Методы обнаружения и измерения радиоактивного излучения радия и тория (стр. 4 из 6)
Как любой процесс первого порядка, уравнение (1) может быть выражено в интегральной форме.
(2)
Подстановка уравнения (2) в уравнение (1) дает
(3)
Измеряя активность во время t, следовательно, мы можем определить начальную активность, А0, или количество радиоактивных атомов первоначально присутствующих в образце, N0.
Важным характеристическим свойством радиоактивного изотопа является его период полураспада, t1/2, который является временем, необходимым для того, чтобы распалась половина радиоактивных атомов. Для кинетики первого порядка период полураспада не зависит от концентрации и выражается как
(4)
Поскольку период полураспада не зависит от количества радиоактивных атомов, то он остается постоянным в течение процесса распада. Таким образом, 50% радиоактивных атомов распадается за один период полураспада, 75% за два периода полураспада, и 87,5% за три периода полураспада.
Кинетическая информация о радиоактивных изотопах обычно дается в рамках периода полураспада, потому что он обеспечивает более интуитивное чувство устойчивости изотопа. Знание, например, что константа распада для 
равна 0,0247 лет-1, не дает немедленного чувства, как быстро он распадается. С другой стороны, знание того, что период полураспада для равен 28,1 года, проясняет, что концентрация в образце остается по существу постоянной в течение короткого периода времени.
К числу достоинств метода можно отнести:
высокая чувствительность;
большой выходной сигнал;
простота регистрирующих электронных схем;
несложность конструкций;
малые габариты;
удобство в эксплуатации
3. РАСЧЕТ ДОЗЫ ВНУТРЕННЕГО ОБЛУЧЕНИЯ ПО ПОСТУПЛЕНИЮ РАДИОНУКЛИДОВ В ОРГАНИЗМ С ПОТРЕБЛЯЕМЫМИ РЫБЫ
Для корректной оценки и прогноза доз облучения у человека необходимо рассмотреть широкий ряд продуктов питания, но я сосредоточу своё внимание на только рыбе.
Годовая эффективная доза внутреннего облучения у человека, Eint,y, может быть рассчитана по формуле:
, (1)где ek,i ‑ эффективная доза, создаваемая в организме представителя возрастной группы i, при поступлении по определенному пути в организм единичной активности радионуклида k;
hi ‑ доля представителей возрастной группы i;
Ik,i(t) ‑ временная функция поступление радионуклида k соответствующим путем в организм представителя возрастной группы i;
t1, t2 ‑ пределы интегрирования по времени.
Величина годового поступления радионуклида k в организм человека определяется интегрированием функции Ik,i(t) за период времени один год:
. (2)В случае поступления радионуклидов тория и радия в организм человека годовое поступление может быть определено по содержанию радионуклидов в рационе питания:
, (3)где Ck,n ‑ среднегодовая концентрация радионуклида к в морской рыбе n;
Mn,i ‑ среднегодовое потребление рыбы n для представителя возрастной группы i.
В табл. 1 представлены рацион питания взрослого человека, использованный при расчете дозы внутреннего облучения жителей Беларуси (каталог, раздел «Рацион питания городских и сельских жителей»), а в табл. 2 ‑ значения поправочных коэффициентов (nn,i) для отдельных компонентов и общего весового количества рациона для всех возрастных групп.. В табл. 3 приведены взвешивающие коэффициенты (wmn,k) и (wpn,k) для рыбы n морской и пресноводной и радионуклидов k, полученные для условий Беларуси 2005-2006 гг.
Гамма-фон измеренный на приборе УСК «Гамма-плюс» в рыбе для Ra-226 составляет 2±0,5мкР/ч, а для Th-232 0,5±0,1мкР/ч.
Таблица 1. Среднегодовое потребление рыбы городскими и сельскими жителями
| Продукт питания | Среднегодовой рацион питания (кг/чел) | |||
| 2005 | 2006 | |||
| село | город | город | село | |
| рыба | 21,3 | 15,6 | 18,25 | 23,1 |
Таблица 2. Значения поправочного коэффициента (nn,i), учитывающего различия в среднесуточном потреблении продуктов питания для разных возрастных групп
| Продукт питания | Значение поправочного коэффициента (nn,i) для возрастной группы (возраст), отн. ед. | |||||
| < 1 | 1-2 | 2-7 | 7-12 | 12-17 | > 17 | |
| Рыба | 0,00 | 0,01 | 0,12 | 0,28 | 0,31 | 0,42 |
Выражение (3) с учетом табл. 2, 3 преобразуем к виду:
,где Mmвзр и Cmk ‑ годовое потребление рыбы взрослым и среднегодовая концентрация радионуклида к в рыбе соответственно;
Таблица 3. Взвешивающие коэффициенты (wmk,п для рыбы морской) и (wpk,п рыбы речной) рациона и радионуклидов радия и тория.
| Продукт питания | Значения взвешивающего коэффициента, отн. ед. | |
| Ra-226 | Th-232 | |
| рыба | 0,3 | 0,1 |
Обозначим
Очевидно, что Vmk,i представляет собой составляющую эффективного рациона морской рыбы по радионуклиду k представителя возрастной группы i, а Vpk,i – составляющую речной рыбы.
4. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПАТЕНТНОЙ, НАУЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ВЫБРАННОГО МЕТОДА АНАЛИЗА ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ, ДЛЯ КОТОРОЙ ПРИМЕНЕНИЕ ДАННОГО МЕТОДА НАИБОЛЕЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНО.
1. Перечень нормативных документов с которыми работают организации занимающиеся контролем за радиационной безопасностью очень обширен.
2. Нормативные документы, которые применяет отделение радиационной гигиены в своей работе при выполнении задач госсаннадзора
3. Закон Республики Беларусь «О санитарно-эпидемическом благополучии населения» утв. 23.05.2000г.
4. Закон Республики Беларусь «О радиационной безопасности населения» утв. 21.12.2005 г.
5. «Нормы радиационной безопасности НРБ-2000» ГН 2.6.1.8-127-2000 утв. 25.01.2000г.
6. «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности ОСП-2002» СанПиН 2.6.1.8-8-2002 утв. 22.02.2002г.
7. Приказ МЧС РБ от 06.02.95г. «Положение о контроле радиоактивного загрязнения от Чернобыльской катастрофы в Республике Беларусь».
8. «Санитарные правила размещения и эксплуатации ускорителей электронов с энергией до 100 МэВ» №1858-78 от 22.06.78г.
9. СанПиН 2.6.1.13-60-2005 «Гигиенические требования по обеспечению радиационной безопасности персонала и населения при транспортировании радиоактивных материалов (веществ)» от 30.12.05г.
10. СанПиН 2.6.4.13-29-2005 «Обеспечение радиационной безопасности при работе с источниками неиспользуемого рентгеновского излучения» от 14.11.05г.
11. СанПиН 2.6.1.13-12-2005 «Гигиенические требования к использованию закрытых радионуклидных источников ионизирующего излучения при геофизических работах на буровых скважинах» от 22.08.05г.
12. СанПиН 2.6.3.12-6-2005 «Гигиенические требования к устройству, оборудовании. и эксплуатации радоновых лабораторий, отделений радонотерапии (радонолечебниц)» от 01.04.05г.
13. СанПиН 2.6.1.13-55-2005 «Гигиенические требования по обеспечению радиационной безопасности при проведении радионуклидной диагностики с помощью радиофармпрепаратов» от 28.12.05.
14. «Санитарные правила работы с источниками ионизирующего излучения при обслуживании и ремонте воздушных судов на предприятиях и заводах гражданской авиации» СанПиН №6030-91 от 11.11.91г.
15. СанПиН 2.6.6.11-7-2005 «Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами (СПОРО-2005)» от 07.04.05г.
16. СанПиН 5179-90 «Санитарные правила устройства, оборудования и эксплуатации больниц, родильных домов и других лечебных стационаров» от 29.06.90г.
17. СанПиН 2.6.1.8-9-2004 «Обеспечение радиационной безопасности при радионуклидной дефектоскопии» от 06.12.04г.
18. СанПиН 2.6.1.8-12-2004 «Обеспечение радиационной безопасности при проведении рентгеновской дефектоскопии» от 30.12.04 г.
19. СанПиН 2.6.6.8-8-2004 «Обращеие с отходами дезактивации, образующимися в результате работ по преодолению последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС (СПООД-2004)» от 23.11.04 г.
20. СанПиН 2.6.1.12-11-05 «Гигиенические требования по дезактивации основных и дополнительных средств индивидуальной защиты в специализированных прачечных» от 06.07.05г.
21. Инструкция 2.6.1.10-8-7-2005 «Определение индивидуальных эффективных доз облучения пациентов при рентгенологических исследованиях с использованием измерителей произведения дозы на площадь» от 07.07.05 г.
22. «Санитарные правила устройства и эксплуатации мощных изотопных бета-установок» №1138-73 от 27.12.73г.
23. СанПиН 2.6.1.13-25-205 «Обеспечение радиационной безопасности при устройстве и эксплуатации мощных изотопных гамма-установок» от 01.11.05г.