
- •Введение в теорию переноса и физику защиты от ионизирующих излучений
- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Виды ионизирующих излучений
- •2.1.2. Токовые характеристики полей излучений.
- •Глава 3. Взаимодействие излучений с веществом
- •§ 3.1. Типы взаимодействий излучений с веществом.
- •3.1.1. Поглощение.
- •3.1.2. Ионизация и возбуждение.
- •3.1.3. Рассеяние.
- •3.1.4. Ядерные реакции.
- •§ 3.2. Эффективные поперечные сечения взаимодействия.
- •3.2.1.Микроскопические и макроскопические эффективные поперечные сечения взаимодействия.
- •3.2.2. Дифференциальные и интегральные эффективные поперечные сечения взаимодействия
- •§ 3.3. Взаимодействия фотонов с веществом.
- •5. Образование фотонейтронов.
- •3.3.1. Фотоэлектрическое поглощение.
- •3.3.2. Комптоновское рассеяние.
- •3.3.3.Процесс образования электрон-позитронных пар.
- •3.3.4. Характеристическое излучение.
- •3.3.5. Когерентное рассеяние.
- •3.3.6.Аннигиляционное излучение.
- •3.3.7. Тормозное излучение.
- •3.3.8. Образование фотонейтронов.
- •3.3.9. Макроскопичекие эффективные поперечные сечения взаимодействия фотонов с веществом.
- •§ 3.4. Взаимодействие нейтронов с веществом
- •3.4.1. Качественная картина взаимодействия нейтронов.
- •3.4.2. Формула Брейта-Вигнера
- •3.4.3. Радиационный захват.
- •3.4.4. Упругое рассеяние.
- •3.4.5. Неупругое рассеяние.
- •3.4.6. Кинематика рассеяния нейтронов
- •3.4.7. Специфика рассеяния тепловых нейтронов
- •3.4.8. Дифференциальные микроскопические поперечные сечения рассеяния
- •3.4.9. Ядерные реакции.
- •3.4.10. Полные эффективные микроскопические поперечные сечения взаимодействия нейтронов с веществом.
- •§ 3.5. Взаимодействия заряженных частиц с веществом.
- •3.5.1.Взаимодействия тяжелых заряженных частиц с веществом.
- •3.5.2. Взаимодействия электронов с веществом.
- •Глава 4. Дозовые характеристики полей излучений.
- •§ 4.1. Основные базисные дозовые характеристики полей излучений
- •4.1.1 Поглощенная доза
- •4.1.2.Керма.
- •4.1.3. Эквивалентная доза.
- •4.1.4. Эффективная доза.
- •4.1.5. Ожидаемая эффективная (эквивалентная) доза.
- •4.1.6. Доза эффективная (эквивалентная) годовая
- •4.1.7. Коллективная эффективная доза
- •4.1.8.Предотвращаемая эффективная доза
- •§ 4.2. Фантомные дозовые характеристики полей излучений
- •4.2.1. Показатель эквивалентной дозы.
- •4.2.2. Амбиентная эквивалентная доза.
- •§ 4.3. Связь между дифференциальными и дозовыми характеристиками полей излучений при внешнем облучении.
- •4.3.1. Фотонное излучение.
- •4.3.2.Заряженные частицы.
- •4.3.3.Нейтроны.
- •§ 4.4. Удельные дозиметрические характеристики полей излучений при внешнем облучении.
- •§ 4.5. Связь между концентрациями радионуклидов в окружающей среде и дозовыми характеристиками полей излучений при внутреннем облучении.
- •4.5.1. Однокамерная модель оценки дозы.
- •4.5.2. Многокамерные модели оценки дозы.
- •4.5.3. Модель «удельной активности».
- •§ 4.6. Связь между концентрациями радионуклидов в окружающей среде и дозовыми характеристиками полей фотонов при внешнем облучении.
- •Глава 5. Характеристики источников ионизирующих излучений
- •§ 5.1. Радионуклиды, как источники излучений
- •5.1.1. Активность и постоянная распада радионуклида
- •5.1.2. Схемы радиоактивных превращений
- •§ 5.2. Радионуклиды, как источники отдельных видов излучений.
- •5.2.1. Источники α-частиц.
- •5.2.2. Источники β-частиц и электронов.
- •Электронный (β-- распад):
- •5.2.3. Источники γ-излучения.
- •5.2.4. Источники нейтронов.
- •Основные характеристики (α,n)-источников нейтронов.
- •239Pu - α –Be (справа) источниками нейтронов.
- •Характеристики (γ,n)-источников нейтронов.
- •§ 5.3. Дозовые характеристики радионуклидов, как источников γ- излучения.
- •5.3.1. Керма – постоянные радионуклидов.
- •5.3.2. Керма – эквивалент радионуклидов.
- •§ 5.4. Установки для получения излучений.
- •5.4.1.Источники заряженных частиц.
- •5.4.2. Источники фотонного излучения.
- •5.4.3. Источники нейтронного излучения.
- •Значения констант формулы 5.28.
- •Доля запаздывающих нейтронов деления на 1 деление
- •Глава 6. Основные принципы нормирования и нормы радиационной безопасности.
- •§ 6.1. Биологические эффекты радиационного воздействия.
- •6.1.1. Детерминированные соматические поражения.
- •6.1.2. Стохастические соматические и генетические поражения.
- •6.1.3. Действие радиации на окружающую среду.
- •§ 6.2. Уровни фонового облучения человека.
- •6.2.1. Уровни естественного радиационного фона.
- •Концентрация естественных радионуклидов в почвах и создаваемые ими мощности поглощенной дозы на поверхности .
- •Среднемировые данные по рациону питания и скорости дыхания
- •Среднегодовые эффективные дозы радиации от различных источников естественного фона, мкЗв/год
- •6.2.2. Технологически повышенный естественный радиационный фон.
- •Концентрации естественных радионуклидов в различных строительных материалах, Бк/г и мощность поглощенной дозы в воздухе, нГр/ч х10
- •6.2.3. Искусственный радиационный фон.
- •Типичные значения эффективных доз пациентов при различных процедурах, мЗв
- •6.2.3. Дозовые нагрузки от всех источников радиационного фона.
- •§ 6.3. Принципы нормирования дозовых пределов.
- •6.3.1.Основные принципы нормирования радиационного фактора воздействия.
- •6.3.2.Концепция приемлемого риска.
- •1) Концепция нулевого риска;
- •2) Беспороговая концепция;
- •3) Концепция приемлемого риска.
- •Классификация источников риска
- •6.3.3. Экономические подходы к нормированию
- •§ 6.4 . Нормы радиационной безопасности. Основные дозовые пределы.
- •6.4.1. Пределы доз.
- •Коэффициенты риска для разных категорий облучаемых лиц, х10-5 (чел-мЗв)
- •6.4.2.Требования по ограничению облучения в условиях радиационной аварии
- •Критерии для принятия неотложных решений в начальном периоде радиационной аварии
- •6.4.3. Принципы расчетов предельно допустимых уровней и потоков ионизирующих излучений.
- •Параметры, используемые в нрб-99/2009 для оценки доз излучения.
- •Среднегодовые допустимые плотности потоков излучений для лиц из персонала при облучении, см-2 с-1
- •Значенияудельных дозовых коэффициентов, предела годового поступления с воздухом и допустимой среднегодовой объемной активности в воздухе отдельных радионуклидов для персонала.
- •6.4.4. Комбинированное воздействие излучений.
- •Рекомендуемая литература
- •Используемые константы и обозначения.
6.4.4. Комбинированное воздействие излучений.
Предельно-допустимые уровни внешних потоков излучений и допустимые концентрации радионуклидов в окружающей среде устанавливаются в НРБ для монофакторного воздействия. В реальных сиуациях (особенно в профессиональных условиях) организм находится одновременно под воздействием многих факторов (разные виды излучений, разные радионуклиды, внутреннее и внешнее облучение). Поэтому для предотвращения переоблучения при работе в смешанных полях излучений требования радиационной безопасности формулируются из условия непревышения суммарной эффективной дозы, что с использованием производных характеристик поля выражается следующим образом:
(6.6) .
Или, разделяя по разным видам изхлучений и учитывая простоту оценки каждой составляющей:
+
(6.7).
В формулах (6.6) и
(6.7): Ек
– годовая эффективная доза внешнего
облучения, создаваемого к-ым
видом излучения, ПДД
– годовая предельно допустимая доза,
Ij
– поступление
j-го
радионуклида в организм, ПДПj
– предельно допустимое годовое
поступление j-го
радионуклида в организм по всем возможным
путям поступления, Еγ
– годовая эффективная доза внешнего
облучения, создаваемого n-ым
гамма-излучателем, φβi
– плотность
потока β-
частиц с максимальной энергией Еβmaxi,
- удельная
эффективная доза β-
частиц с максимальной энергией Еβmaxi,
- плотность потока нейтронов m-ой
энергетической группы, ДППm
– допустимая
плотность потока нейтронов m-ой
энергетической группы, Кl
–фактическая концентрация l-го
радионуклида в воздухе, ДОАl
– допустимая
объемная активность l-го
радионуклида в воздухе.
Контрольные вопросы к § 6.4
На какие источники излучений распространяется действие НРБ-99/2009?
Какие категории облучаемых лиц выделяют действующие НРБ?
Какие радиационные риски приняты для персонала и населения?
Какие пределы эффективных доз приняты для персонала и населения?
Во сколько раз снизилась ПДД для персонала с начала нормирования до настоящего времени?
Какие дозы не включаются в дозовые пределы НРБ-99/2009?
Чему равны допустимые пределы эффективных доз при радиационных инцидентах?
Как влияет тип радиоактивного аэрозоля на величину предельного годового поступления при ингаляции?
Каким образом формулируются условия радиационной
безопасности при работе в смешанных полях излучений?
Рекомендуемая литература
Машкович В.П., Кудрявцева А.В. Защита от ионизирующих излучений. Справочник. М. Энергоатомиздат 1995 г. 494 c.
Гусев Н.Г., Климанов В.А., Машкович В.П., Суворов А.П. Защита от излучений ядерно-технических установок. Физические основы защиты от излучений. Учебник для вузов. Том 1. 3-е изд. М. Энергоатомиздат. 1989, 512 с.
Нормы радиационной безопасности - НРБ-99. СП 2.6.1.758-99 - Минздрав России, 1999, 116 с.
Сахаров В.К. Радиоэкология. Изд.-во «Лань». С.-Петербург. 2006 г. 313 с.
Климов А.Н. Ядерная физика и ядерные реакторы Учебник для вузов. 3-е изд. М. Энергоатомиздат. 2002, 464 с.
Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите 1990 года Часть 1. Публикация 60. Пер. с англ. М.:Энергоиздат,1994. 192с.
United Nations. Sources and Effects of Ionizing Radiation. United Nations Scientific Committee on Effects of Atomic Radiation, 2000 Report to the General Assembly, with scientific annexes. United Nations sales publication E.00.IX.3. United Nations. New York, 2000.
Международные основные нормы безопасности для защиты от ионизирующих излучений и безопасного обращения с источниками излучения // Серия изданий по безопасности № 115. - МАГАТЭ, Вена, 1997, 382 с.
Сахаров В.К. Радиоэкология. М. МИФИ, 1995. –136с