 Tiêu chuẩn an xạ tiếp xúc, vận chuyển vật liệu phóng xạ quản lý chất thải phóng xạ 14 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Sản xuất đồng vị phóng xạ máy gia tốc cyclone 30 Trung tâm Máy gia tốc – Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 18 2.2 Phương pháp nghiên cứu 27 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN 37 3.1 Suất liều xạ số vị trí quan trọng Trung tâm Máy gia tốc Cyclotron 30 MeV – Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 trình sản xuất 18F-FDG 34 3.2 Độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phòng hotcell tổng hợp, chia liều 18F-FDG 44 3.3 Xác định hoạt độ phóng xạ số đồng vị phóng xạ có màng mỏng cửa sổ buồng bia 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU KHẢO SÁT SUẤT LIỀU BỨC XẠ GAMMA TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC 64 PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU KHẢO SÁT SUẤT LIỀU BỨC XẠ NEUTRON TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC 66 PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU KHẢO SÁT ĐỘ NHIỄM BẨN PHÓNG XẠ BỀ MẶT TẠI PHÒNG HOTCELL TỔNG HỢP, CHIA LIỀU 18F-FDG 67 PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU DÙNG PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ TRONG LÁ HAVAR 68 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Ý nghĩa Cyclotron Máy gia tốc vòng PET Positron Emission Tomography; Chụp cắt lớp xạ Positron SPECT Single Photon Emission Computed Tomography; Chụp cắt lớp xạ đơn Photon FDG Fludeoxyglucose RF Radio frequency D Điện cực Dee α, β, γ, neutron Bức xạ anpha, beta, gamma nơ tron DNA Deoxyribonucleic acid; nguyên liệu di truyền người CT Computed Tomography; Chụp cắt lớp vi tính QCVN Quy chuẩn Việt nam BKHCN Bộ Khoa học Công nghệ RFLL Radio frequency low level Coil Cuộn dây FDM Fluorodeoxymannose Hotcell Xưởng nóng, nơi tổng hợp, pha chế dược chất phóng xạ Lab Phòng thí nghiệm NNDC National Nuclear Data Center DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Nguyên lý gia tốc cyclotron Hình 1.2 Sơ đồ chung sở sản xuất đồng vị phóng xạ dùng gia tốc Cyclotron Hình 1.3 Minh họa đứt gãy liên kết phân tử AND xạ ion hóa 12 Hình 2.1 Máy gia tốc Cyclone 30 hãng IBA 19 Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống máy gia tốc Cyclone 30 19 Hình 2.3 Sơ lược cấu tạo nguồn ion 20 Hình 2.4 Sơ lược cấu tạo hệ thống bơm chùm ion dọc trục 21 Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống RF, Các điện cực Dee, lỗ khớp nối RF 21 Hình 2.6 Sơ đồ cấu tạo đường chùm 22 Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý đưa proton 23 Hình 2.8 Giản đồ miêu tả dòng proton chuyển cổng khác 23 Hình 2.9 Hình dạng bề (trái) bên (phải) hệ thống hotcell 25 Hình 2.10 Cửa sổ thủy tinh chì để quan sát hoạt động cánh tay rôbốt 25 Hình 2.11 Điều khiển hệ thống hoạt động thông qua máy tính bên 26 Hình 2.12 Cấu trúc phân tử 18F-FDG 26 Hình 2.13 Sơ đồ mặt khu vực máy gia tốc điểm khảo sát suất liều xạ, nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt 28 Hình 2.14 Thiết bị AT6012A sử dụng đo suất liều xạ gamma 29 Hình 2.15 Phản ứng neutron He3 30 Hình 2.16 Máy đo Thermo (hình trái) cấu tạo bên (hình phải) 30 Hình 2.17 Các vị trí đo độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phòng hotcell 32 Hình 2.18 Thiết bị Radiagem 2000 32 Hình 2.19 Đầu dò nhiễm bẩn α/β SAB – 100 32 Hình 2.20 Sơ đồ khối hệ phổ kế bán dẫn BEGe-Canberra 34 Hình 2.21 Khối phân tích số DSA-1000 36 Hình 3.1 Mặt hệ hotcell 39 Hình 3.2 Khe hở đường ray cửa buồng bia dẫn đến lọt xạ neutron 40 Hình 3.3 Sự thăng giáng suất liều xạ gamma neutron cửa buồng bia trình bắn chùm tia vào bia theo ngày sản xuất đồng vị 40 Hình 3.4 Sự thay đổi độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phòng hotcell tổng hợp, chia liều 18F-FDG 45 Hình 3.5 Cấu tạo bia lỏng đặt dùng sản xuất 18F-FDG 47 Hình 3.6 Đường chuẩn lượng 50 Hình 3.7 Đường cong hiệu suất ghi 52 Hình 3.8 Tỉ lệ đóng góp hoạt độ đồng vị phóng xạ Havar đo 56 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Giới hạn Việt Nam liều chiếu xạ đối tượng theo quy định Thông tư số 19/2012/TT-BKHCN ngày 8/11/2012 Bộ Khoa học Công nghệ 16 Bảng 2.1 Một số phản ứng hạt nhân hệ thống bia 24 Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật đầu dò phổ kế AT6102A 29 Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật đầu dò neutron FH 40 GL-10 31 Bảng 3.1 Trung bình suất liều xạ gamma vị trí khu vực kiểm soát Trung tâm máy gia tốc 38 Bảng 3.2 Trung bình suất liều xạ neutron vị trí thời gian bắn chùm tia gia tốc vào buồng bia 38 Bảng 3.3 Trung bình độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phòng hotcell tổng hợp, chia liều 18F-FDG 44 Bảng 3.4 Phản ứng hạt nhân xảy chùm proton neutron thứ cấp tương tác với Havar 48 Bảng 3.5 Thông tin nguồn gamma chuẩn 49 Bảng 3.6 Số liệu tia gamma chọn để chuẩn lượng vị trí cực đại (kênh) tương ứng 50 Bảng 3.7 Diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần đỉnh lượng chọn để xây dựng đường cong hiệu suất ghi 51 Bảng 3.8 Hiệu suất ghi hệ đo với đỉnh lượng chọn để xây dựng đường cong hiệu suất ghi 51 Bảng 3.9 Danh sách đồng vị phóng xạ sinh tra Havar 54 Bảng 3.10 Kết xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ Havar 56 Bảng 3.11 Mức hoạt độ miễn trừ 57 ηh(E) hiệu suất ghi tia γ đo; Iγ hiệu suất phát gamma ứng với lượng Eγ; N: diện tích (số đếm) đỉnh lượng quan tâm T: thời gian đo mẫu (s) Hiệu ứng trùng phùng tổng hiệu ứng xảy hai nhiều hai tia gamma phát đến detector khoảng thời gian phân giải detector ghi nhận xung Hiệu ứng trùng phùng tổng không phụ thuộc vào hoạt độ nguồn Hiệu ứng trùng phùng làm trùng phùng thêm trùng phùng từ lượng đỉnh toàn phần tia gamma việc xác định lượng đỉnh toàn phần sai [7] [8] [9] Tuy nhiên, hệ số hiệu chỉnh trùng phùng tổng phụ thuộc vào loại detector, yếu tố hình học chuỗi phần rã hạt nhân, việc xác định hệ số hiệu chỉnh trùng phùng toán không đơn giản tương đối nhiều thời gian, phạm vi Luận văn này, giả sử hệ số hiệu chỉnh hiệu ứng trùng phùng tổng Trong công thức (2.1), đại lượng ηh(E) xác định theo công thức (3.1), đại lượng xác suất phát Iγ xác định dựa thư viện NNDC Đại lượng N xác định theo công thức N = NT - NB với NB số đếm phông, NT số đếm tổng tia γ đo Ở đây, NB = đỉnh lượng mà ta quan tâm tự nhiên Vì vậy, tính toán hoạt độ đồng vị phóng xạ có Havar ta không cần quan tâm tới phông tự nhiên 3.3.4 Kết thực nghiệm xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ Havar Thời gian đo mẫu t = 21 s Bảng 3.10 Kết xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ Havar Đồng vị T1/2 Năng lượng tia γ (keV) Xác suất phát (%) 55 Hiệu suất ghi (%) Số đếm Hoạt độ (kBq) 51 52 54 Cr Mn 27.7 d 5.59 d 320 1434 9.91 100 Mn 312 d 835 99.98 Co 77.2 d 847 99.9 Co 272 d 122 85.6 Co 70.9 d 811 99.45 4.28 d 35.5 h 61.0 d 2.6 d 35.4 d 778 1377 204 229 903 99.76 81.7 63.2 25.8 38.1 56 57 58 96 Tc Ni 95m Tc 182 Re 184 Re 57 0.345 0.0796 0.121 0.119 0.718 0.124 0.129 0.081 0.533 0.482 0.112 0 4.12E+003 ± 72.29 7.62E+003 ± 132.86 1.52E+005 ± 425.99 2.14E+004 ± 171.83 0 0 Hoạt độ tổng 0 161.98 ± 2.84 303.99 ± 5.30 1176.93 ± 3.30 822.01 ±6.60 0 0 2464.91 ± 18.04 Theo kết bảng 3.10 cho thấy, Havar, sau thời gian lưu giữ, có số đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã lớn 54Mn, 56Co, 57Co, 58Co đóng góp vào hoạt độ phóng xạ tổng Havar, đồng vị 57Co có đóng góp lớn Hình 3.8 Tỉ lệ đóng góp hoạt độ đồng vị phóng xạ Havar đo Như trình bày Chương 1, tiêu chuẩn điều kiện miễn trừ, khai báo, cấp 56 phép chất phóng xạ nhân tạo sau: Chất phóng xạ chứa nhiều loại nhân phóng xạ nhân tạo thỏa mãn công thức sau: n Ci X i 1 1 (1.2) i Trong đó: n số lượng nhân phóng xạ nhân tạo có chất phóng xạ; Ci: tổng hoạt độ hoạt độ riêng nhân phóng xạ nhân tạo i có chất phóng xạ, đơn vị tính Becơren (Bq) Becơren gam (Bq/g) tương ứng; Xi: mức miễn trừ khai báo, cấp giấy phép tương ứng nhân phóng xạ i, đơn vị tính Becơren (Bq) Becơren gam (Bq/g) Xi quy định Phụ lục I QCVN 5: 2010/BKHCN Bảng 3.11 Mức hoạt độ miễn trừ Đồng vị 54 Mức hoạt độ miễn trừ (kBq) 1×103 Mn 56 Co 57 Co 1×102 1×103 58 Co 1×103 Như vậy, để miễn trừ, Tổng hoạt độ Havar nói phải nhỏ 3100 kBq Từ kết bảng 3.10 cho thấy tổng hoạt độ Havar thời điểm đo 2464.91 ± 18.04 kBq, nhỏ mức miễn trừ Tuy nhiên, thời điểm xác định hoạt độ Havar đồng vị 56Co (hoạt độ 303.99 kBq) 57 Co (1176.93 kBq) thời điểm đo có hoạt độ mức miễn trừ Khoảng 57 thời gian cần thiết từ thời điểm xác định hoạt độ đến lúc đạt tới mức miễn trừ cho hai đồng vị sau: t mientru = 𝐴 ) 𝐴0 𝑇𝑙𝑛( (3.9) 0,693 Trong : T [ngày] chu kỳ bán rã đồng vị; A [Bq] hoạt độ đồng vị mức miễn trừ; A0[Bq] hoạt độ đồng vị thời điểm đo Vậy ta có : t mientru56Co = t 57 mientru Co = 𝐴0 ) 𝐴 𝑇𝑙𝑛( 0,693 == 𝐴0 ) 𝐴 𝑇𝑙𝑛( 0,693 == 303,99 ) 100 77,2 𝑥 𝑙𝑛( 0,693 1176,93 ) 1000 272 𝑥 𝑙𝑛( 0,693 = 123,8 ngày (3.10) = 64 ngày (3.11) Khuyến cáo: Để đáp ứng đầy đủ tiêu chí miễn trừ, nên lưu giữ thêm Havar kể từ thời điểm đo hoạt độ tối thiểu 123,8 ngày để đảm bảo yêu cầu xử lý chất thải phóng xạ trước thải môi trường 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN: Mục đích Luận văn khảo sát, đánh giá mức độ đảm bảo an toàn xạ trình sản xuất thường quy 18F-FDG Trung tâm gia tốc - Bệnh viện Trung ương Quân đội 108, đồng thời thực phép đo tính toán nhằm xác định hoạt độ số đồng vị phóng xạ có màng mỏng cửa sổ buồng bia máy gia tốc Cyclone 30 làm sở để đánh giá khoảng thời gian cần thiết phải quản lý lưu giữ màng mỏng chất thải phóng xạ trước thải môi trường Luận văn giới thiệu lý thuyết sơ lược cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy gia tốc Cyclone 30, quy trình sản xuất dược chất 18 F-FDG, tiêu chuẩn an toàn xạ tiếp xúc, vận chuyển chất phóng xạ quản lý chất thải phóng xạ, trình bày phương pháp kết ghi đo xạ phát trình sản xuất 18 F- FDG, phương pháp kết xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ có màng mỏng cửa sổ buồng bia Kết từ Luận văn sở khoa học, tham khảo cho công tác đảm bảo an toàn xạ Trung tâm máy gia tốc Cyclotron 30MeV sở có máy gia tốc khác Thành công lớn Luận văn khảo sát toàn diện loại xạ tiềm ảnh hưởng đến nhân viên trình sản xuất 18F-FDG để từ đưa khuyến cáo cho việc che chắn xạ, tính toán liều hấp thụ cho nhân viên ca làm việc nhằm đưa biện pháp giảm thiểu chiếu xạ không cần thiết cho nhân viên Ngoài ra, Luận văn bước đầu phân tích, tính toán hoạt độ vật liệu phóng xạ tạo buồng bia, chủ yếu màng mỏng cửa sổ buồng bia Havar, từ để tham khảo hoạch định kế hoạch quản lý vật liệu phóng xạ cách an toàn khoa học phù hợp với quy định pháp quy Việt Nam quốc tế 59 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN: Trong tương lai, Luận văn tiếp tục phát triển theo hướng: - Mô khu vực cửa sổ buồng bia nơi xảy phản ứng hạt nhân để tính toán lý thuyết suất liều, liều xạ khu vực nhằm có sở so sánh với kết tính toán thực nghiệm; Xác định hoạt độ phóng xạ đồng vị có vật liệu buồng bia - khác; - Xác định loại đồng vị phóng xạ mẫu kiểm nghiệm dược chất 18 - F-FDG tạo ra; Đánh giá liều, suất liều cho nhân viên trình bảo dưỡng, sửa chữa máy gia tốc Cyclone 30 KIẾN NGHỊ: Từ kết đo suất liều xạ khu vực cửa buồng bia cho thấy, có tồn xạ neutron khe hở cửa buồn bia với mặt sàn đường ray cửa buồng bia Do đó, cần có biện pháp che chắn bổ sung vị trí này, bố trí lớp vật liệu có khả hấp thụ neutron mép đường ray mép cửa buồng bia với mặt sàn nhằm giảm thiểu việc lọt xạ neutron khu vực Từ kết đo độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phòng hotcell cho thấy, trình sản xuất 18F-FDG có khả gây nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt, đặc biệt vị trí mép chân hệ hotcell, sau ca sản xuất, nên thực công tác vệ sinh, tẩy xạ định kỳ Mặc dù kết tính toán liều hấp thụ nhân viên xạ nhận trình sản xuất 18 F-FDG nằm giới hạn quy định, nhiên nên rèn luyện kỹ bố trí phương pháp vận chuyển, lấy mẫu 18F-FDG tối ưu để giảm liều chiếu xạ cho nhân viên xuống mức thấp 60 Sau trình sửa chữa, bảo dưỡng, thay vật liệu nhiễm phóng xạ, đặc biệt vật liệu buồng bia, cần có biện pháp quản lý, lưu giữ nghiêm ngặt vật liệu này, cần tính toán hoạt độ phóng xạ khoảng thời gian định kỳ nhằm có sở đánh giá an toàn quản lý chất thải phóng xạ trước xử lý, tái chế thải môi trường Trong trình thực Luận văn chắn không tránh thiếu sót, mong quan tâm nghiên cứu góp ý Quý Thầy, Cô giáo bạn đọc Tôi hy vọng Luận văn trở thành tài liệu hữu ích cho đồng nghiệp, bạn sinh viên, kỹ thuật viên độc giả quan tâm./ Hà Nội, Ngày 20 tháng năm 2014 Học viên Nguyễn Quang Hương 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Bộ Khoa học Công nghệ (2010), QCVN 5:2010/BKHCN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn xạ - Miễn trừ khai báo cấp giấy phép, Hà Nội Bộ Khoa học Công nghệ (2012), Thông tư số 19/TT-BKHCN Quy định kiểm soát bảo đảm an toàn xạ chiếu xạ nghề nghiệp công chúng, Hà Nội Bộ Khoa học Công nghệ (2012), Thông tư số 23/2012/TT-BKHCN Hướng dẫn vận chuyển an toàn vật liệu phóng xạ, Hà Nội Nguyễn Văn Dinh (2013), Nghiên cứu hệ thống tạo dẫn truyền chùm ion máy gia tốc Cyclotron 30 MeV IBA, Luận văn thạc sĩ khoa học Vật lý, Viện Vật lý, Hà Nội Nguyễn Văn Đỗ (2005), Phương pháp phân tích hạt nhân, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Nguyễn Đức Hòa (2012), Điện tử hạt nhân, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội Ngô Quang Huy (2006), Cơ sở vật lý hạt nhân, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Hoàng Ngọc Liên (2003), An toàn xạ an toàn điện y tế, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Vũ Thanh Quang (2007), Giới thiệu hệ thống máy gia tốc Cyclotron 30 MeV IBA, Bệnh viện Quân đội 108, Hà Nội 10 Vũ Thanh Quang (2007), Sản xuất kiểm nghiệm 18F-FDG, Bệnh viện Quân đội 108, Hà Nội 11 Châu Văn Tạo (2005), An toàn xạ ion hóa, NXB Đại Học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh 62 12 Lê Đức Thiện (2012), Xác định đặc trưng hệ phổ kế gamma bán dẫn Be5030, Luận văn Thạc sĩ khoa học Vật lý, Đại học Khoa học tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh TIẾNG ANH 13 BMA (2004), Product description provides information for the Cyclone® 30, Belgium 14 CANBERRA (2005), Nuclear Power Measurement Solutions, France 15 Canberra Industries (2009), DSA – 1000 Digital Spectrum Analyzer, France 16 IAEA (2009), Cyclotron Produced Radionuclides Physical Characteristics and Production Methods, Austria 17 IAEA (2012), Cyclotron Produced Radionuclides Operation and Maintenance of Gas and Liquid Targets, Austria 18 Jonh Gillanders (2006), “Measurement of long lived radioactive impurities retained in the disposable cassettes on the Tracerlab MX system during the production of 18F-FDG”, Australian Medical Journal, 50, pp 86-100 19 Kasaki Nishizawa, “Analysis of radioactive byproducts in [18O]H2O detected during [18F]FDG synthesis”, Japanese Medical Journal, 61, pp 75-86 20 Matthew Griffiths (2006), Hospital Cyclotrons Radiation Safety Aspects, Germany 63 PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU KHẢO SÁT SUẤT LIỀU BỨC XẠ GAMMA TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC Vị trí khảo sát Suất liều xạ gamma (µSv/h) (điểm đặt detector) 18/6/2013 25/6/2013 02/7/2013 09/7/2013 16/7/2013 0.12 0.10 0.13 0.11 0.12 Phông xạ gamma khu vực kiểm soát Vận hành máy gia tốc, chưa bắn tia vào bia Cửa buồng Cyclotron 0.14 0.08 0.10 0.12 0.09 (cách 0,5m; cao 1m) Cửa buồng bia 0.15 0.14 0.12 0.10 0.14 (cách 0,5m; cao 1m) Cửa phòng hotcell 0.11 0.12 0.09 0.13 0.10 Trong phòng hotcell 0.17 0.18 0.15 0.16 0.14 Vận hành máy gia tốc, trình bắn tia vào bia Cửa buồng Cyclotron 0.13 0.15 0.11 0.16 0.08 (cách 0,5m; cao 1m) Cửa buồng bia 0.89 0.79 1.30 1.03 1.213 (cách 0,5m; cao 1m) Cửa buồng bia 0.76 0.75 1.19 0.96 1.28 (cách 4m; cao 1m) Cửa phòng hotcell 0.12 0.10 0.13 0.12 0.11 Trong phòng hotcell 0.15 0.14 0.17 0.14 0.19 18 18 Quá trình chuyển xạ F từ buồng bia sang phòng hotcell tổng hợp, chia liều F-FDG Trong phòng tổng hợp FDG 0.34 0.64 0.52 0.30 0.32 18 Vận chuyển Container chứa F-FDG xe chuyên chở Container liều đơn 7.7 7.4 6.3 7.2 6.4 (cách container 0,2m) Container liều tổng 174 160 162 172 170 64 23/7/2013 0.09 0.13 0.15 0.15 0.16 0.12 1.20 1.13 0.13 0.17 0.47 6.1 173 (cách container 0,2m) Quá trình lấy mẫu 18F-FDG kiểm nghiệm phòng Lab phân tích phổ gamma (cách phía sau bình phong chì 35 30 32 36 nơi lấy mẫu FDG 0,2m) Quá trình kiểm nghiệm 18F-FDG Trung tâm phòng Lab sắc ký 0.19 0.18 0.19 0.20 (nơi đặt hệ máy kiểm nghiệm dược chất phóng xạ) Sau kết thúc sản xuất 18F-FDG 60 phút Cửa buồng Cyclotron 0.09 0.13 0.11 0.10 (cách 0,5m; cao 1m) Cửa buồng bia 0.16 0.17 0.16 0.19 (cách 0,5m; cao 1m) Cửa phòng hotcell 0.11 0.12 0.08 0.12 Trong phòng hotcell 0.18 0.19 0.16 0.18 Cách xe chuyên chở container chứa dược chất phóng xạ 0,5m, cao 1m Xe chở container liều đơn 0.32 0.27 0.22 0.30 Xe chở container liều tổng 3.18 2.34 3.40 4.20 32 35 0.18 0.17 0.12 0.13 0.15 0.15 0.10 0.17 0.09 0.18 0.26 3.54 0.20 4.06 PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU KHẢO SÁT SUẤT LIỀU BỨC XẠ NEUTRON TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC 65 Vị trí khảo sát (điểm đặt detector) Suất liều xạ neutron (µSv/h) 18/6/2013 20/6/2013 25/6/2013 27/6/2013 02/7/2013 04/7/2013 - - - - - - - - - - - - Vận hành máy gia tốc, chưa bắn tia vào bia Cửa buồng Cyclotron (cách 0,5m; cao 1m) Cửa buồng bia (cách 0,5m; sát mặt đất) Vận hành máy gia tốc, trình bắn tia vào bia Cửa buồng Cyclotron - - - - - - 3.45 3.12 3.48 3.09 3.55 3.20 1.30 1.43 1.50 1.27 1.37 1.36 - - - - - (cách 0,5m; cao 0,5m) Cửa buồng bia (cách 0,5m; sát mặt đất) Cửa buồng bia (cách 0,5m; cao 0,5m) Sau kết thúc sản xuất 18F-FDG 60 phút Cửa buồng bia - (cách 0,5m; sát mặt đất) Ghi chú: dấu (-) không phát có xạ neutron, suất liều lức xạ neutron PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU KHẢO SÁT ĐỘ NHIỄM BẨN PHÓNG XẠ BỀ MẶT TẠI PHÒNG HOTCELL TỔNG HỢP, CHIA LIỀU 18F-FDG 66 Vị trí đo nhiễm bẩn Nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt (Bq/cm2) phóng xạ bề mặt 18/6/2013 (1) (2) 20/6/2013 (3) (1) (2) 25/6/2013 (3) (1) (2) 27/6/2013 (3) (1) (2) 02/7/2013 (3) (1) (2) 04/7/2013 (3) (1) (2) (3) (A) 0.58 0.60 0.67 0.59 0.64 0.74 0.68 0.70 0.65 0.66 0.70 0.72 0.65 0.66 0.62 0.72 0.68 0.70 (B) 0.70 0.74 0.72 0.67 0.70 0.70 0.69 0.72 0.66 0.73 0.76 0.72 0.74 0.70 0.69 0.74 0.79 0.73 (C) 0.80 0.96 0.84 0.78 0.88 0.87 0.74 0.85 0.83 0.81 0.86 0.82 0.82 0.90 0.87 0.89 0.97 0.83 (D) 0.88 1.62 0.86 0.92 1.61 0.89 0.90 1.46 0.82 0.91 1.54 0.87 0.85 1.46 0.91 0.87 1.56 0.96 Ghi chú: - Vị trí (A) Cửa phòng hotcell; - Vị trí (B) Trung tâm phòng hotcell (cách chân hệ hotcell 1m); - Vị trí (C) Cách chân hệ hotcell 0,3m; - Vị trí (D) Mép chân hệ hotcell; - Các cột ký hiệu (1) độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt trước sản xuất 18F-FDG; - Các cột ký hiệu (2) độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt sau sản xuất 18F-FDG 10 phút; - Các cột ký hiệu (3) độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt sau sản xuất 18F-FDG 480 phút PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU DÙNG PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ TRONG LÁ HAVAR Detector Name: DET01 Sample Title: Ga67 first batch Peak Analysis Performed on: 9/18/2013 67 2:57:31 PM Peak Analysis From Channel: Peak Analysis To Channel: Peak ROI ROI No start end M m M m M m M m 10 11 M 12 m 13 14 15 16 17 18 M 19 m 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 167184 167184 189208 189208 212231 212231 248269 248269 360- 373 403- 416 481- 494 632- 646 632- 646 724- 739 767- 782 1524- 1542 1991- 1998 2423- 2443 2486- 2515 2486- 2515 2531- 2551 2619- 2628 2789- 2806 2865- 2875 2898- 2914 3105- 3124 3519- 3536 3706- 3728 4077- 4095 4725- 4739 Peak centroid Energy (keV) 172.88 178.31 195.97 202.27 219.08 225.53 254.80 262.59 366.73 409.87 487.98 635.11 642.08 732.46 775.51 1533.55 1994.56 2433.67 2489.81 2505.89 2541.72 2623.76 2799.65 2870.40 2907.28 3115.64 3528.39 3717.78 4083.71 4734.75 57.61 59.42 65.31 67.40 73.00 75.15 84.91 87.50 122.20 136.57 162.60 211.62 213.94 244.06 258.40 510.97 664.57 810.87 829.57 834.93 846.87 874.20 932.81 956.38 968.67 1038.09 1175.61 1238.71 1360.63 1577.55 8192 FWHM Net Peak (keV) Area 1.79 2.76E+003 1.80 1.56E+003 1.26 6.57E+002 1.27 4.32E+002 1.18 5.22E+003 1.18 8.90E+003 1.53 4.52E+003 1.53 1.78E+003 1.16 1.52E+005 1.17 1.82E+004 1.00 4.61E+002 0.55 3.88E+001 0.55 4.76E+001 1.42 2.43E+003 0.90 4.21E+002 2.80 1.09E+004 0.79 3.23E+001 1.59 2.14E+004 1.62 9.73E+000 1.63 4.12E+003 1.69 7.62E+003 0.35 -2.21E+001 1.84 6.28E+002 0.60 1.26E+002 1.61 2.31E+002 1.65 9.37E+002 1.06 1.78E+002 1.88 3.52E+003 1.56 2.97E+002 1.10 6.81E+001 68 Net Area Uncert Continuum Counts 103.68 90.78 56.25 53.81 89.94 109.56 95.94 75.10 425.99 198.46 132.97 60.75 74.57 141.77 124.20 162.91 51.07 171.53 29.87 72.29 132.86 53.33 81.17 49.20 68.02 70.81 44.41 80.04 44.53 26.43 3.68E+003 3.96E+003 3.62E+003 4.01E+003 4.41E+003 3.78E+003 5.86E+003 6.44E+003 1.07E+004 7.68E+003 6.24E+003 2.55E+003 2.51E+003 5.87E+003 4.99E+003 4.61E+003 1.28E+003 2.22E+003 1.43E+003 1.95E+003 2.77E+003 1.27E+003 1.83E+003 9.60E+002 1.41E+003 1.16E+003 5.51E+002 7.46E+002 4.97E+002 2.19E+002 31 32 33 34 35 36 5307- 5330 6043- 6061 6101- 6122 6691- 6711 7793- 7818 8083- 8095 5319.89 6052.53 6111.65 6705.07 7807.05 8089.01 1772.51 2016.61 2036.30 2234.02 2601.18 2695.13 2.00 1.00 1.78 1.24 2.05 0.59 M = First peak in a multiplet region m = Other peak in a multiplet region F = Fitted singlet Errors quoted at 1.000 sigma 69 5.86E+002 1.09E+002 2.82E+002 6.60E+001 4.65E+002 2.20E+001 39.64 21.85 27.48 20.00 29.20 10.95 2.47E+002 1.08E+002 1.26E+002 9.20E+001 9.21E+001 3.70E+001 [...]... 22Na, 48V Việc sản xuất đồng vị phóng xạ trên máy gia tốc Cyclotron 3 0MeV, quá trình tổng hợp, kiểm nghiệm, vận chuyển các dược chất phóng xạ, lưu trữ các vật liệu phóng xạ sinh ra từ quá trình sản xuất dược chất phóng xạ đòi hỏi công tác đảm bảo an toàn bức xạ phải được quan tâm một cách nghiêm ngặt, nhất là trong quá trình bắn chùm tia gia tốc vào bia để tạo đồng vị phóng xạ, các tia bức xạ gamma, tia... trước khi thải ra môi trường 2.1 SẢN XUẤT ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ TRÊN MÁY MÁY GIA TỐC CYCLONE 30 TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC, BỆNH VIỆN TRUNG ƯƠNG QUÂN ĐỘI 108 2.1.1 Máy gia tốc Cyclone 30 [2] [15] Máy gia tốc Cyclone 30 (tên riêng của máy gia tốc cyclotron 30MeV của hãng IBA Bỉ) là máy gia tốc vòng có tần số ổn định, trường không đổi, có thể gia tốc H - tới năng lượng cực đại 30 MeV Năng lượng chùm ion chiết... phóng xạ này trước khi thải ra môi trường Với mục đích nêu trên, Luận văn được hoàn thành với bố cục gồm 3 chương: Chương 1 An toàn bức xạ trong sản xuất đồng vị phóng xạ trên máy gia tốc cyclotron: Trình bày khái quát về máy gia tốc cyclotron, các loại bức xạ phát ra trong quá trình sản xuất đồng vị phóng xạ trên máy gia tốc cyclotron; tác hại của bức xạ đến sức khỏe con người; các tiêu chuẩn an toàn. .. hợp, chia liều dược chất phóng xạ 18F- FDG [4] Hiện tại máy gia tốc cyclone 30 tại Trung tâm máy gia tốc 30 MeV - Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 được sử dụng chủ yếu để sản xuất đồng vị 18F là nhân phóng xạ positron dùng cho máy chụp hình cắt lớp bức xạ positron (Positron Emission Tomography-PET) .18F được tạo ra tại buồng bia lỏng theo phản ứng hạt nhân 18 O(p,α )18F trong khoảng 20 -30 phút ở điều... MeV; xác định độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt tại khu vực hệ thiết bị tổng hợp, chia liều dược chất phóng xạ 18F- FDG; xác định hoạt độ của một số đồng vị phóng xạ trong màng mỏng của cửa sổ buồng bia 3 CHƯƠNG 1 AN TOÀN BỨC XẠ TRONG SẢN XUẤT ĐỒNGVỊ PHÓNG XẠ TRÊN MÁY GIA TỐC CYCLOTRON 1.1 MÁY GIA TỐC CYCLOTRON DÙNG CHO SẢN XUẤT ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ 1.1.1 Giới thiệu Nguyên lý gia tốc tuần hoàn được khám phá... suất liều bức xạ gamma, neutron, độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt và xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ trong màng mỏng của cửa sổ buồng bia máy gia tốc Chương 3 Kết quả thực nghiệm và bàn luận: Trình bày kết quả khảo sát thực nghiệm phông bức xạ, suất liều bức xạ gamma và neutron trong quá trình sản xuất dược chất phóng xạ 18 F -FDG tại một số vị trí quan trọng trong khu vực máy gia tốc Cyclotron 30 MeV;... hệ thống và cấu trúc xung quanh chùm tia Các bức xạ sinh ra trong quá trình sản xuất đồng vị phóng xạ bằng máy gia tốc cyclotron có thể bao gồm: a Bức xạ tức thời Bức xạ tức thời là bức xạ sinh ra do chùm tia gia tốc hoặc từ sự tương tác trực tiếp của chùm tia gia tốc với các vật liệu Bức xạ tức thời được sinh ra chỉ khi có chùm tia gia tốc (máy gia tốc được vận hành) Bức xạ tức thời chủ yếu là tia... các tiêu chuẩn an toàn bức xạ trong tiếp xúc, vận chuyển và quản vật liệu phóng xạ của Việt Nam 2 Chương 2 Đối tượng và Phương pháp nghiên cứu: Trình bày nội dung và đối tượng khảo nghiên cứu của Luận văn, giới thiệu về máy gia tốc cyclotron 30 MeV dùng sản suất đồng vị phóng xạ, hệ thiết bị tổng hợp, chia liều dược chất phóng xạ 18FFDG, quy trình sản xuất dược chất phóng xạ 18F- FDG, các phương và thiết... quy về an toàn bức xạ Trong số các cơ sở bức xạ, đáng lưu ý là các cơ sở sử dụng máy gia tốc dùng sản xuất đồng vị phóng xạ, đặc thù của các cơ sở này là thường có nhiều chất phóng xạ tồn tại bên trong hệ thống máy gia tốc, mặc dù các cơ sở vận hành máy gia tốc được thiết kế rất công phu, nhằm đảm bảo các chất phóng xạ được giam giữ trong hệ thống tòa nhà máy gia tốc nhưng rõ ràng vẫn tiềm ẩn nhiều nguy... một số địa điểm xung quanh khu vực máy gia tốc Cyclotron 30MeV trước, trong, sau khi sản xuất đồng vị phóng xạ 18F Ngoài ra Luận văn còn tiến hành các phép đo và tính toán nhằm xác định hoạt độ của một số đồng vị phóng xạ có trong màng mỏng của cửa sổ buồng bia máy gia tốc Cyclotron 3 0MeV, các màng mỏng này bị kích hoạt trở thành vật liệu phóng xạ trong quá trình bắn chùm tia gia tốc vào bia, kết quả ... QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN QUANG HƯƠNG AN TOÀN BỨC XẠ TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT DƯỢC CHẤT PHÓNG XẠ 18F-FDG TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC 30MeV - BỆNH VIỆN 108. .. Chương An toàn xạ sản xuất đồng vị phóng xạ máy gia tốc cyclotron: Trình bày khái quát máy gia tốc cyclotron, loại xạ phát trình sản xuất đồng vị phóng xạ máy gia tốc cyclotron; tác hại xạ đến... MÁY MÁY GIA TỐC CYCLONE 30 TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC, BỆNH VIỆN TRUNG ƯƠNG QUÂN ĐỘI 108 2.1.1 Máy gia tốc Cyclone 30 [2] [15] Máy gia tốc Cyclone 30 (tên riêng máy gia tốc cyclotron 30MeV hãng