Толщина защитного экрана из свинца (мм) в зависимости от кратности ослабления и энергии γ-излучения (широкий пучок)
|
Кратность |
Энергия |
|||||||||
|
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
|
|
1,5 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2 |
2 |
3 |
4 |
6 |
7 |
8 |
|
2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
7 |
8 |
10 |
11,5 |
13 |
|
5 |
2 |
4 |
6 |
9 |
11 |
15 |
19 |
22 |
25 |
28 |
|
8 |
2 |
5 |
8 |
11 |
15 |
19,5 |
23,5 |
28 |
32 |
35 |
|
10 |
3 |
5,5 |
9 |
13 |
16 |
21 |
26 |
30,5 |
35,5 |
38 |
|
20 |
3 |
6 |
11 |
15 |
20 |
26 |
32,5 |
38,5 |
44 |
49 |
|
30 |
3,5 |
7 |
11.5 |
17 |
23 |
30 |
36,5 |
43 |
49,5 |
55 |
|
40 |
4 |
8 |
13 |
18 |
24 |
31 |
38 |
45 |
52 |
58 |
|
50 |
4 |
8,5 |
14 |
19,5 |
26 |
32,5 |
39,5 |
46 |
53 |
60 |
|
60 |
4,5 |
9 |
14,5 |
20,5 |
27 |
34,5 |
42 |
49,5 |
56 |
63 |
|
80 |
4,5 |
10 |
15,5 |
21,5 |
28 |
37 |
45 |
53 |
60 |
67 |
|
100 |
5 |
10 |
16 |
23 |
30 |
38,5 |
47 |
55 |
63 |
70 |
|
Кратность |
Энергия |
|||||||||
|
1,25 |
1,5 |
1,75 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
|
1,5 |
9,5 |
11 |
12 |
12 |
12 |
13 |
12 |
10 |
9 |
9 |
|
2 |
15 |
17 |
18,5 |
20 |
20 |
21 |
20 |
16 |
15 |
13,5 |
|
5 |
34 |
33 |
41 |
43 |
44 |
46 |
45 |
38 |
33 |
30 |
|
8 |
42 |
48 |
52,5 |
55 |
57 |
59 |
58 |
50 |
43 |
38 |
|
10 |
45 |
51 |
56 |
59 |
61 |
65 |
64 |
55 |
49 |
42 |
|
20 |
58 |
66 |
72 |
76 |
78 |
83 |
82 |
71 |
63 |
56 |
|
30 |
65 |
73 |
80 |
85 |
88 |
93 |
92 |
80 |
72 |
63 |
|
40 |
68,5 |
78 |
86 |
91 |
91 |
100 |
99 |
87 |
78 |
68 |
|
50 |
72 |
82 |
90 |
96 |
100 |
106 |
105 |
92 |
83 |
73 |
|
60 |
75 |
85 |
95 |
101 |
104 |
110 |
109 |
97 |
87 |
77 |
|
80 |
80 |
92 |
101 |
107 |
111 |
117 |
116 |
104 |
94 |
82 |
|
100 |
84,5 |
96,5 |
106 |
113 |
117 |
122 |
121 |
109 |
99 |
87 |
Расчет толщины
экрана по слоям половинного ослабления.Слоем половинного ослабления называется
толщина материала, ослабляющая мощность
γ-излучения в 2 раза. Число слоев
половинного ослабления в зависимости
от необходимой кратности ослабления
представлено в таблице3.
Таблица
3
Расчет слоев половинного ослабления
|
Кратность |
2 |
4 |
8 |
16 |
32 |
64 |
128 |
256 |
512 |
1024 |
|
Число |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Пример. Требуется
ослабить интенсивность γ-излучения
кобальта-60 в 1000 раз экраном из свинца,
для которого один слой половинного
ослабления равен 1,8 см.
Из таблицы находим,
что для ослабления интенсивности
излучения в 1000 раз требуется 10 слоев
половинного ослабления. Следовательно,
общая толщина свинцового экрана равна:
1,8 х 10 = 18 см. Толщина одного слоя половинного
ослабления составляет для свинца – 1,8
см, бетона – 10 см, грунта – 14см, дерева
– 25 см.
К мерам защиты при
работе с открытыми источниками
ионизирующего излучения, исключающим
возможность поступления радионуклидов
в окружающую среду и организм человека,
относят:
1. Организационные
мероприятия – организаций трех классов
работ в зависимости от группы радиационной
опасности радионуклида при внутреннем
облучении и активности нуклида на
рабочем месте.
2. Планировочные
мероприятия – работы по первому классу
могут проводиться в специальных
изолированных корпусах, имеющих
трехзональную планировку с обязательным
санитарным пропускником и шлюзом; работы
по второму классу могут проводиться в
изолированной части здания, а по третьему
классу – в отдельных помещениях, имеющих
вытяжной шкаф, т.е. в обычных химических
лабораториях.
3. Герметизация
оборудования и зон, что достигается
правильным санитарно-техническим
обустройством лабораторий и рабочих
мест, систем вентиляции, водоснабжения
и канализации.
4. Использованием
несорбирующих материалов для отделки
пола, стен, потолка, оборудования
(нержавеющая сталь, стекло, полиэтилен,
поливинилхлорид и др.).
5. Использование
средств индивидуальной защиты – халатов,
шапочек, перчаток, фартуков из эластичной
пленки, бахил, нарукавников, щитков,
респираторов, очков, пневмокостюмов.
6. Строгое соблюдение
правил личной гигиены или так называемой
радиационной асептики – запрещение
хранения на рабочем месте пищевых
продуктов и напитков, запрещение курения
и использования косметики, соблюдение
правил одевания и снятия перчаток,
своевременная дозиметрия и дезактивация
загрязненных средств индивидуальной
защиты и аппаратуры.
7. Максимальная
механизация и автоматизация операций
с радионуклидами.
Задания
по формированию практических навыков:
1. Лаборант имеет
36-часовую рабочую неделю. Его рабочее
место находится на расстоянии 1,5 м от
источника γ-излучения. С какой допустимой
активностью источника он может работать
без защиты?
2. Источником
γ-излучения является кобальт-60 со средней
энергией квантов 1,25 МэВ. Определить
толщину свинцового экрана, необходимую
для ослабления мощности дозы излучения
с 60 до 0,76 мкР/с.
3. Медицинская
сестра радиологического отделения в
течение 36 часов в неделю работает с
препаратами радия активностью 5 мг/экв.
Определить допустимое расстояние, на
котором можно находиться медицинской
сестре указанное время.
4. Рассчитать время,
в течение которого можно работать без
защитного экрана с источником
гамма-излучения активностью 15 мг/экв.
Радия на расстоянии 0,5 м.
5. Перечислить и
аргументировать защитные мероприятия
при выполнении рентгенографии грудной
клетки.
6. Перечислить
средства защиты экранами при работе с
ионизирующими излучениями.
Основная
литература:
Военно-морская и
радиационная гигиена. Под ред. Гребенькова
С.В. – Т.II. – СПб.: «ЛИО Редактор», 1999. –
С. 6- 27.
Ильин Л.А., Кириллов
В.Ф., Коренков И.П. Радиационная гигиена.
– М.: Медицина, 1999. – С. 122-135.
Дополнительная
литература:
Федеральный закон
«О радиационной безопасности населения»
№ 3 от 09.01.96 г.
Нормы радиационной
безопасности НРБ-99/2009. Санитарные правила
и нормативы СанПиН 2.6.1.2523-09.
Основные санитарные
правила обеспечения радиационной
безопасности (ОСПОРБ-99) СП 276.1.799-99.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Исходные данные для расчета принять по варианту, номер которого совпадает с предпоследней цифрой учебного шифра (табл. 8).
Таблица 8
|
Исходные данные |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
|
Гамма-эквивалент радиоактивного вещества, мг-экв, Ra Внимание! Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к Расчет |
84 |
98 |
96 |
102 |
78 |
94 |
92 |
108 |
82 |
98 |
|
Расстояние от источника излучения до рабочего места, м |
0,6 |
0,7 |
0,5 |
0,8 |
0,6 |
0,7 |
0,5 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
|
Продолжительность работы с источником в неделю, ч |
24 |
25 |
30 |
24 |
25 |
30 |
24 |
25 |
30 |
24 |
|
Энергия гамма-излучения, МэВ |
1,25 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
1,25 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
Указания к решению задачи
1. Расчет толщины экрана для защиты оператора от воздействия гамма-излучения радиоактивного вещества выполнить по кратности ослабления мощности экспозиционной дозы.
2. Определить мощность экспозиционной дозы, создаваемой незащищенным радиоактивным источником на рабочем месте.
3. По НРБ-96 установить предельно допустимую дозу за год, за неделю. Оператор относится к категории А. Группу критических органов принять — I.
Дозовые пределы облучения (фрагмент НРБ-96)
Таблица 9
|
Дозовые пределы внешнего и внутреннего облучения, бэр за год |
Критическая группа органов |
||
|
1 (все тело, половые железы и красный костный мозг) |
2 (мышцы, щитовидная железа, внутренние органы) |
3 (кожный покров, костная ткань, кисти рук, стопы) |
|
|
ПДД для категории А (профессиональные работники, постоянно или временно работающие непосредственно с источниками ионизирующих излучений) |
5 |
15 |
30 |
|
ПД для категории Б (население, не работающее непосредственно с источниками излучения, но может подвергаться воздействию радиоактивных веществ) |
0.5 |
1.5 |
3 |
4. Рассчитать предельно допустимую мощность экспозиционной дозы для работников категории А. Экспозиционной дозе IP соответствует поглощенная доза 0,96 рад в биологической ткани.
5. Найти необходимую кратность ослабления гамма-излучения радиоактивного вещества.
6. В зависимости от энергии гамма-излучения и кратности ослабления по универсальным таблицам, составленным на основании теории ослабления в веществе широкого пучка гамма-излучений от точечного источника, определить толщину свинцового экрана.
Толщина свинцового защитного экрана, см
Таблица 10
|
Кратность ослабления |
Энергия гамма-излучения, МэВ |
||||
1 |
1.25 |
1.5 |
2 |
3 |
|
1.5 |
0.8 |
0.95 |
1.1 |
1.2 |
1.3 |
2 |
1.3 |
1.5 |
1.7 |
2.0 |
2.1 |
6 |
2.8 |
3.4 |
3.8 |
4.3 |
4.6 |
8 |
3.5 |
4.2 |
4.8 |
5.5 |
5.9 |
10 |
3.8 |
4.5 |
5.1 |
5.9 |
6.5 |
20 |
4.9 |
5.8 |
6.6 |
7.6 |
8.3 |
30 |
5.5 |
6.5 |
7.3 |
8.5 |
9.3 |
50 |
6.0 |
7.2 |
8.2 |
9.6 |
10.6 |
80 |
6.7 |
8.0 |
9.2 |
10.7 |
11.7 |
100 |
7.0 |
8.45 |
9.65 |
11.3 |
12.2 |
ПРИМЕР РАСЧЕТА
Определить толщину свинцового экрана для защиты оператора от гамма-излучения радиоактивного вещества при следующих исходных данных:
Гамма-эквивалент радиоактивного вещества – 88мг-экв Ra
Расстояние от источника излучения до рабочего места – 0,9 м
Продолжительность работы с источником в неделю -36 ч
Энергия гамма-излучения – 1 МэВ.
Решение проводится в следующем порядке:
Определяем мощность экспозиционной дозы W, создаваемой незащищенным радиоактивным источником на рабочем месте.
1мг-экв Ra на расстоянии 1 см в воздухе от источника создает мощность экспозиционной дозы 8,4 Р/ч.
W=8,4 *88=739,2 Р/ч
По НРБ-96 определяем предельно допустимую дозу за год и неделю
ПДД для категории А и критической группы органов I – 5 бэр в год.
Принимаем количество рабочих недель в году – 44.
Определяем ПДД за неделю
Dн= 5/44=0,113 бэр
Рассчитываем предельно допустимую мощность экспозиционной дозы для работников категории А.
Wд= Dн/ (0.96* t)= 0.113/(0.96*36)=0.0033 Р/ч
Найти необходимую кратность ослабления гамма-излучения радиоактивного вещества.
К= W/(Wд*R2)=739.2 /(0.0033*3600)=62
80
В зависимости от энергии гамма-излучения и кратности ослабления по универсальным таблицам, составленным на основании теории ослабления в веществе широкого пучка гамма излучений от точечного источника, определить толщину свинцового экрана. Рассчитанную кратность ослабления округляем в большую сторону.
d = 6.7 см
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему
учебному проекту
Узнать стоимость
Толщина – свинец
Cтраница 1
Толщина свинца должна быть в 1 5 – 2 раза больше высоты копируемого рельефа и одинакова по всей площади.
[1]
Толщина свинца стабилизатора: кожух 6 мм, дно 8 мм; у гей-люссаков: кэжух 5 мм, дно 8 мм.
[2]
Толщина свинца стабилизатора: кожух 6 мм, дно 8 мм; у гей-люссаков: кожух 5 мм, дно 8 мм.
[3]
Определение толщины свинца, требуемой для ослабления первичного пучка рентгеновских лучей до допустимой мощности дозы, производится по настоящей таблице, в которой приведена толщина свинца для различных напряжений в зависимости от коэффициента К, имеющего физический смысл кратности ослабления мощности дозы.
[4]
Диаметр присадки зависит от толщины свариваемого свинца.
[5]
Кожух его железный, внутри освинцованный, толщина свинца в нижней части – – 10 мм, в верхней – 5 – 6 мм; поверх свинца кожух покрыт футеровкой из кислотоупорного кирпича толщиной 150 мм.
[6]
Число регистрируемых установкой ливней возрастает с увеличением толщины свинца до 1 5 – 2 см, а затем спадает. О механизме образования ливней будет рассказано в 2.2.5. Открытие ливней показало, что в космических лучах происходят процессы, не имеющие аналогов в области меньших энергий.
[8]
Зато основная масса частиц способна проходить даже метровую толщину свинца.
[10]
Функциональная зависимость между толщиной материала поглотителя и толщиной свинца d устанавливается легко с помощью пленочного метода и определяется с достаточной точностью. На пленку кладут ступенчатый клин из свинца, рядом кладут или ступенчатый клин, или несколько деталей различной толщины из исследуемого материала и облучают.
[11]
Свинцовый эквивалент защитного материала – выраженная в миллиметрах толщина свинца, ослабляющая мощность дозы данного излучения в воздухе в той же мере, как и испытуемый образец материала.
[12]
По таблице для 0 1 и U – 100 кВ находим, что толщина свинца должна быть 2 мм.
[13]
Из приведенной кривой видно, что интенсивность космических лучей сильно уменьшается при увеличении толщины свинца от 0 до 5 см, продолжает немного уменьшаться при увеличении толщины от 5 до 10 см и почти не изменяется при дальнейшем увеличении толщины свинцовой преграды.
[15]
Страницы:
1
2
3
Пожалуйста помогите с задачками по физике! Решите хоть одну
1. Найти для свинца толщину слоя,уменьшающего вдвое интенсивность падающих рентгеновских лучей некоторой длины волны. Массовый коэффициент поглощения свинца для этой длины волны 6,8*10^-3 м2/кг
2. Катушка, индуктивность L которой 30 мкГн, присоединена к плоскому конденсатору. Площадь S каждой пластины 100 см2, расстояние d между ними 0,1 мм. Определить диэлектрическую проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами, если контур резонирует на электромагнитную волну длиной 750 м.
Известно что ответ равен 6
3. Воздушный клин имеющий наибольшую толщину 0,01 мм образован горизонтальной поверхностью и плоско-параллельной стеклянной пластинкой. При освещении пластинки вертикальными лучами с длиной волны 0,580 мкм наблюдатель видит в отражённом свете интерференционные полосы. После того как в пространство между пластинкой и поверхностью ввели жидкость, число интерференционных полос увеличилось на 12. Определить показатель преломления жидкости. Считать что из-за малости угла при вершине клина угол падения лучей на границу воздушного клина близок к нулю.
4. Какое число штрихов N0 на единицу длины имеет дифракционная решётка, если зелёная линия ртути (=546,1 нм) в спектре первого порядка наблюдается под углом `19°8′?
5. Какое количество энергии излучает один квадратный сантиметр затвердевающего свинца в 1 с? Отношение энергетических светимостей поверхности свинца и абсолютно черного тела для этой температуры считать равным 0,6.
(Ответ: w = 0,46 Дж.)
6. Найти для свинца толщину слоя,уменьшающего вдвое интенсивность падающих рентгеновских лучей некоторой длины волны. Массовый коэффициент поглощения свинца для этой длины волны 6,8*10^-3 м2/кг
|
Если говорить о гамма-излучении, то оно поглощается, подобно свету — экспоненциально. То есть можно определить для данной энергии слой половинного ослабления, удвоив толщину, мы ослабим в четыре раза, утроив — в восемь, учетверив — в 16 раз, удесятерив — в 1024 раза. Для гамма-излучения цезия-137 (с энергией 662 кэВ) слой половинного ослабления свинца — 6,6 мм, слой толщиной 21 мм ослабит излучение в 10 раз. Кобальтовый источник с примерно вдвое большей энергией квантов потребует для тех же величин ослабления вдвое большей толщины свинца (но такая пропорциональность соблюдается только в ограниченном диапазоне энергий). А дальше задача такая: у нас есть доза, которую мы получили бы без защиты, и есть допустимая доза, которую нужно за заданное время не превысить — определяем необходимый коэффициент ослабления и считаем, какой слой свинца для этого нужен. Так как никакой слой полностью излучение поглотить не может. Впрочем, слой толщиной в 20 слоев половинного поглощения ослабит излучение в миллион раз, а в 40 слоев — в миллиард, и этого хватит на большинство случаев. Правда, это уже не “лист”, это несколько слоев кладки свинцовых кирпичей. автор вопроса выбрал этот ответ лучшим Илья Ульянов 8 лет назад как я понял из ответа, для начал надо знать мощность радиации и потом уже задумываться о защитном слое. Тогда уточню вопрос: защита должна быть такая, которая не вызывает каких-либо последствий для здоровья человека находящегося в открытом космосе. то есть уровень радиации должен быть равен “комнатной температуре”. Вопрос ведет к тому – возможно ли применять в скафандрах или космических кораблях или жилых модулях скажем на Луне, свинцовую фольгу, насколько это будет эффективным Знаете ответ? |
