Расчет поражающего действия проникающей радиации

При ядерном взрыве имеют место следующие излучения: альфа-, бета-, гамма-, нейтронное и протонное. Гамма-излучения обладают большой проникающей и ионизирующей способностью (до 10 км) и создают (n*10) пар ионов в см³. Альфа - излучения обладают наименьшей проникающей способностью (до 12 см) и создают (n*1000) ионов в см³. Физики называют альфа-лучи «богатырь с короткими руками». Бета - излучения обладают проникающей способностью до 10 м и создают(n*100) пар ионов в см³.

Все виды радиоактивного излучения характеризуются дозой. Различают дозы: поглощенную (Д_п), экспозиционную (Д_э), эквивалентную (Д_экв), интегральную (Д_и).

Поглощенная доза указывает энергию радиоактивного излучения, поглощенной единицей массы. Она зависит от ряда интенсивности излучения, энергетического и качественного его состава, времени облучения, а также от состава вещества. Поглощенная доза в системе СИ измеряется в Дж/кг и грэях (Гр), 1Дж/кг = 1 Гр, 1 Гр = 1 рад.

Экспозиционная доза указывает, какое количество электричества образуется при ионизации от радиоактивного излучения. В системе СИ она измеряется в Кл/кг, при этом применяется несистемная единица измерения – рентген (Р). 1 Кл/кг=3880Р.

Рентген – это доза, при которой в см³ сухого воздуха создаются ионы обоих знаков, каждый из которых составляет одну электростатическую единицу количества электричества.

Эквивалентная доза определяет дозу, полученную биологической тканью. В системе СИ она измеряется в зивертах (Зв) и бэрах (1 Зв = 100 бэр). Эквивалентная доза зависит от коэффициента качества ионизирующего излучения (Кк). Для альфа-лучей Кк равен 20, бета-лучей – 2, гамма-лучей – 1. Знаяпоглощенную дозу и тип излучения можно определить эквивалентную дозу:

Д_экв = Д_п *Кк, Зв

Интегральная доза – доза, полученная всей массой. Измеряется в Гр*кг.

Проникающая радиация действует не более 25 секунд после взрыва.

Доза зависит от вида ядерного взрыва (ЯВ), его мощности и расстояния от взрыва, а также от коэффициента ослабления (коэффициента защиты) радиации, если человек находится в укрытии. Коэффициент ослабления на открытой местности равен 1, в салоне автомобиля он равен 2 и более в зависимости от материала корпуса автомобиля; в бомбоубежище он может достигать 1000.

Доза экспозиционной (Д_э) вне помещения на территории объекта

Имеем следующие данные для расчёта:

q = 200 кт, расстояние от взрыва – 2 км. По табл. 7 «Определение расстояния в км до наземного ЯВ по экспозиционной дозе» расстояние 2 км находится в интервале от 2,1 км до 1,7 км. Необходимо определить, как изменяется доза эквивалентная на 0,1 км. Для этого сначала определим, чему равен этот интервал. Он равен 2,1 – 1,7 = 0,4 км, что составляет 0,1х4. Тогда получим изменение эквивалентной дозы Д_э на 0,1 км: (1000 Р – 300 Р):4 = 175 Р. Если на расстоянии 2,1 км Д_э = 300 Р, то 2 км – это ближе от 2,1 км, значит, Д_э будет больше в данном случае на 175 Р отсюда экспозиционная доза вне помещения на территории объекта Д_э = 300 Р + 175 Р = 475 Р

Доза поглощенная (Д_п) вне помещения на территории объекта

По данной формуле рассчитаем дозу поглощенную Д_п

Д_п = , Гр; Д_п = 1,53 (Гр)

Доза эквивалентная (Д_экв) для гамма-лучей вне помещения на территории объекта

По данной формуле рассчитаем дозу эквивалентную для гамма-лучей (Кк=1)

Д_экв = Д_п * Кк; Д_экв=1,53*1=1,53 (Зв)

Доза эквивалентная (Д_экв) для бета-лучей вне помещения на территории объекта

По данной формуле рассчитаем дозу эквивалентную для бетта-лучей (Кк=2)

Д_экв = Д п * 2; Д_экв=1,53*2=3,06 (Зв)

Доза эквивалентная(Д_экв) для альфа-лучей вне помещения на территории

По данной формуле рассчитаем дозу эквивалентную для альфа-лучей (Кк=20)

Д_экв = Д п * 20; Д_экв=1,53*2=30,6 (Зв)

Доза интегральная (Д_и) вне помещения на территории объекта

Д_и = Д_п*М (Гр/кг), где М-масса. Д_и=1,53*60=91,8 (Гр*кг)

60 кг-масса моего тела