М.И. Афанасов, А.А. Абрамов, С.С. Бердоносов - Основы радиохимии и радиоэкологии (Сборник задач) (1133854), страница 19
Текст из файла (страница 19)
(энергия в МэВ,87пробег в мг/см2). Согласно этому приближению Rmax= 269 мг/см2. Ослаблениепотока моноэнергетических электронов приближенно следует линейному закону.Т.о, слой 62,5 мг/см2 задерживает 23% потока изначально моноэнергетическихэлектронов.2. Fe 340 см2∙с1; F 10 см2∙с1; F = 0Экран d = 2,70,1 = 0,27 г/см2 . Для электронов Rmax= 412 мг/см2 (см. решение 1).Задерживается 65,5% потока, проходит 34,5%; за экраном плотность потокаэлектронов 340 см2∙с1.Для -частиц с энергией 1 МэВ Rmax = 0,410 г/см2 , = 13 см2/г (табл. П.4).Отношение d/Rmax = 0,659 > 0,3.
По графику зависимости коэффициентаослабления k от отношения d/Rmax находим значение k 0,01. Только 1 из 100частиц проходит за экран; плотность потока за экраном 10 см2∙с1.3. 0,1% и 97,7%;4. ~602 см;5. ~ 0,62 см;6. ~96%7. поглощается 93 и 100% потока -частиц; 1,3 и 3,9% потока -квантов.8. 60%, 98% и 0%; 9. ~0,05(); 0,095 ();10. 0,567;11. 0,25 (,)2212. 210 мг/см ;13. ~0,875 () 0,002 (); 14. ~0,30 г/см : 15. 0,99() и 1()16. 0,898;17. 0() и 0,0056();18.
7,4 см2/г; Rmax650 мг/см219. 0,002 () и 0,018 ()20. Плотность потока частиц F = 9,05106/462 = 2104 част./(ссм2).Средняя потеря энергии каждой частицей Е = 61042,234 = 4,48106 эВ.Плотность потока энергии ФЕ 5,522104 11104 МэВ/(ссм2)21. 67%;22. 0,063 см2/г.23. 0,076 см2/г.24. 0,4225. По табл. П.4 значение = 246 см /г и Rmax = 32,8 мг/см2. Следовательно,dпр<0,3Rmax и применима формула S = [1-exp(-dпр)]/dпр.S = 0,437.26. S = 0,75;27.
S = 0,53;28. 100% () 75% ();29. k 0,018.30. k 0,062;31. 0,31;32. ~0,3 (Y); ~0,93 (Sr)33. 0,2434. 0,0086;35. Метод насыщенных слоев. 2429 Бк/г36. = 0,0554, А = 18986 Бк;37. 433 Бк.38. 1370 Бк;9039. 11 кБк;40. А( Y) = 375 Бк41. Скорость счета с поправкой на фон и разрешающее времяI = [80/(1-0,000380)] – 0,5 = 81,47 имп/с.По табл. П.4 для –частиц 204Tl (763 кэВ): Rmax = 288 мг/см2, = 20,5 см2/г;d = 6 + 21,293 6,6 мг/см2; k = exp(-20,50,0066) = 0,8735;S = [1-exp(-dпр)]/dпр = 0,682; = kS = 0,03574; А = I/ = 81,47/(kS) = 2279 Бк42. 2679 Бк/г43.
для -частиц трития Rmax<3 мг/см2 ( = 0) ; для 14С = 0,08944. ISr(Y)/IP = 0,85545. Периоды полураспада 35S и 36Cl составляют 87 суток и 3∙105 лет,соответственно. Следовательно, уменьшение регистрируемой активности за 30дней определяется только распадом 35S.При первом измерении I(35S) = (2700-2275)/[1-exp(-30∙ln2/87)] = 1999 имп/мин;регистрируемая активность 36Cl равна 701 имп/мин.d = dст. + dвозд.
= 0,006 г/см2 ;(35S) = 246 см2/г (Eβ-max = 167 кэВ);k1= exp(-2460,006)=0,2285;(36Cl) = 22,6 см2/г (Eβ-max=710 кэВ);k2 = exp(-22,60,006)=0,873Коэффициент самопоглощения S для тонкого препарата можно считать равным 1.88Поправка на разрешающее время не вводится, т.к. ∙Ic = 2∙10-4∙45 = 0,009 < 0,021999=1∙А(35S)=∙0,2285∙1∙1∙∙q∙А(35S); 701 =2∙А(36Cl) = ∙0,873∙0,98∙1∙∙q∙А(36Cl)А(35S)/А(36Cl) = (1999∙∙0,873∙0,98∙1∙∙q)/(701∙∙0,2285∙1∙1∙∙q) = 10,6846. 5722 имп/мин, 6783 имп/мин; 47.
1218 имп/мин; 48. 594 с;49. 14,1 мин250. 15 мг/см (0,0056 см);51. 626 Бк52. 16,3% (626102 Бк)53. Метод насыщенных слоев. Регистрируемая скорость счета «толстого» активного препарата (dпр. 0,75Rmax), имеющего площадь s, пропорциональна егоудельной активности: I=Aудs/. 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.
1,520,14%58. 49,7 мг;59. 92%;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 + 1,3Ауд.,Th + 0,09Ауд.,K = 3,7 + 1,318,6 + 0,09323 = 57 Бк/кгАбсолютная погрешность определения (Аэф) = 5 Бк/кг; Аэф = 575 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./(cсм2); 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./(ссм2)).2. FW,/FW, = 2,4Ослабление потока –частиц.
Слой воздуха d = 0,0012950 = 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/4r2)[0,70,41,2exp(-10,10,0645) + 0,30,42,2exp(-4,60,0645)] 0,37138(A/4r2) МэВ/(см2с)Ослабление фотонного потока в воздухе (50 см) пренебрежимо мало. Например,для Е = 0,19 МэВ k =exp(-500,161103) = 0,992 (задерживается менее 1% потока).FW, = (A/4r2)(0,71,0 + 10,19) = 0,89(A/4r2) МэВ/(см2с)3.
35,25 аГрм2/(cБк).4. 18 мкГр/с. По формуле Pп,= I/SдF , где F = 6,25109(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 = 1,090,51063600 =1,962103 Зв.
Предельная мощность дозы на поверхности защиты 6106 Зв/ч.Требуемая кратность ослабления k = 1,962103/6106 = 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 = (1,09AГвt/r2)W.Для фотонного излучения взвешивающий коэффициент W=1 аЗв/аГр.
Значениекерма-постоянной (табл. П.7) для 137Cs(137mBa) Гв = 21 аГрм2/(сБк). Т.о.,сотрудник, работая по 2 часа в день без защитного экрана, может получитьэквивалентную дозу H = 1,09394106217200/0,09 = 7,2151014 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= 36106 Зв/день или Pпр =6106 Зв/ч.90Поэтому, при условии 2х-часовой работы в день, требуемая кратностьослабления k = 7,215104/36106 = 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)46Р0=3,6110 Зв/ч. Предельное значение Pпр= 610 Зв/ч. Кратность ослабления k=Р0/ Pпр= 60.
Толщина экрана, согласно табл. П.11, d=4,0 см.10. Fзагр= 48 част/(см2мин); 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=6104 МэВ/c.Масса объема ткани, поглотившего энергию частиц: m = [4(0,0056)3/3]1=7,357107 г = 7,3571010 кг. Мощность дозы Р = Е/m = 8,1551013 (МэВ/скг) =13 (Гр/с).12.
266 Гр/ч13. 0,98 аГрм2/(cБк)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 ir4r 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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
