Смекни!
smekni.com

Розрахункові методи оцінки радіаційної безпеки та параметрів захисту від зовнішнього опромінення (стр. 1 из 3)

ТЕМА:РОЗРАХУНКОВІ МЕТОДИ ОЦІНКИ РАДІАЦІЙНОЇ БЕЗПЕКИ ТА ПАРАМЕТРІВ ЗАХИСТУ ВІД ЗОВНІШНЬОГО ОПРОМІНЕННЯ.

МЕТА ЗАНЯТТЯ: систематизувати і закріпити знання про принципи та заходи протирадіаційного захисту персоналу під час роботи з радіонуклідами та іншими джерелами іонізуючого випромінювання, оволодіти розрахунковими методами оцінки радіаційної небезпеки та параметрів захисту від зовнішнього опромінення в ході роботи з джерелами b—, g— та рентгенівського випромінювання.

ПИТАННЯ ТЕОРЕТИЧНОЇ ПІДГОТОВКИ:

1. Провідні засоби застосування радіонуклідів та особливості радіаційної небезпеки під час роботи з ними.

2. Умови та фактори, що визначають ступінь радіаційної безпеки та дозу зовнішнього опромінення.

3. Поняття про протирадіаційний захист.

4. Заходи протирадіаційного захисту, що засновані на фізичних законах послаблення впливу іонізуючого випромінювання (захист кількістью, часом, відстанью, екрануванням).

5. Параметри радіаційної небезпеки протирадіаційного захисту, що визначають за допомогою розрахунковихметодів.

6. Принципи, які знаходяться в основі вибору матеріалу та розрахунку товщини захисних екранів в умовах опроміненняb—, g— та рентгенівським випромінюванням.

8. Радіаційний контроль в радіологічному та рентгенологічному відділенняхлікарні.

ЗАВДАННЯ:

1. На підставі використання формул і таблицьдля розрахунку рівня зовнішнього опромінення та параметрів захисту від іонізуючого випромінювання, розв'язати ситуаційні задачі, що передбачають гігієнічнуоцінку умов праці персоналу, під час застосування радіонуклідів.

2. Скласти гігієнічнийвисновокта обгрунтувати необхідіні рекомендації за результатами проведених розрахунків.

ЛІТЕРАТУРА:

1. Загальна гігієна: пропедевтика гігієни // Є.Г.Гончарук, Ю.І.Кундієв, В.Г.Бардов та ін.; За ред Є.Г.Гончарука. — К., Вища школа, 1995. — С. 252 — 257.

2. Кирилов В.Ф.,Черкасов Е.Ф. Радиационная гигиена. — М.: Медицина, 1982. — С. 17—102, 141—148, 158—167, 241—243.

3. Радиационная гигиена // Под ред. Ф.Г.Кроткова. — М.: Медицина, 1968. — С. 5—26, 37—68, 72—76, 90—98, 116—130.

4. Минх А.А. Методы гигиенических исследований. — М.: Медицина, 1971. — С. 302—303, 307—310, 314—341.

5. Пивоваров Ю.П.,Гоева О.Э., Величко А.А. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене. — М.: Медицина, 1983. — С. 114—135.

6. Сергета І.В. Практичні навички з загальної гігієни. — Вінниця, 1997. — С. 45 — 48.

7. Радиация. Дозы, эффекты, риск. — М, 1990. — 79 с.

8. Авсеенко В.Ф. Дозиметрические и радиометрические приборы и измерения — К.: Урожай, 1990 — 144 с.

9. Никберг И.И. Ионизирующая радиация и здоровье человека. — К.: Здоров'я, 1989. — 158 с.

МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

В ході практичного заняття після контролю рівня вихідних знань студенти на підставі використання розрахункових методів, щодо визначення рівня зовнішнього опромінення та параметрів противорадіаційного захисту, розв'язувати ситуаційні задачі, що передбачають гігієнічну оцінку умов праці персоналу, який працює з радіонуклідами і, у разі необхідності, визначити та обгрунтувати відповідні рекомендації.

РОЗРАХУНОК ДОЗИ ЗОВНІШНЬОГО g—ОПРОМІНЕННЯ

Розрахунок дози опромінювання (D), що отримана від точкового джерела іонізуючого випромінювання, проводиться за формулою (1):

8,4•А•t

D = ———; (1)

r2

де:

D — доза опромінення, що отримана, Р;

А — g—активність джерела опромінення, мг—екв. радію;

8,4 — потужність дози, яка створена 1 мг радія або іншим ізотопом з активністю 1 мг—екв. радію на відстані 1 см;

T — час опромінення, год;

r — відстань від джерела опромінення, см.

Отже, величина дози зовнішнього опромінення, що отримана, прямо пропорціональна активності джерела випромінювання та часу опромінення і обернено пропорціональна квадрату відстані від джерела випромінювання.

РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ ЗАХИСТУ

ВІД ЗОВНІШНЬОГО ОПРОМІНЕННЯ

До основних параметрів захисту, що визначаються за допомогою розрахунковихметодів, відносяться: захист кількістью, захист часом,захист відстанню і захист екрануванням.

Тому для визначення умов безпеки в ході роботи з радіоактивними речовинами при відсутності екрану слід використовувати універсальні формули (2) та (3):

А•t

——— = 20 (за день); (2)

r2

А•t

або ——— =120 (за тиждень); (3)

r2

де:

А — g—активність джерела опромінення, мг—екв. радію;

t — час опромінення за год;

r — відстань від джерела випромінювання, м;

20 (120) — постійний коефіцієнт для розрахунків за тиждень (за робочий день).

Ураховуючи те, що ця формула відображає співвідношення між активністю джерела, відстаннюта часом опромінення в умовах застосування джерел іонізуючого випромінювання, її можна використовувати для розрахунку основних параметрів захисту.

Для розрахунку допустимої активності джерела випромінювання формула в результаті перетворень набуває вигляду (4):

120•r2

А = ———; (4)

t

Приклад: оператор впродовж робочого тижня, що складає 41 годину, працює з джерелом g—випромінювання, що розташоване на відстані 1 м від його робочого місця. Укажіть, з якою допустимою активністю джерела випромінювання він може працювати без захисту.

120•r2 120•1

А = ——— = ——— =3,0 мг—екв. радію

t 41

Для розрахунку допустимого часу роботи із джерелом іонізуючого випромінювання — формула набуває такого вигляду (5):

120•r2

t = ——— ; (5)

A

Приклад: В лабораторії радіоізотопної діагностики технологічний процес передбачає використання джерела g—випромінювання, що має активність 100 мг—екв радію та розташоване на відстані 0,5 м від оператора.

120•r2120•0,52

t = ——— =———= 0,3 години на тиждень.

А 100

Для розрахунку допустимої відстані до джерела випромінювання формула набуває такого вигляду (6):

А•t

r = Ö——; (6)

120

Приклад: Медична сестра радіологічного відділення протягом 36 годин працює з джерелом g—випромінювання, активність якого складає 5 мг—екв радію. Визначіть допустиму безпечну відстань, на якій може знаходитися сестра впродовж часу, що вказаний.

А • t 5 •36

r = Ö—— = Ö ——— = 1,25 м.

120 120

РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ ЗАХИСТУ ПРИ ВИКОРИСТАННІ

ЗАХИСНИХ ЕКРАНІВ

ЗАХИСТ ЗА ДОПОМОГОЮ ЕКРАНУВАННЯ заснований на здібності матеріалів поглинати радіоактивне випромінювання. Інтенсивність поглинання g—випромінювання прямо пропорціональна питомій вазі матеріалів та їх товщині і обернено пропорціональна енергії випромінення.

В умовах зовнішнього опроміненняa—частинками в екрануванні немає потреби так як a—частинки мають невеликий пробіг у повітрі та добре затримуються будь якими матеріалами, наприклад, листок паперу.

Для захисту від b—випромінювання слід передусім застосувати легкі матеріали; наприклад: алюміній, скло, пластмаси тощо. Зокрема, шар алюмінію товщиною 0,5 см повністю затримує b—частинки.

Для захисту від g—випромінювання слід застосовувати екрани з важких металів: свинцю, чавуну, бетону тощо, або використовувати грунт або воду.

Товщину захисного екрану, що зменшує потужність g—випромінювання до гранично—допустимих рівнів, можна розрахувати двома способами:

1) за таблицями (з урахуванням енергії та кратності послаблення дози випромінювання);

2) за числом шарів половинного послаблення (без врахування енергії випромінювння).

РОЗРАХУНОК ТОВЩИНИ ЕКРАНУ ЗА ТАБЛИЦЯМИ

Визначення товщини захисного екрана за кратністю послаблення дози випромінювання передбачає розрахунок кратності послаблення в результаті зіставлення фактичної потужності джерела випромінювання із максимально допустимою та знаходження товщини екрана за допомогою спеціальних таблиць — шукана величина розташована на перехресті даних енергії випромінювання та кратності послаблення (див. додаток № 2,3,4).

При незбіжності даних кратності послаблення та енергії випромінювання з указаними в таблиці результатами, товшину екрану знаходять засобом інтерполяції або використовують свідомо більш значні числа, забезпечуючі тим самим більш надійний захист. Величина коефіцієнта послаблення (кратність послаблення) визначається за форомулою (7):

Р

К = —— ; (7)

Ро

де:

К — кратність послаблення;

Р — одержана доза;

Ро — гранично допустима доза (0,1).

Приклад: лаборант, який проводить фасовку радіоактивного золота 198Аu, енергія випромінювання якого 0,5 мг—екв.радію, одержить без захисту за тиждень дозу опромінення 1,0 рад. Якої товщини необхідно застосувати екрану з свинця для створення безпечних умов праці лаборанта?

У нашому прикладі:

1,0

К = ——— = 10 разів;

0,1

В додатку 2 на перетині ліній, що відповідають кратності послаблення 10 та енергії випромінювання 0,4 Мев знаходимо, що необхідна товщина свинцевого екрану повинна бути 13 мм.

З метою створення безпечних умов при постійній роботі використовують проектні потужності дози, які розраховані на підставі гранично—допустимих річних доз та умов роботи що передбачається (додаток 5).

РОЗРАХУНОК ТОВЩИНИ ЕКРАНУ

ЗА ЧИСЛОМ ШАРІВ ПОЛОВИННОГО ПОСЛАБЛЕННЯ

Шаром поливинного послаблення називають товщину матеріалу, що послаблює потужність g—випромінювання в 2 рази. Визначення товщини захисного екрана за цим методом передбачає розрахунок кількості шарів половинного послаблення, необхідної товщини одного шару та реальної товщини екрана шляхом помноження товщини одного шару половинного послаблення на кількість шарів.

Приклад: Необхідно послабити інтенсивність g—випромінювання 60 Со з енергією 1,5 МеВ у 1000 разів з використанням екрану з заліза.