Защита от ионизирующих излучений

Нормирование ионизирующих облучений

Согласно нормам радиационной безопасности (НРБ- 76) для ч. установлены предельно допустимые дозы облучения (ПДД). ПДД - это годовая доза облучения, которая при равномерном накоплении в течении 50 лет не вызовет неблагоприятных изменений здоровья облучаемого и его потомства.

Нормами установлены 3 категории облучения:

А - облучение лиц работающих с источниками радиоактивных излучений(персонал АЭС);

Б - облучение лиц работающих в соседних помещениях (ограниченная часть населения);

В - облучение населения всех возрастов.

Значения ПДД облучения (сверх естественного фона)

Категория лиц/внешнее облучение всего организма	бэр/нед	бэр/год
А	0,1
Б	0,01	0,5
В	0,001	0,05

Однократная доза внешнего облучения допускается равной 3 бэр в квартал при условии, что годовая доза не превысит 5 бэр. В любом случае доза накопленная к 30 годам не должна превышать 12 ПДД т.е. 60 бэр.

Естественный фон на земле - 0,1 бэр/год (от 00,36 до 0,18 бэр/год).

Контроль облучения (службой радиационной безопасности или спец работником).

Осуществляют систематическим измерением доз ионизирующих излучений источников на рабочих местах.

Приборы дозиметрического контроля основаны на ионизационном сцинтиляционном и фотографическом методах регистрации.

Ионизационный метод - основан на способности газов под действием радиоактивных излучений становится электропроводными(за счет образования ионов).

Сцинтиляционный метод - основан на способности некоторых люминисцирующих вешеств, кристаллов, газов испускать вспышки видимого света при поглощении радиоактивного излучения (фосфор, флуор, люминофор).

Фотографический метод - основан на воздействии радиоактивного излучения на фотоэмульсию (почернение фотопленки).

Приборы: КПД - 6 (карманный инд дозиметр 0,02-0,2Р);

Счетчики Гейгера(0,2-2Р).

Радиоактивность - самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра др элементов, сопровождающиеся испусканием ядерных излучений.

Известны 4 типа радиоактивности: альфа - распад, бета - распад, спонтанное деление атомных ядер, протонная радиоактивность.

Для измерения мощности экспозиционной дозы: ДРГ-0,1; ДРГ3-0,2;СГД-1

Дозиметры экспозиционной дозы накопительного типа: ИФК-2,3; ИФК-2,3М; КИД -2; ТДП - 2.

Р изл-я поглощает любой материал, но в различной степени. Используют следующие материалы:

Для защиты от нейтронного излучения применяют материалы содержащие водород (вода, парафины), а также бериллий, графит и др.

a - частицы: ткань, листовой алюминий; длинна пробега a - частиц в воздухе 2,6 - 2,8 см;

b - частицы: алюминий, плексиглас, слой воздуха в несколько метров; максимальный пробег в воздухе 1,8 м, в живых тканях 2,5 см.

g - излучения: свинец, вольфрам, чугун, сталь, бетон, т е материалы с большим атомным номером элементов и высокой плотностью.

Доза за экраном с учетом рассеяния излучения экраном (превращения в широкий пучок):

Д_погл = f * Х

где: для воздуха f = 0,88

для живой ткани f = (Мат/rт)/ (Мав/rв), f = 0,9 - 4 в среднем f = 0,94 для мышц.

Х_{за экр} = Х ₀ * е^{-m *d} * В

где m - линейный коэф ослабления (см ^-1),

Х ₀ - экспозиционная доза созд источником у экрана (Р),

d - толщина экрана (см),

В -фактор накопления, находят из таблицы, учитывает наличие рассеянного излучения после экрана.

Для точечного источника экспозиционная доза излучения на рабочем месте при отсутствии поглотителя (экрана):

Х₀ = (Q*K_g * t)/ x², Р

где Q - активность изотопа (мКи) - единицы измерения Беккерель (Бк) 1 Бк = 1 ядерному превращению в секунду, 1 Ки = 3,7 * 10¹⁰ Бк.

T - время работы с радиоактивным веществом в течении недели (Ч).

K_g - гамма - постоянная изотопа (Р *см² / мКи * ч), К ~ 0.09 -19 (см табл 13 стр 232 Юдин).

x - расстояние от источника до рабочей зоны (см).

Принимая Х _{за экр} = Х _доп - предельно допустимую дозу в раб зоне можно рассчитать толщину экрана (а если без него, то необходимую защиту временем и расстоянием).

К_осл = Х₀ / Х_доп = е ^m*d / В

На практике толщину экрана необходимую для ослабления интенсивности потока в любое число раз (1/2, 1/10,1/20), определяют по номограммам.

Если без экрана, то принимая Х₀= Х_доп(Р)

(X_доп * x² )/(Q* K_g) ³ t, (ч) защита временем

x ³ Ö (Q * K_g * t)/ X_доп, (см) защита расстоянием

10^6
10^5
10^4
10^3
10^2

К_осл

5 10 15 20 25 d, см 1-свинец

2- бетон

3- железо

4-???

Мощность экспозиционной дозы по НРБ-76, мР/ч

В помещениях постоянного пребывания при 6-ти час раб дне	1,4
Соседнее помещение с людьми, не связанными непосредственно с работой с радиоактивными веществами	0,12

По НРБ -76 в помещениях пост пребывания персонала допуст мощность экспозиционной дозы:

W _доп= 1,4 мР/ч.

Активность изотопа в источнике (распадов в секунду) с^-1. Интенсивность излучения (Ватт на м²). Доза излучения (поглощенная доза) джоуль на кг.

Защита от рентгеновского излучения

Обладает большой проницаемостью и ионизирующей способностью. Защита также осуществляется экранами, временем и расстоянием.

Толщина экрана определяется необходимой степенью ослабления мощности дозы излучения за экраном

P_доп= P₀ * e^{-m d} *B, где P₀ - мощность экспозиционной дозы излучения при отсутствии экрана, р/с;

m - линейный коэффициент ослабления см^-1

Р_ист Р₀ Р_доп

d

х

Р₀ = Р_ист/ х² = (к * I U² * z)/ х², (р/с)

Р_ист = мощность экспозиционной дозы источника (р/с);

z - атомный номер материала анода;

к - коэфф. пропорциональности, к» 0,44 * 10^-6

Источник - электровакуумный аппарат. Напряжение U = 30-800 кВ, ток анода I= десятки мА.

Отсюда толшина экрана:

d = 1/m * ln ((P₀/P_доп)*B)

На основании выражения построены номонограммы которые позволяют для необходимой кратности ослабления и заданного напряжения определять толщину экрана из свинца.

К_осл = P₀/P_доп по К _осл и U -> d

к = I*t*100/36*x² P_доп

I - (мА)- ток в рентгеновской трубке

t (ч) в нед.

P_доп - (мР/нед).

Для быстрых нейтронов с энерг. < 100 МэВ интенсивность нейтронного потока на расстоянии х.

J_x=J₀/4px² где J₀- абсолютный выход неитронов в 1 сек.

Защита водой или парафином (из-за больш. колич. водорода)

Контейнеры для хранения и транспортировки - из смеси парафина с каким - либо веществом, сильно поглощающим медленные нейтроны (напр различные соединения бора).

Дата добавления: 2014-01-07