Phóng xạ - Giới hạn và sự nguy hiểm

Giới hạn liều đối với con người

Đơn vị đo liều bức xạ được thể hiện bằng Sievert (Sv) theo tên của tiến sĩ Rolf Sievert, người Thụy Điển đi đầu trong lĩnh vực an toàn bức xạ. Nó thể hiện tổng năng lượng bức xạ hấp thụ bởi tế bào sống và mức độ ảnh hưởng sinh học mà nó gây ra. Vì Sv là một đơn vị đo lường tương đối lớn nên người ta thường dùng miliSievert (mSv). Liều bức xạ tự nhiên trung bình đối với một người là từ 0,001 đến 0,002 Sv hoặc là từ 1 - 2 mSv/năm. Một lần chụp X-quang thường phải chịu liều từ 0,2 đến 5 mSv.

Trong nhiều trường hợp, kể cả bức xạ phông, cũng như trong điều kiện làm việc ở nhà máy điện hạt nhân, liều bức xạ thường được phân bố đều trên toàn cơ thể. Chiếu xạ cũng có thể hướng vào một bộ phận của cơ thể (như phương pháp xạ trị trong điều trị ung thư), hoặc ở một bộ phận nào đó của cơ thể (bức xạ Beta đối với da, hoặc Iôt đối với tuyến giáp). Bởi một số cơ quan trong cơ thể nhạy cảm hơn đối với bức xạ, trong số mô được sử dụng để chỉ các nguy cơ tương đương của chiếu xạ cục bộ và chiếu xạ toàn thân.

Theo khuyến cáo của ICRP (Ủy ban quốc tế về An toàn bức xạ), giới hạn liều đối với công nhân không nên vượt quá 50 mSv/năm. Với một phụ nữ mang thai làm việc trong điều kiện bức xạ, thì giới hạn liều nghiêm ngặt hơn cần được áp dụng là 2 mSv. Giới hạn liều đối với công chúng thấp hơn đối với công nhân nhưng không nên vượt quá 1 mSv/1 năm. ICRP không có khuyến cáo giới hạn liều đối với bệnh nhân. Ở nhiều cuộc chụp X-quang, bệnh nhân phải chiếu liều cao hơn nhiều lần so với giới hạn liều cho công chúng bởi vì liều xạ được dùng là để xác định bệnh và chữa bệnh.

Liều chiếu liên tục suốt đời cũng như các liều một lần dưới 1.000 mSv sẽ không gây ra bất kỳ triệu chứng nghiêm trọng nào cho sức khỏe. Chỉ những liều toàn thân trong một thời gian ngắn (giây, phút, giờ) mới có ảnh hưởng sinh học trực tiếp đến con người.

Nhà máy Fukushima sau thảm họa.

Trong khoảng 2.000 mSv: Liều một lần có thể gây ra các triệu chứng nhẹ, không cụ thể như buồn nôn, đau đầu sau khi bị nhiễm xạ khoảng 2 giờ. Một liều 2.000 mSv làm giảm khoảng  50% cả bạch cầu và hồng cầu, đó là kết quả đo một tuần trước và sau khi xảy ra sự cố. Mức bình thường trở lại tương đối nhanh.

Trong khoảng 3.000 mSv: Nhiều người có chung những triệu chứng bệnh nhiễm xạ, nếu liều là 3.000 mSv trở lên. Các triệu chứng không cụ thể và giống nhiều bệnh thường thấy như mệt mỏi, ăn không ngon miệng. Trong các trường hợp nghiêm trọng thì có thể bị mệt, sốt, đi ngoài. Các triệu chứng cũng có thể do tâm lý. Sau ít ngày, bệnh nhân có thể cảm thấy khỏe hơn. Thường có ít nguy cơ tử vong, đa số bệnh nhân phục hồi sau vài tuần hoặc vài tháng.

Từ 4.000 đến 6.000 mSv: Các triệu chứng xuất hiện vài tuần sau khi nhiễm xạ là do tổn thương niêm mạc ruột hoặc tủy xương. Ở liều xạ này, tổn thương rất khó chữa. 4.000 mSv có khả năng đe dọa cuộc sống; 5.000 mSv có thể gây ra tử vong và 6.000 mSv hầu như chắc chắn gây tử vong nếu không cấp cứu kịp thời.

Tổn thương đường tiêu hóa làm cho việc hấp thụ chất dinh dưỡng và dung dịch khó khăn, mà việc điều trị lại cần các dung dịch. Sự tổn thương tủy xương gây thay đổi trong máu đủ gây ra các hậu quả nghiêm trọng tới sức khỏe.  Tỉ lệ hồng cầu và bạch cầu giảm nghiêm trọng và xuất hiện xuất huyết niêm mạc ruột, dạ dày. Có trường hợp lượng bạch cầu giảm mạnh làm tăng nguy cơ nhiễm khuẩn.

Liều từ 6.000 mSv trở lên: Sau liều vượt quá 6.000 mSv, hy vọng sống được sau vài tuần là điều khó. Nếu liều vượt quá 10.000 mSv, niêm mạc ruột bị hủy hoại không chữa được, gây mất nước trong vài tuần. Nếu liều khoảng 50.000 mSv, hệ thần kinh trung ương bị hủy hoại, gây nôn mửa và choáng ngay lập tức, dẫn đến bất tỉnh và gây tử vong trong vài giờ hoặc vài ngày.

Những lưu ý khi chất phóng xạ xâm nhập cơ thể

Iôt-131 (I-131) và Cesi-137 (Cs-137) là các chất phóng xạ thải vào khí quyển sau các sự cố hạt nhân. Cobalt-60 được sử dụng trong chiếu xạ thực phẩm, Antimone-122 dùng trong xử lý kim loại và Rubi-88 dùng trong chế tạo các lõi cảm ứng. Techneci-99m được dùng trong y học chẩn đoán. Khi một người tiếp xúc, ăn uống, hít thở phải phóng xạ, điều quan trọng là cần phải biết, nhất là ở nơi làm việc, giới hạn liều hàng năm cho cá nhân được khuyến cáo là bao nhiêu.

Việc phân rã các hạt nhân Urani trong lò phản ứng hạt nhân tạo ra một lượng lớn I-131. Bởi vì Iôt ở dạng khí khi ở nhiệt độ cao, nên nó có thể lan ra trong môi trường sau một vụ nổ hạt nhân. May mắn là chu kỳ bán rã của Iôt chỉ có 8 ngày. Sau 8 ngày, hoạt độ của nó chỉ còn 1/2, sau 16 ngày còn 1/4, sau 24 ngày còn 1/8. Sau khi lan ra, nếu Iôt vào sữa súc vật hay trâu bò, thì sữa tươi không được coi là an toàn. Tuy nhiên, bơ làm từ sữa đó vẫn được xem là an toàn, vì quá trình làm bơ chậm, phải mất vài tháng, nên khi thành bơ sẽ không còn lọt nữa.

Các chất phóng xạ khi đưa vào cơ thể, thì phân rã nhanh hơn mức độ phân rã vật lý của nó. Một chất phóng xạ không chỉ phân rã bởi hoạt tính phân rã tự nhiên của nó, mà còn bởi quá trình bài tiết. Hầu hết các chất phóng xạ thoát ra ngoài cơ thể nhanh chóng. Tuy nhiên, một số nguyên tố hiếm lại tìm đường đến một số cơ quan trong cơ thể và lưu lại ở đó, ví dụ như Radi vào trong xương. Trong trường hợp đó, tỉ lệ bài tiết chậm và bán rã hiệu dụng phải mất hàng năm.

Các nghiên cứu trong lĩnh vực an toàn bức xạ đã chỉ ra rằng mỗi người sống trên trái đất luôn bị chiếu xạ từ 2 nguồn bức xạ - nguồn bức xạ tự nhiên và nguồn bức xạ nhân tạo.

Bức xạ tự nhiên là bức xạ vũ trụ đến từ không gian. Chúng hầu hết bị cản lại bởi khí quyển bao quanh Trái đất, chỉ một phần nhỏ tới được Trái đất. Các chất phóng xạ có đời sống dài có trong thiên nhiên thường ở dạng các chất bẩn trong nhiên liệu hoá thạch. Trong lòng đất, các chất như vậy không làm ai bị chiếu xạ, nhưng khi bị đốt cháy, chúng được thải vào khí quyển rồi sau đó khuếch tán vào đất, làm tăng dần phông phóng xạ.

Nguyên nhân chung nhất của sự tăng phông phóng xạ là Radon. Khí Radon là đồng vị phóng xạ của chuỗi Urani, Thori, luôn tồn tại trong không khí trong nhà và ngoài trời. Các chất phóng xạ khác được tạo thành trong quá trình phân rã tồn tại tại chỗ trong lòng đất, nhưng Radon thì bay lên khỏi mặt đất. Nếu nó lan tỏa rộng và hòa tan đi thì không gây ra nguy hại gì. Loại trừ khí Radon, bức xạ tự nhiên không có hại đối với sức khoẻ. Nó là một phần của tự nhiên và các chất phóng xạ có trong cơ thể con người cũng là một phần của tạo hóa.

Bức xạ nhân tạo được tạo ra qua những hoạt động của con người và được tìm thấy trong môi trường và cơ thể. Một số chất đã được thải vào khí quyển do các vụ thử vũ khí hạt nhân và phần nhỏ hơn nhiều là các nhà máy điện hạt nhân. Những giới hạn phát thải được phép đối với nhà máy điện hạt nhân bảo đảm chúng không gây tác hại gì. Hầu hết các chất phóng xạ sinh ra từ phân hạch hạt nhân nằm trong chất thải phóng xạ và được lưu giữ cách biệt với môi trường.

Phần lớn liều bức xạ tự nhiên gây ra bởi khí Radon - chiếm khoảng 60%.  Liều tổng cộng do nguồn bức xạ tự nhiên gây ra khoảng 2.4 mSv/năm đối với người dân, trong đó liều do khí Radon gây ra khoảng 1,44 mSv/năm.

Một số tài liệu nghiên cứu về khí Radon tại Việt Nam đã cho kết quả nồng độ Radon trong không khí khoảng từ 20-30 Bq/m³. Từ ngày 28/3/2011, kết quả quan trắc bụi phóng xạ I-131 và Cs-137 trong không khí tại Việt Nam cho thấy nồng độ I-131 cao nhất 147 µBq/m³ và nồng độ Cs-137 cao nhất 14 µBq/m³. Nồng độ I-131 và Cs-137 này có khả năng gây ra liều tổng cộng đối với cá nhân khoảng 2x10-5 mSv/năm. Như vậy, liều tổng cộng do bụi phóng xạ I-131 và Cs-137 thấp hơn khoảng 72.000 lần so với liều do khí Radon có trong tự nhiên gây ra.

* Nguồn Cục Kiểm soát và An toàn bức xạ hạt nhân