М.И. Афанасов, А.А. Абрамов, С.С. Бердоносов - Основы радиохимии и радиоэкологии (1127001), страница 20

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

Текст из файла (страница 20)

594 с;49. 14,1 мин250. 15 мг/см (0,0056 см);51. 626 Бк52. 16,3% (626102 Бк)53. Метод насыщенных слоев. Регистрируемая скорость счета «толстого» активного препарата (dпр.  0,75Rmax), имеющего площадь s, пропорциональна егоудельной активности: I=Aудs/. Если измерения скорости счета анализируемыхи эталонных препаратов проводят в одинаковых условиях (постоянство s), тоискомое содержание радионуклида определяют по отношению скоростей счета.х=эт.(Ах/Aэт.) = 0,102 = 10,2%.54. Ауд.2/Ауд.1 = 2; А2/А1 = 355.

Ауд.2/Ауд.1 = 0,45; А2/А1 = 1,08; 56. 1,520,14%58. 49,7 мг;59. 92%;61. 22Na;62. 51Cr, 95Nb65. Образец № 433-14, t = 49617 с; m = 0,12 кгУдельная активность радионуклида в грунте (Ауд,,формуле:Ауд 57. 5,42%60. 81 мг63. 58Co61. 22Na64. 64Cu; 88YБк/кг ) рассчитывают поN, f t  p  mгдеt – время набора спектра (с), m – масса образца (кг), p – выход на распад -квантовданной энергии (справочные данные), N – площадь пика ППЭ (имп.) наопределенном участке спектра за вычетом вклада фона и комптоновскогоконтинуума («пьедестала»), f - эффективность регистрации по пику ППЭ квантов данного радионуклида, которая определяется по прилагаемойкалибровочной зависимости f от Е .нуклид40KЭнергия, кэВВыход на распад,pЭффективностьрегистрации попику ППЭ, εf14600,10,005232Th (по линии 228Ac)9110,2660,005137Cs6620,850,0101860,0570,025226Ra (по линии двухдочерних нуклидов)Аэф = Ауд.,Ra + 1,3Ауд.,Th + 0,09Ауд.,K = 3,7 + 1,318,6 + 0,09323 = 57 Бк/кгАбсолютная погрешность определения (Аэф) = 5 Бк/кг; Аэф = 575 Бк/кг57 Бк/кг << 370 Бк/кг.

Ограничений по строительству нет.Ауд.,Cs = 3,8 Бк/кг (ниже «нормы» для Московского региона).89Раздел III.1. F=20 част./(cсм2); Ф = 71830 част./см2 .Флюенс (перенос) частиц – отношение числа ионизирующих частиц (фотонов),проникающих в элементарную сферу, к площади центрального (поперечного)сечения этой сферы (Ф = dN/dS; част./см2). Плотность потока частиц –характеристика изменения флюенса частиц во времени:F=dF/dS=dФ/dt (част./(ссм2)).2. FW,/FW, = 2,4Ослабление потока –частиц. Слой воздуха d = 0,0012950 = 0,0645 г/см2. По табл.П.4  = 10,1 см2/г (для Е = 1,2 МэВ) и  = 4,6 см2/г (для Е = 2,2 МэВ).FW, = (A/4r2)[0,70,41,2exp(-10,10,0645) + 0,30,42,2exp(-4,60,0645)] 0,37138(A/4r2) МэВ/(см2с)Ослабление фотонного потока в воздухе (50 см) пренебрежимо мало.

Например,для Е = 0,19 МэВ k =exp(-500,161103) = 0,992 (задерживается менее 1% потока).FW, = (A/4r2)(0,71,0 + 10,19) = 0,89(A/4r2) МэВ/(см2с)3. 35,25 аГрм2/(cБк).4. 18 мкГр/с. По формуле Pп,= I/SдF , где F = 6,25109(Rmax/0,4E,max) плотность потока, создающего дозу мощностью 1 Гр/с.5. Р / Р ≈ 76. 11 мГр7. Нет.

Минимальная толщина экрана 10,2 см.Эквивалентная доза, полученная за 1 ч (без защиты) D0 = 1,090,51063600 =1,962103 Зв. Предельная мощность дозы на поверхности защиты 6106 Зв/ч.Требуемая кратность ослабления k = 1,962103/6106 = 327.

В этом случаенеобходим свинцовый экран толщиной 10,2 см (табл. П.11).8. Не требуется; доза за год H = 14 мЗв < 20 мЗв9. H = 722 мкЗв; При условии 2х-часовой работы в день (567 ч за год)минимальная толщина защитного экрана d = 3 смОбщая формула, позволяющая определить дозу H (аЗв), создаваемую точечнымизотропным -источником активностью А (Бк) в биологической ткани нарасстоянии r (м) в течение t (с): H = (1,09AГвt/r2)W.Для фотонного излучения взвешивающий коэффициент W=1 аЗв/аГр.

Значениекерма-постоянной (табл. П.7) для 137Cs(137mBa) Гв = 21 аГрм2/(сБк). Т.о.,сотрудник, работая по 2 часа в день без защитного экрана, может получитьэквивалентную дозу H = 1,09394106217200/0,09 = 7,2151014 аЗв  722 мкЗв.В общем случае годовая доза для сотрудников, работающих с источникамиионизирующего излучения, не должна превышать 20 мЗв в среднем за любыепоследовательные 5 лет.

При этом "Нормы радиационной безопасности (НРБ99/2009)", обязывают проводить проектирование защиты с коэффициентом запасапо мощности эквивалентной дозы, равным 2. Это создает резерв,компенсирующий возможные погрешности в исходных данных, возможностьоблучения от неучтенных источников и т.п.

Т.о., при постоянной работе систочниками И.И. (1700 ч в год) проектная мощность дозы на поверхностизащиты не должна превышать значения Pпр= 36106 Зв/день или Pпр =6106 Зв/ч.90Поэтому, при условии 2х-часовой работы в день, требуемая кратностьослабления k = 7,215104/36106 = 20,04 ≈ 20. Используя таблицу Н.Г. Гусева(табл. П.

11), находим (для Е = 0,662 МэВ и k = 20) толщину экрана d = 3 см.Примечание.Если время ежедневной работы с источником нерегламентировано, то необходимо рассчитать кратность ослабления мощностидозы, измеренной на рабочем месте, до предельно допустимого уровня. Врассматриваемом случае мощность дозы (приотсутствии защиты)46Р0=3,6110 Зв/ч.

Предельное значение Pпр= 610 Зв/ч. Кратность ослабления k=Р0/ Pпр= 60. Толщина экрана, согласно табл. П.11, d=4,0 см.10. Fзагр= 48 част/(см2мин); не превышает11. Поглощенная доза равна отношению энергии dE, переданной ионизирующимизлучением веществу в элементарном объеме, к массе этого объема dm. Единицаизмерения 1 Гр = 1 Дж/кг. За 1 с веществу передана энергия: Е=6104 МэВ/c.Масса объема ткани, поглотившего энергию частиц: m = [4(0,0056)3/3]1=7,357107 г = 7,3571010 кг. Мощность дозы Р = Е/m = 8,1551013 (МэВ/скг) =13 (Гр/с).12.

266 Гр/ч13. 0,98 аГрм2/(cБк)14. Dп,=0,056 Гр; H= 0,056 Зв.По табл. П.1 и П.4 находим, что максимальная энергия -частиц 90Sr Е,max= 0,546МэВ (р = 1), максимальный пробег Rmax ≈ 0,188 г/см2, коэффициент ослабления≈34 см2/г. Для 90Y соответствующие значения равны 2,274 МэВ (р = 1), 1,098г/см2 и 4,4 см2/г. Значения  и Rmax, приведенные в табл. П.4 для алюминия, можноиспользовать для оценки ослабления потоков -частиц в других средах, вчастности, в воздухе и в биологической ткани.Поглощенная доза, создаваемая на расстоянии r (см) точечным -источником (сосложным составом излучения) активностью А (Бк), равна:Dп ,At 1,602 10 10 pi ( 0,4 E,max,i )e ir4r 2 iRmax,i( Гр )где ρ –плотность воздуха (при н.у.

0,00129 г/см3); t – время (с); для i-ой группы частиц: pi– доля частиц на распад, E,max,i - максимальная энергия (МэВ), Rmax,i – максимальныйпробег (г/см2), i – коэффициент ослабления в воздухе (см2/г).Подставив в формулу значения А, t, r,  и др., получаем Dп, = 0,0561 ГрНеобходимо отметить, что приведенная выше формула справедлива в том случае,если время облучения существенно меньше периода полураспада радионуклида.15. 488 мкЗв/ч. Для -частиц 60Со (Е,max = 318 кэВ) Rmax = 83 мг/см2, через 50 смвоздуха (d = 65 мг/см2) проникает менее 0,5 % частиц. Дозой, создаваемой излучением, пренебрегаем. H=1,09(AГв/r2)36001018 = 488106 Зв/ч.16.

Согласно НРБ 99/2009, часовая предельно допустимая доза для тела 12 мкЗв,для кистей рук 300 мкЗв. Для тела доза превышена в 9 раз, для рук - в 12,5 раз.17. Обеспечит. Мощность дозы за защитой 4,12 мкЗв/ч (ППД = 6 мкЗв/ч)18. 13,6 см19. свинцовый экран толщиной 6,7 см .91При распаде 134Cs испускаются три основные группы квантов (табл.

П.1).Керма-постоянная этого радионуклида Гв = 57 аГрм2/(сБк) (табл. П.7).Ei, МэВ0,5670,6040,797p0,230,970,93Гвi*, аГрм2/сБк21,422,729,3pГвi*= Гвi4,9222,0227,3ki51,5230285di, см~34,576,68Защиту от излучения источника со сложным -спектром рассчитывают, какправило, методом «конкурирующих линий».Прежде всего, вычисляют мощность эквивалентной дозы в отсутствие защитыи определяют кратность её ослабления до предельно допустимого уровня. Часоваядоза H0 = 1,09(4109573600/0,52) = 3,5791015 аЗв = 3,579103 Зв. Кратностьослабления k = 3,579103/6106 = 596.Затем, оценив парциальные керма-постоянные Гвi = pi в, i (табл. П.8),выбирают в спектре линии E,i, которые вносят заметный вклад в дозу.Рассчитывают кратности ослабления ki для доз, создаваемых каждой выбраннойкомпонентой: ki = k(Гвi/Гв) = 596(Гвi/57), где Гв,i и Гв – парциальная и полнаякерма-постоянные; ki и k – кратности ослабления i–той линии и всего спектра,соответственно.Далее для каждой линии E,i по значению ki (табл.

П.11) находят необходимуютолщину защиты di. Выбирают главную линию (наибольшей защиты dг = 6,68 смтребуют фотоны Е = 0,797 МэВ) и конкурирующую линию (фотоны Е  = 0,604МэВ, толщина защиты dк = 4,57 см). Кратности ослабления этих линий (kг и kк)удваивают, по табл. П.11 находят новые значения dг′ и dк′ (для 2kг и 2kк,соответственно). По разности (dг′- dг = ½,г) и (dк′ - dк = ½,к) определяют слоиполуослабления для главной и конкурирующей линий и выбирают наибольшее издвух значений ½. В данной задаче (dг′- dг) = ½,г= 7,5-6,68 = 0,82 см и (dк′ - dк)= ½,к = 5,1-4,57 = 0,53 см. Наибольшее значение ½ = 0,82 см. Окончательнотолщину защиты d находят из соотношений:d = dг + ½ ,если(dг - dк ) = 0d = dк + ½ ,если 0  (dг - dк )  ½d = dг,если(dг - dк ) ½В рассматриваемом случае (dг - dк)= 2,11 > ½.Т.о., толщина экрана d = dг = 6,68  6,7 см20.

3070 имп/с; превышает в 2,3 раза21.  278 мкГр.22. На образование 8,31012 пар ионов необходима энергия: Е = 33,858,31012 (эВ)= 4,5105 (Дж). Масса 1 л воздуха (н.у.) равна 1,297103 кг. Поглощенная ввоздухе доза составляет 4,5105/(1,297103) = 0,035 Гр.9223. 113 аГрм2/cБк.Полная керма-постоянная (в) для радионуклида,испускающего фотоны E,i (МэВ) с выходом на распад pi и коэффициентомистинного поглощения e,i (м2/кг), равна сумме парциальных (в,i)в  ipi E ,ie ,i  1,602  10 13  10184  pi в,i  в ,iiiаГр  м2()Бк  сгде в, i - нормализованная (т.е.

рассчитанная для pi=1) парциальная керма-постоянная.Величину в,i можно также определить, используя данные табл. П.8Следует отметить, что керма-постоянная не учитывает вклад в мощность дозы оттормозного излучения β-частиц или электронов внутренней конверсии в веществеисточника и/или в оболочке закрытого фотонного источника.24.

1,32 нЗв25. 203 мкЗв.Если время облучения t1 больше или сопоставимо с период полураспада T½радионуклида, то поглощенная доза определяется как:t1PD  P0  e t dt  0 ( 1  e t1 )0Мощность дозы от -излучения (Р0,, Зв/с) рассчитывается по формуле,приведенной в решении задачи 14. В рассматриваемом случае: активность вначальный момент А0 =106 с1; расстояние r = 30 см; постоянная распада=ln2/(153600) = 1,2836105 c1. По табл. П.1 и П.4 для -излучения 24Naнаходим: энергия E,max = 1,390 МэВ; выход на распад р = 1; коэффициентослабления  = 8,1 см2/г; максимальный пробег Rmax= 0,613 г/см2.

Значения  иRmax из табл. П.4 можно использовать для оценки ослабления потоков -частицкак в воздухе, так и в биологической ткани.Р0, = 9,38923109 (Зв/с)Мощность эквивалентной дозы -излучения в начальный момент:P0,= 1,09(А0 Гв/r2) = 1356,4106 (аЗв/с) = 1,3564109 (Зв/с) , где Гв = 112 аГрм2/cБк(табл. П.7); r = 0,3 мСуммарная мощность эквивалентной дозы в начальный момент:P0 = P0, + P0, = 10,7456109 (Зв/с).Доза за 6 ч: H = (10,7456109/1,2836105)[1-exp(-6ln2/15)] = 202,7106 Зв26.

Характеристики

Список файлов книги