М.И. Афанасов - Основы радиохимии и радиоэкологии. Практикум (1126999), страница 14

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 14)

Уровни загрязнения рук, перчаток, спецодежды, оборудования, поверхности столов и т.д. нормируются, исходя изпотенциальной опасности попадания радионуклидов внутрь организма (НРБ-99/2009;табл. 5.1). Поэтому допустимое количество радиоактивных ядер на 1 см2 поверхностиво много раз меньше того количества, которое может создать предельно допустимуюМАЭД (см. ур-я (4.8, 4.9)).Приборы, с помощью которых обнаруживают и измеряют радиоактивные загрязнения, называются радиометрами.

Уровень общей загрязненности (Fзагр) определяютпереносными приборами по регистрируемой активности 1 см2 поверхности с учетомкоэффициента счета Kсч :Fзагр ( I с ,загр  I ф )K сч ( I с ,загр  I ф ) 1(5.1),SдSдгде Iс,загр и Iф –скорость счета( ) загрязненной поверхности и фона, соответственно (вимп/мин); Sд – площадь окна детектора в см2;  -коэффициент регистрации радиометра.Для определения коэффициента счета проводится калибровка радиометра поизлучению эталонных источников. Коэффициент Kсч равен отношению числачастиц, испускаемым эталоном в минуту в угол 2 (Fэт(2), паспортные данные), кскорости счета (Iс,этIф), измеренной при наложении эталона на окно детектора:K сч Fэт( 2  )( I c ,эт  I ф )(при SдSэт)(5.2)Для конкретного радионуклида значение Kсч определяется по графику зависимостиKсч от E,max, который строят по результатам измерений нескольких эталонов.Нефиксированная загрязненность (Fзагр) может быть определена с помощьюкак переносных, так и стационарных радиометров методом «взятия сухого мазка».Для этого фильтровальной бумагой, площадью меньшей, чем входное окнодетектора, трижды протирают определенную площадь (Sмаз) поверхности стола илиПоправку на разрешающее время детекторов со счетчиками Гейгера-Мюллера врегистрируемую скорость счета обычно не вводят, так как величина Iс в уравнениях (5.1;5.3), как правило, меньше 10000 имп/мин.

Кроме того, даже при более высокой скоростисчета (I1500020000 имп/мин) некоторое снижение точности еѐ определения, какпоказала практика, не приводит к существенному увеличению погрешности конечногорезультата расчетов – значений Fзагр или Fзагр.55Таблица 5.1Допустимые уровни радиоактивного загрязнения поверхностей (част./(см2мин))Объект загрязненияАльфа-активные нуклиды*отдельные**Неповрежденная кожа, полотенца,внутренняя поверхность лицевых частей средств индивидуальной защитыи перчатокОсновная спецодежда, внутренняя поверхность дополнительных средствиндивидуальной защиты, спецобувьПоверхности помещений постоянногопребывания персонала и находящегосяв них оборудованияПоверхности помещений периодического пребывания персонала и находящегося в них оборудованияпрочиеБета-активныенуклиды22200***520200052020005020010000* для поверхностей рабочих помещений и оборудования нормируется снимаемое(нефиксированное) загрязнение; для остальных поверхностей – суммарное (снимаемое инеснимаемое) загрязнение;** альфа-активные нуклиды, допустимая объемная активность которых в воздухе рабочихпомещений ДОА  0,3 Бк/м3 (232Th, 241Am и др.);*** для равновесной смеси изотопов 90Sr + 90Y не более 40 част/см2мин.оборудования.

На откалиброванном радиометре измеряют скорость счета пробы«мазка» (Iс,маз) и рассчитывают нефиксированную загрязненность:(Fзагр  Fмаз II )с, маз фK счSмаз(5.3)Цель работыИзучение работы радиометра; определение уровня нефиксированной (снимаемой)загрязненности поверхности –активными нуклидами.Оборудование и препаратыРадиометрУИМ-1М;наборэталонныхисточников–излученияссопроводительными паспортами; кюветы, поверхность которых загрязнена одним изиспользуемых в практикуме –активных нуклидов.Выполнение работы1. Знакомятся с краткой инструкцией по работе с радиометром и готовят его кизмерениям.2. Проводят 3 измерения скорости счета фона продолжительностью по 1 мин.3.

Градуируют радиометр УИМ-1М по эталонным источникам -излучения:14C, 60Co,204Tl, равновесная смесь 90Sr(90Y). Энергия излучения и период полураспада этихрадионуклидов приведены в табл. П.1. «Эффективная» энергия   частиц источника5690Sr(90Y), значение которой обычно используют при построении калибровочногографика в координатах Ксч.  E,max, равна 1,6 МэВ.Три эталонных препарата являются «чистыми» -излучателями, в то время какраспад ядра 60Со сопровождается испусканием двух жестких -квантов. В этом случаепри калибровке радиометра проводят два измерения: сначала - общей скорости счетаэталонного препарата (Ic,эт1=I+I+Iф), затем - скорости счета, обусловленной излучением (Ic,эт2=I+Iф).

При втором измерении между окном детектора ипрепаратом помещают алюминиевый диск, толщина которого равна (или немногобольше) максимальному пробегу -частиц (80-81 мг/см2). Разность между Ic,эт1 и Ic,эт2соответствует скорости счета -излучения кобальта-60.Для каждого эталона проводят по 3 измерения скорости счета Iс,эт (для 60Co по 3измерения Ic,эт1 и Ic,эт2) продолжительностью по 1 мин, находят среднее значение(Īс,этĪф) и, согласно (1.19; 1.26; 1.33), - погрешность среднего для 95%-нойдоверительной вероятности. По формуле (5.2) определяют коэффициент счета Kсч,iдля каждого эталона. Относительную погрешность определения Kсч,i оценивают,используя закон накопления (1.30), рассчитанную погрешность средней скоростисчета и погрешность определения Fэт,(2), указанную в паспорте:2K сч ,i  (2Iс ,эт  Iф )  2Fэт( 2  )и Kсч ,i  ( Kсч ,i )  Kсч,i(5.4)Полученные данные вносят в табл.

5.2 и, с учетом полученных значений Ксч,i, строятграфик зависимости коэффициента счета от энергии -излучения.Таблица 5.2Нуклид,Fэт(2), част/минпериодЕ,max, (Īс,этĪф),Kсч,i,пона датуKсч,i   Kсч ,i№полупаспорту измерения МэВ имп/мин част/импраспада4. Определяют нефиксированную загрязненность рабочей поверхности. Для этого, посогласованию с преподавателем, выбирают 2 участка (по 100200 см2 каждый)загрязненной поверхности и определяют их площадь. Узнают, с какимрадионуклидом проводились работы на данном рабочем месте, и, используяпостроенный график Kсч,iE,max, определяют коэффициент счета для этого нуклида.Бумажным фильтром диаметром 3-4 см трижды протирают выделенный участок иизмеряют скорость счета фильтра. Аналогичным способом берут «мазок» со второгоучастка.

Вычисляют снимаемую загрязненность (Fзагр; уравнение 5.3). Сопоставляютполученные результаты с данными табл. 5.1 и определяют отношение величины Fзагрк допустимому уровню загрязненности Fдз.Таблица 5.3№ рабочегоместа на плане(Iс,маз-Iф),имп/минKсч,част/имп*- допустимая загрязненность57Fзагр,част/см2минFзагрFдзРАБОТА 6. ИЗОТОПНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ6.1. ГЕНЕРАТОР ИНДИЯ-113mВ последнее время значительно возрос интерес к короткоживущим радионуклидам,используемым в ядерной медицине в диагностических и терапевтических целях. Этообъясняется тем, что такие радионуклиды могут эффективно использоваться в препаратах с высокой удельной активностью при малых дозовых нагрузках на органы пациента. Для накопления и выделения короткоживущих радионуклидов используютустановки (устройства), которые называются радионуклидными генераторами.Работа генераторов основана на образовании дочернего короткоживущего радионуклида в результате распада долгоживущего материнского.

Эти радионуклиды можно разделить непосредственно в генераторной установке, используя приемы хроматографии или экстракции, и получить затем содержащий дочерний изотоп раствортребуемой абсолютной активности и радиохимической чистоты.Радионуклидные генераторы доставляются из ядерных центров в медицинскиеклиники, где получают конечный продукт (короткоживущие РН, радиофармпрепараты) непосредственно перед его применением, используя тщательно проработанныеметодики, безопасные для медицинского персонала,Медицинский генератор 113mIn предназначен для получения растворов хлоридныхкомплексов состава [113mIn(Н20)6-nСln](З-n)+ (n = 0, 1, 2, 3) в 0,05н соляной кислоте, которые применяются в ядерной медицине в диагностических целях при сканированиипечени, легких, кровеносных сосудов, а также при идентификации опухолевых образований.

Интерес к 113mIn вызван главным образом его благоприятными ядернофизическими свойствами (период полураспада Т1/2(In)=99,4 мин., Е=392 кэВ). Крометого, материнский изотоп имеет период полураспада Т1/2(Sn) = 115 суток, благодарячему генератор можно использовать в течение длительного времени.Действие генератора основано на цепочке радиоактивных превращений:113  , T 1 115 суток , T 1  99,4 мин113m2Sn      In  2  113 InМатеринский изотоп 113Sn претерпевает -превращения (+-распад и Кзахват), врезультате которых образуется дочерний метастабильный 113mIn, превращение которого (изомерный переход) в стабильный 113In сопровождается испусканием -квантов(Е=392 кэВ), электронов конверсии (E  365 кэВ) и рентгеновского излучения (EX 24кэВ).Период полураспада материнского изотопа в 1666 раз больше периода полураспада дочернего (Т1/2(Sn)  Т1/2(In)), а время наблюдения t (время выполнения задачи) много меньше периода полураспада 113Sn (t<< Т1/2(Sn)).

Накопление 113mIn в предварительно очищенном 113Sn описывается уравнением (6.1.):AIn,t  ASn, ( e   Sn t  e   In t )  ASn, ( 1  e  0,4184t )(6.1)где ASn,o–активностьвремя (ч)Sn в момент t=0; AIn,t -активность113mIn; постоянные распада, t –113В работе используется экстракционный изотопный генератор. К моменту началавыполнения работы радионуклиды уже находятся в состоянии векового равновесия и,следовательно, их абсолютные активности в растворе (бензол) равны друг другу.Каждый радионуклид характеризуется свом периодом полураспада и специфическим, присущим только ему спектром испускаемых частиц и/или квантов электромаг58нитного излучения.

Это позволяет идентифицировать изотопы и проверить радиохимическую чистоту получаемого препарата. В табл. 6.1 приведены энергия Ei, выходна распад pi и парциальная керма-постоянная в,i для фотонного излучения 113mIn иизлучения равновесной смеси изотопов 113Sn(113mIn). Появление в экспериментальном–спектре линий с энергиями, отличными от приведенных в табл. 6.1.1, свидетельствует о наличии в препарате примесей других радионуклидов.Таблица 6.1.1Параметры фотонного излучения113m113Sn(113mIn)InаГр м 2с  БкаГр м 2с  БкEi, кэВpi, %64,209,4391,6964,209,424,66 (КХ)24,102,2255,041,50,1423,63 (КХ)0,05510324, 66 (КХ)96,18,823,63 (КХ)0,055103161,8518,3Ei, кэВpi, %391,6988,35в,i11,7в,iЦель работыВыделение 113mIn из экстракционного генератора 113Sn113mIn.

Характеристики

Список файлов книги