Приложение 1. Расчет защиты от гамма-излучения радиоактивных изотопов

Приложение 1

Расчет защиты от гамма-излучения радиоактивных изотопов , , и

Для определения по таблицам необходимой толщины защиты имеется два входных аргумента: в верхней горизонтальной строке приведены радиоактивные изотопы , , и для четырех защитных материалов (вода, бетон, железо и свинец), в левой вертикальной колонке - кратность ослабления K, остальные колонки содержат в себе необходимую толщину защиты (см) для соответствующего материала и гамма-носителя. Приняты следующие плотности материалов: для воды - 1,0 , для бетона - 2,3 , для железа - 7,89 , для свинца - 11,34 .

По кратностям ослабления таблицы составлены достаточно подробно, так что для промежуточных значений K толщина защиты может быть найдена путем простой линейной интерполяции. Если потребуется в расчетах кратность ослабления более , то допустима экстраполяция толщин по сравнительному действию последних табличных кратностей ослабления. Таблицы могут быть применены не только к точечным, но и к протяженным источникам.

Примеры расчета защиты по кратностям ослабления мощности дозы

Принятые обозначения: m - полная активность, выраженная в миллиграмм-эквивалентах радия, R - расстояние от источника в метрах, X - толщина защиты в сантиметрах, - мощность дозы в мкр/с на рабочем месте без защиты, - предельно-допустимый уровень мощности дозы на рабочем месте, мкр/с.

Если известны значения и , то требуемая кратность ослабления находится по формуле:

.

В случае задания активности источника m в мг-экв радия и расстояния R от источника до рабочего места в сантиметрах, мощность дозы (мкр/с) может быть вычислена по формуле:

мкР/с.

Аналогично предыдущему случаю .

По найденному значению K (левая вертикальная колонка) находится толщина защиты для соответствующего материала и гамма-носителя.

Пример 1.

Дана измеренная или расчетная мощность дозы на рабочем месте p/с. Источником -излучения является . Найти толщину экрана из бетона, необходимую для ослабления этого излучения до предельно допустимого значения мр/ч.

Решение:

Кратность ослабления . По таблицам находим, что для изотопа и толщина защиты X = 159 см.

Пример 2.

Источник радиоактивного натрия имеет активность m = 200 г-экв радия и находится в облучателе радиационно-химической установки. Найти толщину свинцовой стены, отделяющей пульт управления от источника, если R = 10 м и мощность дозы должна быть снижена до уровня мкр/с.

Решение:

Мощность дозы от незащищенного источника для R = 10 м равна:

мкР/с.

Кратность ослабления .

Искомая толщина для см.

Расчет защиты от -лучей циркулирующей смеси неразделенных осколков деления (радиационные контуры с делящимся материалом) должен проводиться индивидуально для каждого конкретного случая, так как в настоящее время нельзя дать компактных таблиц для таких расчетов.

Толщина защиты (см), необходимая для обеспечения заданной кратности ослабления K -лучей от различных гамма-носителей (K, In*, Мn, Na)

Материал	Вода				Бетон				Железо				Свинец
K	K	In	Мn	Na	K	In	Мn	Na	K	In	Мn	Na	K	In	Мn	Na
4	40	50	37	34	21,7	14,0	11,2	17,5	7,5	5,3	6,4	5,3	3,3	2,8	2,1	2,1
8	62	65	56	61	30,0	25,0	19,7	27,8	10,0	7,5	8,8	8,3	4,8	3,8	3,8	3,9
10	71	72	61	73	33,4	28,4	22,2	33,4	10,8	8,0	9,6	9,0	5,1	4,6	4,3	5,0
20	84	84	75	100	40,8	34,2	31,1	43,1	12,3	10,5	12,1	12,1	6,4	5,6	5,7	6,7
40	100	100	95	120	50,3	42,2	41,7	54,0	14,8	12,8	14,9	15,2	7,7	7,4	7,4	8,7
80	110	110	108	135	56,2	49,2	50,6	64,5	16,4	14,9	16,8	17,7	9,0	8,7	8,7	10,5
	120	120	116	144	60,0	52,0	53,4	68,2	17,2	15,5	17,5	18,8	9,4	9,3	9,3	11,0
	131	131	131	160	66,2	58,1	60,6	76,1	19,3	17,8	20,0	21,8	11,0	10,6	10,6	12,8
	148	150	150	180	73,0	65,6	68,9	86,1	21,1	20,0	22,4	24,8	12,0	12,1	12,2	14,8
	160	164	166	197	8