Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Филиал «Севмашвтуз» государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет» в г. Северодвинске

И. В. Пестов

ФИЗИКА ЗАЩИТЫ

Методические указания к практическим занятиям

Северодвинск

Севмашвтуз

2006

УДК

699.887.3

Физика защиты: Методические указания к практическим занятиям / Сост.: И. В. Пестов. – Северодвинск: Севмашвтуз, 2006. – 76 с.

Ответственный редактор Аин Е.М.

Рецензенты: А.В. Данилевич

Г.В. Жуков

Указания соответствуют дисциплине СД.08 «Физика защиты» для специальности 140307 «Радиационная безопасность человека и окружающей среды».

В пособии предлагаются алгоритмы расчёта защиты, необходимые для самостоятельного решения задач по дисциплине, примеры задач и их решений, а также необходимый теоретический и справочный материал.

Пособие предназначено для студентов 5 курса специальности 140307 «Радиационная безопасность человека и окружающей среды».

Печатается по решению редакционно-издательского совета Севмашвтуза.

Лицензия на издательскую деятельность

Код 221. Серия ИД. №01734 от 11 мая 2000 г.

© Севмашвтуз, 2006 г.

Содержание

Введение 4

1. Дозиметрические и радиометрические величины 5

2. Принципы обеспечения защиты при работе с закрытыми

и открытыми источниками излучения 7

3. Классификация защитных экранов 9

4. Закон ослабления излучений в веществе 11

5. Поля излучения источников 14

5.1 Точечный источник 14

5.2 Протяжённые источники 15

5.3 Объёмный цилиндрический источник 17

6. Расчёт защиты с использованием универсальных таблиц 20

7. Графический метод расчёта защиты от γ‑излучения объёмных

источников 23

8. Приближённый расчёт защиты от γ‑излучения по слоям

ослабления 27

9. Метод конкурирующих линий 30

10. Защита от тормозного излучения 31

11. Приближённые способы расчёта защиты от нейтронов 34

12. Защитные материалы 38

13. Примеры решения задач 42

Приложения 53

Список литературы 75

Введение

Важнейшей задачей при организации работы с источниками ионизирующих излучений является обеспечение радиационной безопасности персонала. Для её обеспечения ОСПОРБ-99 [7] предусматривают следующие мероприятия:

- ограничение допуска к работе с источниками излучения по возрасту, полу, состоянию здоровья, уровню предыдущего облучения и другим показателям;

- знание и соблюдение правил работы с источниками излучения;

- обеспечение достаточности защитных барьеров, экранов и расстояния от источников излучения, а также ограничением времени работы с источниками излучения;

- создание условий труда, отвечающих требованиям НРБ-99 и ОСПОРБ-99;

- применением индивидуальных средств защиты;

- соблюдением установленных контрольных уровней;

- организацией радиационного контроля;

- организацией системы информации о радиационной обстановке;

- проведением эффективных мероприятий по защите персонала при планировании повышенного облучения в случае угрозы и возникновении аварии.

Один из принципов радиационной безопасности – принцип нормирования – заключается в непревышении допустимых пределов индивидуальных доз облучения. Данные пределы установлены в Нормах Радиационной Безопасности НРБ-99 [6] (см. Приложение 1). Все мероприятия по обеспечению радиационной безопасности персонала направлены, в том числе, и на соблюдение основных пределов доз для персонала.

Основные пределы доз представляют собой значения эквивалентных доз облучения отдельных органов или эффективную дозу облучения всего тела человека. Создание защитных барьеров позволяет ослабить уровень излучения до такого, при котором основной предел дозы не может быть превышен. В ОСПОРБ-99 [7] приводятся значения мощности дозы, обеспечение которых на внешней поверхности защиты не приведёт к превышению дозового предела с коэффициентом запаса, равным 2 (см. Приложение 4).

При этом, упомянутые нормативные документы не включают в себя рекомендации по методам проектирования необходимой толщины защитных барьеров, оставляя данный вопрос на усмотрение проектировщика.

В данных методических указаниях будут рассмотрены основные существующие методы расчёта толщины защиты, применяемые на практике, которые могут быть использованы при проектировании защитных барьеров, приведены алгоритмы расчёта с использованием этих методов, а также примеры задач на расчёт защиты.