การป้องกันรังสีเมื่อแหล่งกำเนิดรังสีที่อยู่ภายนอกร่างกาย

ดร. อุดร ยังช่วย
งานปฏิบัติการความปลอดภัย
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)
การรับรังสีของร่างกายมนุษย์มีสองแบบคือ การรับรังสีจากแหล่งกำเนิดรังสีที่อยู่ภายนอกร่างกาย และการรับรังสีจากแหล่งกำเนิดรังสีที่สะสมอยู่ในร่างกาย ดังนั้น การป้องกันจึงแบ่งออกเป็นสองประเภท คือการป้องกันรังสีเมื่อแหล่งกำเนิดรังสีที่อยู่ภายนอกร่างกาย และการป้องกันรังสีเมื่อแหล่งกำเนิดรังสีสามารถเข้าสู่ร่างกาย
การป้องกันรังสีเมื่อแหล่งกำเนิดรังสีที่อยู่ภายนอกร่างกาย การรับรังสีจากแหล่งกำเนิดรังสีที่อยู่ภายนอกร่างกายส่วนใหญ่ เกิดจากรังสีแกมมา รังสีเอกซ์ รังสีนิวตรอน และรังสีบีตาที่มีพลังงานสูง เป็นต้น ทั้งนี้ก็เพราะว่า รังสีบีตาที่มีพลังงานต่ำและรังสีแอลฟา ไม่สามารถผ่านผิวหนังได้นั่นเอง
ปริมาณรังสีที่ร่ายกายได้รับขึ้นอยู่กับปัจจัยดังต่อไปนี้

1.อัตราการแผ่รังสีของแหล่งกำเนิดรังสี (Dose rate): ความแรงของรังสีสูง มีผลให้อัตราการแผ่รังสีมีค่าสูงด้วย เราสามารถลดอัตราการแผ่รังสีได้ ด้วยการใช้แหล่งกำเนิดรังสีที่มีความแรงต่ำกว่า หรือการปรับตัวควบคุม ให้รังสีออกมาน้อยลง

2.เวลา (Time): ปริมาณการได้รับรังสีจะเพิ่มขึ้นหรือลดลง ขึ้นอยู่กับเวลาที่บุคคลปฏิบัติงาน ใกล้กับแหล่งกำเนิดรังสี ทั้งนี้ ปริมาณรังสีแปรผันโดยตรงกับเวลา ดังนั้น ในการปฏิบัติงานกับรังสี ควรจะมีการกำหนดเวลาให้เหมาะสม เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด แต่ได้รับรังสีน้อยที่สุด

3.ระยะทาง (Distance): การเพิ่มระยะทาง ระหว่างแหล่งกำเนิดรังสี กับผู้ปฏิบัติงาน สามารถทำให้ปริมาณรังสีที่ได้รับลดลง เป็นสัดส่วนผกผันกับระยะทางยกกำลังสอง ยกตัวอย่างเช่น หากเพิ่มระยะทางสองเท่า ปริมาณรังสีที่ได้รับ จะลดลงสี่เท่า เป็นต้น โดยสามารถเขียนเป็นสมการทางคนิตศาสตร์ได้ ดังนี้


I2/I1 = D12/D22: เรียกว่ากฎกำลังสองผกผัน (Inverse square law)


ตัวอย่าง: ถ้าอัตราการแผ่รังสี 1000 มิลลิเร็มต่อชั่วโมง ที่ระยะ 50 เซนติเมตรจากแหล่งกำเนิดรังสีทรงกลม (point source) สามารถหาอัตราการแผ่รังสีที่ระยะ 200 เซนติเมตร จากแหล่งกำเนิดรังสีได้ดังนี้




I200 ซม/I50 ซม.
=
(50 ซม.)2/(200 ซม.)2
I200 ซม.
=
(1000 มิลลิเร็มต่อชั่วโมง) x (50 ซม.)2/(200 ซม.)2
I200 ซม.
=
62.5 มิลลิเร็มต่อชั่วโมง


4.
แผ่นกำบังรังสี (Shielding): เมื่อนำแหล่งกำเนิดรังสีมาใช้งาน วัสดุกำบังหรือแผ่นกำบังรังสี สามารถลดระดับความแรงรังสีได้เป็นอย่างดี ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับสมบัติของวัสดุ และความหนา ที่นำมาทำเป็นแผ่นกำบังรังสี รวมทั้งขึ้นอยู่กับชนิดและปริมาณรังสีด้วย ถ้าเป็นรังสีบีตา ให้กำบังด้วยวัสดุที่มีเลขเชิงอะตอมต่ำ ๆ เช่น อะลูมิเนียม หรือ พลาสติก สำหรับรังสีแกมมา ให้ใช้วัสดุที่มีเลขมวลสูง ๆ เช่น ตะกั่ว เหล็ก และทังสเทน ทั้งนี้ ห้ามใช้ตะกั่ว หรือวัสดุที่มีเลขเชิงอะตอมสูง ๆ กั้นรังสีบีตาที่มีพลังงานสูง (P-32 และ Sr-90) เพราะจะเกิดรังสีเอกซ์จากแผ่นกำบังรังสีนั้น ๆ ที่สามารถทะลุทะลวงได้ไกลกว่ารังสีบีตา

เอกสารอ้างอิง
1. www.cst.cmich.edu/safety/radiation_safety_manual.htm