2020-05-11
1236
1. Задание для самостоятельной работы студентов при самоподготовке:
- изучить литературу по теме;
- ответить на вопросы для самоподготовки.
2. Задание для самостоятельной работы на занятиях:
Студент получает комплект ситуационных задач, который включает задачи по определению доз внешнего облучения, по расчету параметров защиты количеством, расстоянием, временем при работе с источниками ϒ- излучения, по расчету толщины экрана при работе с источниками β,ϒ, рентгеновского излучения.
I. Пользуясь расчетными методами определения уровней внешнего облучения и параметров радиационной зашиты, студент должен решить ситуационные задачи по гигиенической оценке условий труда персонала, работающего с ионизирующими излучениями:
а) Рассчитать дозу излучения, получаемую при работе без экрана, используя формулы:
D = К х Q х t / R2 (1)
где: D – доза излучения (р),
К – постоянная данного изотопа,
Q – активность источника (мКu),
t – время облучения (час),
|
|
|
R – расстояние (см).
Если активность источника выражена в миллиграмм-эквивалентах радия (мг-экв радия), то формула (1) приобретает вид:
D = 8,4 х m х t / R2 (2)
где: m – активность источника (мг-экв радия)
D, t, R – аналогично формуле (1).
б) Рассчитать защиту без экрана временем, расстоянием и количеством с использованием формул:
- если работа проводится неделю:
m х t / r2 = 120 (3)
где: m – активность (мг-экв радия),
t – время (час),
r – расстояние (м).
- если работа проводится сутки:
m х t / r2 = 20 (4)
где: m,t,r- аналогично формуле (3).
Данные формулы получены путем подставления в формулу (2) средних безопасных доз за неделю и за сутки при условии равномерного облучения.
Примеры задач:
1. Больному тиреотоксикозом введено 3 мКu йода-131. Сколько времени можно находиться на расстоянии 0,5 м от больного, не получив дозу облучения выше предельно допустимой за неделю (1 мКu йода-131 соответствует 0,27 мг-экв радия)?
2. В лаборатории работают с гамма излучателем активностью в 45 мг-экв радия в течение 24 часов в неделю. Каково должно быть предельно-допустимое расстояние, на котором можно находиться указанное время?
в) Толщину защитного экрана по таблицам или слоям половинного ослабления.
Для определения толщины экрана по таблицам рассчитать кратность ослабления по формуле:
К = Р0/ Рn
где: Р0 – замеренная на рабочем месте мощность дозы,
Рn - предельно допустимая мощность дозы при данных условиях.
Зная материал экрана и энергию излучения в соответствующих таблицах №1, №2, №3 на пересечении линий рассчитанной кратности ослабления и энергии квантов излучения (данной в задаче), найти необходимую толщину экрана.
|
|
|
Таблица №1
Толщина защиты из свинца (в мм)
В зависимости от кратности ослабления при энергии гамма-излучения
| Кратность ослабления | Энергия гамма излучения, МэВ | ||||||
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | |
| 1,5 | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 2 | 3 | 4 |
| 2 | 1,0 | 2 | 3 | 4 | 5 | 7 | 8 |
| 5 | 2 | 4 | 6 | 9 | 11 | 15 | 19 |
| 8 | 2 | 5 | 8 | 11 | 15 | 19,5 | 23,5 |
| 10 | 3 | 5,5 | 9 | 13 | 16 | 21 | 26 |
| 20 | 3 | 6 | 11 | 15 | 20 | 26 | 32,5 |
| 30 | 3,5 | 7 | 11,5 | 17 | 23 | 30 | 36,5 |
| 40 | 4 | 8 | 13 | 18 | 24 | 31 | 38 |
| 50 | 4 | 8,5 | 14 | 19,5 | 26 | 31,5 | 39,5 |
| 60 | 4,5 | 8 | 14,5 | 20,5 | 27 | 32,5 | 42 |
| 80 | 4,5 | 10 | 15,5 | 21,5 | 28 | 37 | 45 |
| 100 | 5 | 10 | 16 | 23 | 30 | 38,5 | 47 |
| 200 | 6 | 12,5 | 19 | 26 | 34 | 44 | 53 |
| 500 | 6,5 | 14 | 22 | 31 | 40 | 51 | 61 |
| 1000 | 7 | 15 | 24 | 33 | 44 | 57 | 69,5 |
Таблица №2
Толщина защиты из железа (в см)
В зависимости от кратности ослабления при энергии гамма-излучения
| Кратность ослабления | Энергия гамма излучения, МэВ | ||||||
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | |
| 1,5 | 0,5 | 0,9 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,7 | 1,85 |
| 2 | 0,7 | 1,2 | 1,7 | 2,2 | 2,5 | 2,7 | 2,9 |
| 5 | 1,4 | 2,5 | 3,4 | 4,1 | 4,8 | 5,1 | 5,5 |
| 8 | 1,7 | 3,1 | 4,2 | 5,1 | 5,8 | 6,3 | 6,7 |
| 10 | 1,9 | 3,5 | 4,6 | 5,6 | 6,3 | 6,8 | 7,3 |
| 20 | 2,3 | 4,3 | 5,7 | 6,8 | 7,7 | 8,3 | 8,8 |
| 30 | 2,4 | 4,5 | 6,2 | 7,5 | 8,5 | 9,2 | 9,8 |
| 40 | 2,5 | 4,8 | 6,6 | 8,0 | 9,1 | 9,8 | 10,5 |
| 50 | 2,9 | 5,2 | 7,1 | 8,4 | 9,5 | 10,3 | 11,0 |
| 60 | 3,1 | 5,6 | 7,5 | 8,8 | 9,8 | 10,7 | 11,4 |
| 80 | 3,2 | 5,9 | 7,7 | 9,2 | 10,4 | 11,2 | 12,0 |
| 100 | 3,4 | 6,1 | 8,1 | 9,6 | 10,8 | 11,7 | 12,5 |
| 200 | 4,2 | 7,0 | 9,1 | 10,7 | 12,0 | 13,1 | 14,0 |
| 1000 | 4,4 | 7,7 | 10,1 | 12,0 | 13,7 | 14,9 | 16,0 |
| 10000 | 4,5 | 8,2 | 11,0 | 13,2 | 15,0 | 16,3 | 17,5 |
Таблица №3
Толщина защиты из бетона (в см)
В зависимости от кратности ослабления при энергии гамма-излучения
| Кратность ослабления | Энергия гамма излучения, МэВ | ||||||
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | |
| 1,5 | 2,6 | 4,7 | 6,3 | 7,5 | 8,2 | 8,2 | 8,2 |
| 2 | 4,7 | 7,6 | 9,9 | 11,3 | 12,3 | 12,4 | 12,4 |
| 5 | 56 | 11,0 | 15,5 | 18,8 | 21,1 | 21,8 | 22,3 |
| 8 | 7,0 | 12,9 | 17,8 | 22,0 | 24,6 | 25,6 | 26,4 |
| 10 | 8,2 | 14,6 | 19,7 | 23,7 | 25,8 | 26,8 | 27,6 |
| 20 | 8,2 | 15,3 | 21,4 | 25,8 | 29,9 | 31,9 | 33,6 |
| 30 | 8,5 | 16,4 | 22,8 | 27,7 | 32,9 | 34,8 | 36,4 |
| 40 | 8,5 | 17,6 | 24,2 | 29,6 | 34,0 | 36,2 | 37,9 |
| 50 | 9,9 | 18,8 | 25,1 | 30,8 | 35,0 | 37,6 | 39,4 |
| 60 | 11,0 | 20,0 | 28,1 | 31,7 | 36,4 | 38,5 | 40,5 |
| 80 | 11,5 | 20,4 | 27,7 | 33,6 | 38,7 | 41,1 | 43,0 |
| 100 | 11,5 | 21,1 | 28,9 | 35,2 | 39,9 | 43,0 | 45,3 |
| 200 | 12,7 | 23,5 | 32,4 | 39,2 | 44,6 | 47,9 | 50,5 |
| 500 | 13,8 | 24,6 | 35,2 | 43,9 | 50,5 | 54,5 | 57,3 |
| 1000 | 15,5 | 28,2 | 39,2 | 48,1 | 55,2 | 59,2 | 62,5 |
Пример:
Измеренная мощность дозы без защиты на рабочем месте оказалась равной Р0= 250 мкР/сек. Найти толщину защиты из бетона, железа и свинца, если источником излучения является цезий-137 (энергия гамма-излучения 0,7 МэВ), а время работы 36 часов в неделю. Допустимая мощность дозы Рn =0,82 мкР/с.
Расчет толщины экрана по слоям половинного ослабления
Слоем половинного ослабления называется толщина материала, снижающая мощность гамма излучения в 2 раза. У бетона он составляет 10см, у свинца – 1,8 см, железа – 2,3 см.
Таблица №4
