М.И. Афанасов, А.А. Абрамов, С.С. Бердоносов - Основы радиохимии и радиоэкологии (Сборник задач) (1133854), страница 20

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

Текст из файла (страница 20)

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.

23,87 част./(cм2с);27. 0,785 мкЗв/ч;28. 3605 мкЗв/ч; 7210 мкЗв; 5,1 см29. 6,3 см.;30.31. 75000 Гр32. Энергия -частиц полностью поглощается в 2 г ткани. Для -частицвзвешивающий коэффициент W = 20. Мощность эквивалентной дозыPH = 1,121105 Зв/с  0,04 Зв/ч.33. 38,7 аГрм2/сБк;34. Р / Р ≈ 28;35. 2 мкЗв36. Предельно допустимая мощность эквивалентной дозы при облучении кистейрук равна 500 мЗв в год или 300 мкЗв в час.

Взвешивающий коэффициент,учитывающий «биологическую вредность», для -излучения равен 20.Следовательно, предельное значение мощности поглощенной дозы 15 мкГр/ч.93При плотности потока F (част./ссм2) энергия, переданная за 1 ч единице массыткани, равна E/m = (360010F /0,013)103 = F 2,76923109 (МэВ/кг) =F4,4363104 (Гр); F = 15106/4,4363104 = 0,0338 част./(ссм2) ≈ 122 част./(чсм2)37. 11,1 мкЗв/ч.

Для «широкого пучка» моноэнергетического излучения мощностьэквивалентной дозы (аЗв/c) на внешней (отношению к источнику) поверхностиэкрана: PH, = 1,09(AГв/r2)[exp(-d)]BD.В рассматриваемом случае А = 1,71011 Бк, r = 1,5 м, Гв = 21 аГрм2/(cБк) (табл.П.7), коэффициент ослабления  = 1,18 см1 (табл. П.5), слой свинца d = 6 см,дозовый фактор накопления BD = 2,12 (для d  7 и Е = 0,662 МэВ).38. 288 мкЗв; 2,6 см;39.

180 мкЗв/ч; 720 мкЗв; 0,2 см;40.627 1241. 1,7210 -квант/(ссм ) 42. Ответ: 9,4610 с см .43. 77 аГрм2/(сБк)44. H = (P0,/)[(1-exp(-t)] = 1,03106 (Зв), где мощность дозы в начальныймомент P0, = 1,09(5106 11,8/0,25) = 257,24106 (аЗв/с) = 0,25724109 (Зв/с)45. 3,8 мкЗв;46.

156 см;47. k = 1694048. H = 0,0902 Зв; d = 13,7 см.При распаде 60Со с равной вероятностью испускаются два кванта: Е1 = 1173 кэВ(р1 = 100%) и Е2 =1333 кэВ (р2 = 100%). Для упрощения расчетов можно принять,что испускается 2 кванта с энергией по 1253 кэВ каждый. Эквивалентная доза,котораяможетбытьполученаза30мин(беззащиты):2189182H=(1,09AГвt/r )W10 =(1,093710 841800/0,0676)110 = 9,0205610 Зв.Предполагая, что в течение года работа с источником будет проводиться толькопо 30 мин в день (142 ч в год), кратность ослабления находим по предельнойдневной дозе (72106 Зв/день).

Она равна k=Р0/Pпр =2[9,02056102/72106] =2562.Используя таблицу Н.Г. Гусева (табл. П. 11), находим (для Е = 1,25 МэВ)толщину свинцовой защиты: d=13,7 см.49. 5,9 см50. 13 мкГр F = 0,5(2700/600,3)= 75 част./(ссм2) ;D=1,6021010(750,41,4921200/0,66)=13106 Гр51. К = Dп,=5,64106 Гр52. F=45 квант/cсм2; Fw, = 48 МэВ/(cсм2); F = 351 част./(cсм2);Fw, = 243 МэВ/(cсм2)53. 41,4 аГрм2/(сБк);54. D / D = 3155.

5,2 нГр/с. Максимальный пробег в воздухе -частиц 144Се (Е=0,318 МэВ)менее 70 см. На расстоянии 1 м будет регистрироваться только фотонноеизлучение. Мощность дозы (Гр/с) рассчитывается по формулеPп,= (I/Sд)(Ee/6,25109)56. 9,8 с;57. 28 мкГр/ч;58. 9,6 см59. 12,7 см (при расчете на дневную ППД) ;60. в 12 раз61. F=5633 част./(cсм2); Fw,= 3368 МэВ/(cсм2)62. F= 5103 част./(cсм2); Fw,  1,9103 МэВ/(cсм2)63.

20,3 аГрм2/(сБк);64. 11,41012 Гр/с = 41 нЗв/ч;65. Р / Р ≈ 16,566. по 74 мин в неделю; 67. 600 кэВ;68. 91 мЗв/ч; 182 мЗв; 12,2 см69. 1,7 см;70. H/H ≈ 76;71. 9 мкЗв72. эквивалентная доза, полученная третьим исследователем, в 5-10 раз больше.9473. 1,48109 Гр/ч;74. 137 нГр/ч;76. 146 см;77. 66 МБк;79. 362 мкЗв; свинцовый экран 3,4 см.;75. H=0,755 мкЗв.

Не превышает78. 4,3 см.80. 4,42106 МэВ/г = 7,08107 Дж/г81. 41 см.Для -частиц 32Р E,max =1,7 МэВ, Rmax =0,78 г/см2, =6 см2/гПри плотности потока F (частиц/(см2·ч)) мощность поглощенной дозы равна:Рп,= 1,6021010F(0,41,7/0,78)= F1,39661010 (Гр/ч);Предельно допустимая часовая доза составляет 12 мкЗв. Плотность потокачастиц, создающий дозу 12 мкЗв, F = 12106/1,39661010 = 85922 частиц/(см2·ч) =23,867 частиц/(см2·с). На расстоянии r (см) от точечного источника активностью0,5106 Бк плотность потока 23,867=0,5106/4r2; r ≈ 41 (см)82. 1,0 мкЗв;83. 32 мкГр/ч;84. 9,44109 Гр/с; 85.

Р / Р ≈ 22;86. 15 мин.;87. 0,1 нЗв/с;88. 0,16 мЗв;89. 428 с.101090. Р=1,60210 (0,3F0,40,5/0,160) Зв/c ; Р=1,091,60210 (0,9F0,50,033) Зв/cH / H  2391. 16,35 мкЗв/ч.;92. Нет. 5,011 мЗв < 20 мЗв2293. Na; Гв,Na/Гв,Hg = 77/8,5; KNa/KHg = 177/88,5 = 1,1394. 223 нЗв/ч95. 86,4 мкГр/ч. См. решение 15. Мощность дозы (аГр/с) на расстоянии r (м)рассчитывается по формуле Рп,= АГв/r296. 165 см (Рпд= 12 мкЗв/ч); 97. 8,26 МБк;98. 47 см;99. 139 кБк.100. превышает в 8 раз101. 1000 част./(минсм2). Загрязнение оборудования ниже допустимого уровня.102. в 7,5 разРаздел IV.1.

А(HgBr2)/А(C2H5HgBr) = 2При равнораспределении все участвующие в обмене соединения имеютодинаковый изотопный состав и, следовательно, их удельные активности (врасчете на моль или массу элемента) равны друг другу. Количество веществаатомов Hg в составе HgBr2 равно 0,001 моль, а в C2H5HgBr – 0,0005 моль.Следовательно, при равнораспределении А(HgBr2)/А(C2H5HgBr) = 2.2. 2500 и 1000 Бк/мл.3.

Степень обмена F = 7500/15000 = 0,5. Степень изотопного обмена равнаотношению имеющейся в данный момент времени t концентрации (активности)молекул С3Н6I2, содержащих 131I, к концентрации таких молекул приравнораспределении. В момент t = 2 ч активность С3Н6I2 составляла 15050=7500Бк. При t все участвующие в обмене соединения будут иметь одинаковыйизотопный состав и удельные активности (в расчете на моль) этих соединенийстанут одинаковыми (состояние равнораспределения).

В рассматриваемом случаеколичества вещества атомов I в С3Н6I2 равно 0,0015 моль, в NaI - 0,002 моль, и приt активность С3Н6I2 составит [(20,0015)/(20,0015+0,002)]50500 = 15000 Бк.4. F = (3000-595)/3000 = 0,802Количество вещества атомов 82Br в растворе «без носителя» пренебрежимо мало.Поэтому при равнораспределении активность бромэтана (без учета распада 82Br)95должна стать 3000 Бк. В момент t = 9 ч активность водной фазы (без учета распада82Br) равна 500/exp(-t) = 595 Бк.5. F = 0,356. 0,8997. 0,38. 9800 Бк9.

0,5 мл5410. а) 10 , б) 51011. 12,1 мл12. 2,5 мл13. 0,9 мл14. 71,4 мл15. Реакции гомогенного изотопного обмена между галогеналканами и галогенидионами протекают по ассоциативному механизму, и кинетические уравнения этихреакций имеют 2-ой порядок. Значения ½ для различных концентраций можноопределить, построив линейные зависимости типа: -ln(1-F) = (ln2/½)t , где F –степень изотопного обмена, t – время с момента начала обмена.Для определения константы скорости k можно воспользоваться зависимостью ½от суммы концентраций участвующих в обмене веществ (a+b): ½=(ln2/k)(a+b)1или зависимостью вида: -ln(1-F) = k(a+b)tТаким образом, решение задачи включает несколько этапов.1) По результатам измерения Аэкс определяют степень обмена F в момент t.По условию задачи во всех случаях концентрации C3H7I и NaI одинаковы,поэтому активность C3H7I (131I) при равнораспределении (АRI.) в 50 мл растворадолжна быть равна половине исходной активности раствора соли (АRI. =250,514800 = 185000 Бк).

Характеристики

Список файлов книги