Радиационная безопасность и дозиметрия внешнего гамма-излучения методические указания к выполнению лабораторной работы №1 по курсу «Защита от излучений» Иваново 2009 (стр. 6 из 9)
Найти коэффициент неравномерности облучения, равный отношению эффективной дозы к показаниям одного дозиметра:
α = 
/ 
и сделать вывод о том, целесообразно ли в данных условиях учитывать неравномерность облучения при определении эффективной дозы.
6. Считая, что студент находится на данном рабочем месте все 16 часов лабораторного практикума, определить максимально возможную эффективную дозу техногенного облучения студента за текущий год:
Естуд = · 16.
7. Из тех же соображений оценить максимально возможную годовую дозу персонала группы А, приняв стандартное время работы сотрудников 1700 ч:
Еперс = · 1700.
7. Определить эффективную дозу от природного облучения за этот же календарный год (8760 ч), считая, что природное облучение воздействует на органы и ткани человека равномерно:
Еест = ф · 8760.
Оценить возможный разброс дозы природного облучения, грубо приняв доверительный интервал по максимальному и минимальному значениям фона, измеренным в п.2.:
Δ = ( 
мах – мин) · 8760,
где мах, мин – значения фона. Представить значение годовой дозы природного облучения с учетом возможного разброса в форме Еест ± Δ/2 мЗв.
8. Через эффективную дозу оценить дополнительный индивидуальный пожизненный риск возникновения беспороговых эффектов у студентов и сотрудников, 1/(чел· ·год) , связанный с принятыми условиями работы:
r = Eстуд, перс · rE ,
где рисковый коэффициент принять равным rE= 5,6 · 10– 2 1/ (чел· ·Зв).
9. Сделать выводы о радиационной безопасности в лаборатории, для чего сопоставить годовые дозы техногенного облучения сотрудников и студентов с соответствующими пределами доз ПДА и ПДБ . Вычислить кратность запаса до дозовых пределов.
Сопоставить дозы техногенного облучения сотрудников и студентов с ожидаемой годовой дозой от природного облучения и с ее разбросом.
2.3. Снятие зависимости мощности дозы от расстояния
В этой части работы необходимо снять зависимость мощности дозы от расстояния до источника поочередно тремя различными дозиметрами в условиях открытого и закрытого коллиматора на контейнере с источником.
При открытом коллиматоре детектор, находящийся в пучке гамма-излучения, «видит» непосредственно точечный источник и регистрирует его прямое излучение. Поглощением и рассеянием в воздухе на малых расстояниях можно пренебречь, поэтому в данном случае выполняется закон обратных квадратов: интенсивность излучения в вакууме обратно пропорциональна квадрату расстояния от точечного изотропного источника, например:
1/ 2 = ( r 2 / r 1 ) 2 .
При закрытом коллиматоре детектор регистрирует излучение, значительно ослабленное (в 300 и более раз) и рассеянное в свинцовой защите. Источником рассеянного излучения является вся поверхность контейнера, следовательно, источник уже нельзя считать точечным и закон обратных квадратов может выполняться лишь на больших расстояниях от него.
Для проведения измерений детектор выбранного дозиметра устанавливается на каретку, которая перемещается вдоль линейки с сантиметровыми делениями. Рекомендуется начать с дальнего расстояния (r =150 см), а затем, постепенно приближая детектор к источнику, найти границу, в которой прибор не «зашкаливает». В выбранном диапазоне снять 4–5 показаний мощности дозы на различных расстояниях и вычесть из них фон. Значения расстояний и мощностей доз записать в журнал наблюдений (табл.2.2). В журнале следует выполнить перевод показаний дозиметров в единицы МЭД (мкЗв/ч), если прибор отградуирован в других единицах.
Измерения следует повторить несколькими приборами при открытом и закрытом коллиматоре. При этом учесть, что из-за различной чувствительности дозиметров одни из них могут «зашкаливать» в открытом пучке, а другие ничего не показывать при закрытом. Прибор УИМ-2-2, отградуированный в единицах с–1 , измеряет поток фотонов через детектор (F) и называется радиометром. Для перевода его показаний в единицы мощности дозы следует использовать градуировочные зависимости, находящиеся на рабочем столе.
Результаты измерений зависимости МЭД от расстояния следует представить на двух графиках (один для открытого, другой для закрытого коллиматора). На каждый их них наносятся по 3 кривых, сглаживающих опытные точки.
Таблица 2.2. Журнал измерений мощности эквивалентной дозы
| Тип прибора | Единица измерения | Расстояние r, см | |||
| 30 | 50 | 100 | 150 | ||
| Коллиматор открыт | |||||
| МКС–01–Р | мкЗв/ч * | ||||
| МКС–08–П | мкЗв/ч * | ||||
| УИМ-2-2 | с–1 | ||||
| Р/ч | |||||
| мкЗв/ч * | |||||
| Коллиматор закрыт | |||||
| МКС–01–Р | мкЗв/ч * | ||||
| МКС–08–П | мкЗв/ч * | ||||
| СРП–68 | мкР/ч | ||||
| мкЗв/ч * | |||||
Примечание: из показаний, отмеченных *, следует вычесть природный фон.
2.4. Расчет мощности дозы по активности источника
Расчеты мощности дозы удобно выполнять по форме табл. 2.3.
Таблица 2.3. Журнал для расчетов мощности дозы
| 1 | Расстояние r, м | 0,3 | 0,5 | 1,0 | 1,5 |
| 1 | Коллиматор открыт. Изотоп:______ Г=________ Активность А=_______ на дату работы | ||||
| 2 | Незащищенный источник, без учета ослабления в воздухе Мощность эквивалентной дозы  о, мкЗв/ч | ||||
| Линейный коэффициент ослабления воздуха μВ = ________ см-1 | |||||
| 3 | Произведение μВ хВ (хВ = r) | ||||
| 4 | Фактор накопления воздуха В∞ (μВ хВ) | ||||
| 5 | Кратность ослабления воздуха К= ехр (μВхВ) / В∞ | ||||
| 6 | Незащищенный источник, с учетом ослабления в воздухе: мощность эквивалентной дозы 1 = о / К | ||||
| 7 | Коллиматор закрыт. Толщина свинцовой защиты хPb = 10,5 см | ||||
| Линейный коэффициент ослабления свинца μPb =______ см-1 | |||||
| Поправка к фактору накопления на барьерную геометрию d =_______ | |||||
| Фактор накопления свинцовой защиты ВРb(μх)Рb = _______________ | |||||
| Кратность ослабления свинца КPb = ехр(μх)Рb / (ВРb · d) = _________ раз | |||||
| 8 | МЭД с учетом ослабления в свинце: 2 = 1 · ехр(-μх)Рb · ВРb · d = 1 / КPb | ||||
1. Пересчитать активность источника на дату эксперимента t по формуле