Приложение 2 (справочное). Расчет радиационной защиты

Приложение 2
Справочное

Расчет радиационной защиты

При расчете защиты от рентгеновского излучения необходимо учитывать данные, приведенные в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Мощность экспозиционной дозы используемой при проектировании защиты

Категория облучаемых лиц	Назначение помещений	Проектная мощность дозы при t = 36 ч/неделя, мР/ч
Категория А	Помещения постоянного пребывания персонала		1,4
	Помещения, в которых персонал пребывает не более половины рабочего дня		2,8
Категория Б	Любые другие помещения учреждения		0,1
	Любые помещения и территория в пределах зоны наблюдения		0,03

Примечание: При проектировании защиты других необслуживаемых помещений, которые персонал посещает периодически или при проведении ремонтных работ, проектная мощность дозы должна рассчитываться исходя из длительного пребывания в них персонала с учетом коэффициента запаса, равного 2.

1. Расчет защиты от прямого рентгеновского излучения.

Для определения толщины защиты из свинца и бетона при кВ удобно пользоваться данными, приведенными в таблице 2.2. Толщина защиты в этом случае определяется в зависимости от величины K.

Для персонала (категория облучения А) при условии, что время облучения в неделю t = 36 ч, а допустимая предельная доза облучения персонала мбэр

, (1)

где: - номинальный ток рентгеновской трубки, мА;

R - расстояние от рентгеновской трубки до рабочего места, м.

Для лиц категории облучения Б

(2)

Пример: Определить толщину защиты из свинца или бетона для персонала, работающего на R = 2 м от рентгеновской трубки в течение 36 ч в неделю, кВ, мА.

Решение:

С помощью данных таблицы 2.2 определяем, что для обеспечения безопасных условий труда толщина защиты из свинца должна быть равной 6 мм, а из бетона (при плотности ) - 400 мм*.

Таблица 2.2

Толщина защиты (мм) из свинца и бетона при для различных кратностей ослабления прямого рентгеновского излучения

K	, кВ
	100		125		150		200		250		300		400
	Свинец	Бетон	Свинец	Бетон	Свинец	Бетон	Свинец	Бетон	Свинец	Бетон	Свинец	Бетон	Свинец	Бетон
0,001	-	-	0,5	-	0,5	-	1	-	1,5	-	2	-	-	-
0,002	0,5	-	0,5	-	1	-	1,2	-	2,2	-	3	-	-	-
0,003	0,5	-	0,8	-	1	-	1,5	-	2,5	-	4	-	-	-
0,005	0,8	-	1	-	1,3	-	2	-	3	-	4,5	-	-	-
0,01	1	70	1,3	100	1,5	140	2,3	180	3,5	200	6	260	10	150
0,02	1,3	85	1,5	140	1,8	150	2,5	200	4	230	7,2	290	12	180
0,03	1,3	100	1,5	140	2	170	2,8	220	4,5	240	8,3	310	14	-
0,05	1,5	120	1,7	150	2	180	3	240	5	270	10	340	16	-
0,1	1,5	130	1,8	160	2,3	200	3,5	270	5,8	300	11,5	370	18	300
0,2	1,8	140	2	160	2,5	220	3,8	300	6,5	340	13	400	-	-
0,3	2	160	2,3	180	2,8	230	4	310	7	350	13,5	410	-	-
0,5	2,2	170	2,5	200	3	250	4,5	320	7,5	370	14,5	430	19	320
1	2,5	180	2,8	220	3,2	270	5	350	8,5	400	16,5	460	21	340
2	2,8	200	3	240	3,5	290	5,5	380	9,5	430	18	490	-	-
3	2,9	210	3,3	270	4	320	5,8	390	10	450	19	510	-	-
5	3	220	3,5	300	4,3	340	6	400	10,5	460	20	520	25	380
10	3,3	240	3,8	320	4,5	360	6,5	430	11,5	490	21,5	560	28	450
20	3,4	250	4	340	4,8	400	7	460	12	520	23,5	600	-	-
30	3,5	260	4,2	350	5	410	7,5	470	13	550	24,5	610	-	-
50	3,8	270	4,5	360	5,3	420	7,8	480	13,5	570	25,5	620	-	-
100	4	300	4,8	380	5,5	430	8,2	500	14	580	27	650	31	480

Для исключения влияния возможных строительных и технологических дефектов в защитных сооружениях рекомендуется найденное из таблицы 2.2 значение толщины защиты увеличивать на один слой половинного ослабления ( 1/2).

В таблице 2.3 приведены значения слоев половинного и десятикратного ( 1/10) ослабления фильтрованного рентгеновского излучения для защиты из свинца и бетона. Начальная фильтрация: 0,5 мм А1 для кВ; 3 мм A1 для кВ и 8 мм Cu для кВ.

Таблица 2.3

Значения 1/2 и 1/10

, кВ	1/2, мм		1/10, мм
	свинец	бетон	свинец	бетон
100	0,2	15	0,7	51
150	0,3	23	1	76
200	0,5	28	1,7	91
250	0,9	29	3	97
300	1,7	31	5,6	102

2. Расчет защиты от рассеянного рентгеновского излучения.

Для расчета толщины защиты (из свинца и бетона) от рассеянного рентгеновского излучения удобно пользоваться данными таблицы 2.4. В этом случае величины K определются из соотношений (1) - (2). В данном расчете R - расстояние от места рассеяния излучения до рабочего места, м.

Таблица 2.4

Толщина защиты (мм) из свинца и бетона для различных кратностей ослабления рассеянного рентгеновского излучения

K	, кВ
	100		150		200		250		300
	свинец	бетон	свинец	бетон	свинец	бетон	свинец	бетон	свинец	бетон
0,01	0,1	20	0,1	30	0,2	40	0,3	50	0,6	70
0,02	0,2	35	0,3	45	0,5	65	0,8	75	1,2	95
0,03	0,4	45	0,5	55	0,8	90	1,2	100	2,3	120
0,05	0,5	55	0,8	80	1	120	1,5	125	3	145
0,1	0,7	65	1	100	1,4	140	2	150	4	170
0,2	0,9	80	1,2	120	1,8	170	2,7	180	5	200
0,3	1	85	1,3	130	2,0	180	8	190	5,5	210
0,5	1,2	100	1,5	140	2,2	190	3,5	210	6,3	220
1	1,4	120	1,8	160	2,6	220	4,2	230	7,5	250
2	1,6	130	2	185	3	250	5	260	9	280
5	1,8	150	2,3	210	3,6	280	5,8	290	10,5	310
10	2,1	170	2,6	230	4,1	300	6,5	320	12	340
20	2,3	180	2,9	260	4,6	340	7,3	360	13,5	380
50	2,5	200	3,2	280	5,1	370	8	390	15	410
100	2,8	220	3,5	310	5,6	390	8,8	420	17	440

Пример: Персонал подвергается воздействию рассеянного рентгеновского излучения. Найти толщину защиты из свинца и бетона, необходимую для уменьшения уровня облучения персонала до D = 100 мбэр в неделю при условии, что t = 18 ч в неделю, кВ, мА, R = 3 м.

Решение:

С помощью данных таблицы 2.4 находим, что для  кВ необходимая толщина защиты составляет 2,6 мм свинца или 220 мм бетона.

Для расчета радиационной защиты полезны сведения о свинцовых эквивалентах различных материалов (таблица 2.5) и характеристики рентгеновских защитных стекол (таблицы 2.6 и 2.7).

Таблица 2.5

Свинцовые эквиваленты различных материалов

Материалы	Объемный вес	Толщина свинца, мм	Эквивалентная толщина материала в мм при напряжении на рентгеновской трубке, кВ
			100	150	200	300	400
1	2	3	4	5	6	7	8
Железо	7,9	1	6	11	12	12	11
		2	12	25	27	20	18
		3	19	37	40	28	23
		4	25	50	55	35	28
		6	36	71	80	48	38
		8	50	93	108	60	45
		10	-	120	140	75	55
Беритобетон	2,7	1	28	20	25	22	18
		2	38	38	50	42	35
		3	65	65	75	60	50
		4	90	90	100	75	60
		6	-	130	150	105	85
		8	-	175	200	135	110
		10	-	-	250	165	130
Бетон	2,3	1	85	85	85	60	50
		2	160	160	150	95	75
		3	210	230	210	125	100
		4	360	290	275	150	120
		6	-	450	400	210	150
		8	-	560	540	260	185
		10	-	-	670	800	220
Кирпич полнотелый	1,6	1	130	130	130	100	90
		2	240	240	240	150	130
		3	340	340	340	200	160
		4	430	430	430	240	180
		6	-	550	590	320	240
		8	-	-	620	390	290
		10	-	-	740	460	340

Свинцовый эквивалент просвинцованной резины плотностью - 0,2 Pb/мм; плотностью 5,8 - 0,45 мм Pb/мм.

Таблица 2.6

Стекла рентгеновские защитные

Толщина стеклянных пластин для марки стекла Т-5 или ТФ-105, мм	Свинцовый эквивалент не менее, мм
10	2,5
15	4,0
25	6,5
50	13,5

Таблица 2.7

Размеры стекол рентгеновских защитных

Тип защитного стекла	Форма стекла	Размеры, мм
		длина	ширина
Экранное	Прямоугольное	400	400
		400	300
		356	356
		300	240
		240	180
Оконное	Прямоугольное	500	500
		400	300

______________________________

* Если плотность используемого бетона не равна 2,3 ,то полученное из таблицы значение толщины необходимо умножить на коэффициент, равный , где - # плотность используемого материала, .