М.И. Афанасов и др. - Основы радиохимии и радиоэкологии (Практикум) (2012) (1133850), страница 12

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

Текст из файла (страница 12)

П.5).Вычисление толщины экрана в соответствии с (4.17) всегда приводит к заниженному значению d. Это связано тем, что на облучаемый объект за экраном падает так называемый «широкий пучок», в состав которого кроме первичного излучения источника (узкий пучок) входит также –излучение, рассеянное материалом защиты иувеличивающее мощность дозы. В случае моноэнергетического излучения доза (ваГр) на внутренней поверхности экрана равнаAв t  de  BD(4.18),r2где А – активность источника (Бк), в - керма-постоянная (табл.

П.7), r – расстояние от источника (м), t – время облучения в с, ВD – фактор накопления дозы, который зависит отэнергии фотонов E, материала защиты и толщины экрана, выраженной в безразмерных единицах d (табл.П.9, П.10); остальные обозначения в (4.17).Dшир  Dузк  Dрасс  D0ed  Dрасс  D0ed  BD Для источника, спектр которого состоит из нескольких линий:At(4.19), pi в ,i ei d  BD,i  i D0,i eid  BD,ir2 iгде для компоненты спектра с энергией E,i: pi-выход на распад, в ,i – нормализованная парциальная керма-постоянная (табл.

П.8), i - коэффициент ослабления (табл. П.5), D0,i – доза,создаваемая при d=0, BD,i – фактор накопления (табл.П.9).Dшир Изменив размерности А, в, t и r, можно получить аналогичные (4.18, 4.19) выражения для экспозиционной дозы.Уравнения (4.18, 4.19) позволяют определить, во сколько раз экран известной толщины d уменьшает уровень облучения.

Однако решить прямую задачу - рассчитатьтолщину экрана, обеспечивающего заданную кратность ослабления, можно толькометодом «последовательных приближений», так как значение ВD зависит от искомойвеличины d и не может быть заранее учтено.Проектирование защиты проводят с коэффициентом запаса по мощности эквивалентной дозы, равным 2.

Это создает резерв, компенсирующий возможные погрешности в исходных данных, возможность облучения от неучтенных источников и т.п. Таким образом, мощность дозы на поверхности защиты не должна превышать значения6 мкЗв/ч (36 мкЗв за день). На практике для расчета защиты обычно используют таблицу Н.Г. Гусева (табл. П. 11), составленную численным моделированием для широкого пучка фотонного излучения с учетом дозового фактора накопления.

Для источника моноэнергетического излучения Е, используя (4.13) или (4.15), вычисляют дозу(D0 и H0) в отсутствие защиты и определяют кратность ее ослабления до предельно40допустимого уровня: k = 2(H0/Hпд), где Hпд= 72 мкЗв/день = 12 мкЗв/ч. В табл. П.11находят толщину защиты, соответствующей значениям k и Е .В тех случаях, когда источник имеет сложный спектр излучения, защиту рассчитывают методом «конкурирующих линий». Прежде всего, оценив значения pi в ,i (см.4.11, 4.12), выбирают в спектре несколько линий E,i, которые вносят заметный вкладв дозу. Затем рассчитывают кратности ослабления ki для доз, создаваемых каждойвыбранной компонентой.H 0 ,iH (4.20), 2 0 в ,i  k в ,iH пдH пд ввгде H0,i – доза, создаваемая фотонами E,i при d = 0; Гв,i и Гв – парциальная и полная кермапостоянные; ki и k –кратности ослабления i–той линии и всего спектра, соответственно.ki  2Далее для каждой линии E,i по значению ki находят необходимую толщину защитыdi.

Выбирают главную линию (требующую наибольшей защиты dг) и конкурирующую линию (следующая за наибольшей толщина защиты dк). Кратности ослабленияэтих линий (kг и kк) удваивают, по таблице находят новые значения dг′ и dк′ (для 2 kг и2 kк, 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. Окончательно толщину защиты d находят из соотношений:d = dг + ½ ,если(dг -dк ) = 0d = dк + ½ ,если 0  (dг - dк )  ½d = dг,если(dг - dк ) ½4.2.

Измерение мощности дозы гамма-излучения и расчет защитыЦель работы измерение мощности дозы, создаваемой источником -излучения на различныхрасстояниях; расчет допустимого времени работы с источником без защитного экрана; определение активности источника; расчет толщины защитного экрана.Оборудование и препаратыКонтейнер с источником -излучения (137Cs); дозиметр ДРГ-05; рулетка;Выполнение работы1.

Знакомятся с инструкцией по работе с дозиметром ДРГ-05 и готовят его к измерениям.2. Измеряют мощность экспозиционной дозы Рэ (мкР/с) источника 137Cs, установленного на рабочем столе сотрудниками практикума, на расстоянии r от 5 до 1 м (с шагом 50 см). Натянутая лента рулетки является направляющей, вдоль которой перемещают датчик дозиметра. В каждой точке проводят три последовательных измерения(с интервалом в 510 с), в табл. 4.2.1 вносят среднее арифметическое значение Рэ.Отмечают общее время (tобл - время облучения) выполнения этой части работы.Учитывая энергетический эквивалент рентгена, пересчитывают значения Рэ (мкР/с) взначения мощности воздушной кермы РК (аГр/с).413.

Строят график зависимости РК от 1/r2 и, в соответствии с уравнением (4.11), рассчитывают активность источника А в Бк.n/nr, м12…95,04,5…1,0Pэ, мкР/сPК, аГр/с221/r , мТаблица 4.2.1tпд, с4. По результатам измерения Рэ (РК) на расстоянии 1, 2 и 5 м определяют, согласно(4.13, 4.16), допустимое время работы с источником tпд . Для студентов (персоналгруппы Б) допустимая дневная доза составляет 18 мкЗв.Оценивают дозу, полученную при проведении измерений, считая, что в каждой из 9точек учащийся находился в течение 19 tобл .5. Предполагая, что работа с источником будет проводиться ежедневно в течение 1 чна расстоянии 1 м, определяют толщину свинцового экрана, уменьшающего облучение до предельно допустимого уровня (табл.

П.11).РАБОТА 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ РАДИОАКТИВНЫМИВЕЩЕСТВАМИ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙПри работе с радиоактивными изотопами в радиохимической лаборатории (практикуме), в соответствии с основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/2010 [7]), необходимо регулярно проверять степеньзагрязненности различных поверхностей, на которые могли попасть радиоактивныевещества.

Уровень загрязненности – плотность потока частиц, испускаемых загрязненной поверхностью, определяется по выходу - или -частиц в верхнюю полусферу над 1см2 поверхности (част./(см2мин)). Различают нефиксированную (снимаемую), неснимаемую и общую (суммарную) загрязненность. Уровни загрязнения рук,перчаток, спецодежды, оборудования, поверхности столов и т.д. нормируются, исходя из потенциальной опасности попадания радионуклидов внутрь организма (НРБ99/2009; табл. 5.1). Поэтому допустимое количество радиоактивных ядер на 1 см2 поверхности во много раз меньше того количества, которое может создать предельнодопустимую дозу внешнего облучения (см.

уравнения (4.5, 4.6)).Приборы, с помощью которых обнаруживают и измеряют радиоактивные загрязнения, называются радиометрами. Уровень общей загрязненности (Fзагр) определяютпереносными приборами по регистрируемой активности 1см2 поверхности с учетомкоэффициента счета Kсч :42Fзагр ( 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 по излучению эталонных источников. Коэффициент Kсч равен отношению числа частиц,испускаемым эталоном в минуту в угол 2 (Fэт(2), паспортные данные), к скорости 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.Таблица 5.1Допустимые уровни радиоактивного загрязнения поверхностей (част./(см2мин))Объект загрязненияАльфа-активные нуклиды*отдельные**Неповрежденная кожа, полотенца,внутренняя поверхность лицевых частей средств индивидуальной защиты иперчатокОсновная 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 и неснимаемое) 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.Поправку на разрешающее время детекторов со счетчиками Гейгера-Мюллера в регистрируемую скорость счета обычно не вводят, так как величина Iс в уравнениях (5.1; 5.3),как правило, меньше 10000 имп/мин.

Характеристики

Список файлов книги