Розрахунок товщини екрану за числом шарів половинного послаблення

Шаром половинного послаблення називають товщину матеріалу, що послаблює потужність –випромінювання в 2 рази. Він застосовується, як правило, при розрахунку товщини екранів на забрудненій території, коли немає таблиць та точно невідома енергія випромінювання (вона коливається у межах від 1 до 4 МеВ). У такому випадку необхідно використовувати наступні показники товщини одного шару половинного послаблення: для свинцю – 2 см., для заліза – 4 см., для бетону – 14 см.

Приклад: Необхідно послабити інтенсивність –випромінювання Со⁶⁰ у 1000 разів з використанням екрану з заліза.

З додатку 5 знаходимо, що для послаблення у 1000 разів необхідно використати 10 шарів половинного послаблення. Товщину 1 шару половинного послаблення із заліза складає 4 см. Отже загальна товщина екрану із заліза дорівнює 4 х 10 = 40 см.

Ситуаційні задачі

Задача 1

Розрахувати дозу зовнішнього опромінення, що створюється радіоактивним Cs¹³⁷, активність якого становить 20 мг-екв радію На відстані 0,5 м при роботі протягом 24 годин на тиждень.

Задача 2

Розрахувати кількість радіоактивного I¹³¹, з яким можна працювати без захисного екрану і маніпуляторів протягом 20 годин на тиждень.

Задача 3

В лабораторії радіоізотопної діагностики під час перевірки та градуювання приладів передбачається використовувати джерело -випромінювання – Со⁶⁰, активність якого становить25 млКю. Визначіть віддаль, яка забезпечує безпеку роботи з джерелом на протязі 36 годин на тиждень.

Задача 4

Оператор працює з джерелом іонізуючого випромінювання, активність якого становить 10 мг-екв радію на відстані 2 м. Визначіть допустимий час роботи з джерелом випромінювання під час робочого дня.

Задача 5

В радіологічній лабораторії необхідно захистити робоче місце екраном з свинцю, який знижує потужність дози з 1000 мР/год до 2 мР/год. Енергія -випромінювання становить 1,5 МеВ. Визначіть необхідну товщину екрану за таблицями.

Задача 6

В радіологічній лабораторії необхідно захистити робоче місце екраном з бетону, який знижує потужність дози у 100 разів. Енергія –випромінювання становить1,5 МеВ. Визначіть необхідну товщину екрану за таблицями.

Задача 7

В радіологічній лабораторії необхідно послабити інтенсивність –випромінювання, енергія якого становить 1,5 МеВ у 100 разів за допомогою екрану із заліза. Знайдіть необхідну товщину екрану за числом шарів половинного послаблення.

Задача 8

В лабораторії радіоізотопної діагностики лікар–радіолог працює з препаратом Со⁶⁰ енергія якого становить 2 Мев. Необхідно послабити енергію –випромінювання екраном з свинцю в 500 разів. Укажіть якою повинна бути його товщина?

Задача 9

Під час виконання наукового експерименту необхідно послабити потужність дози Sr⁹⁰ енергія якого складає 6 Мев екраном, що виготовлений із заліза з 2000 мР/год. Знайдіть, якою повинна бути товщина екрана?

Додаток 1

Згідно з постановою головного Державного санітарного лікаря України № 62 від 01.12.97 р. з 01.01.98 р. Введені в дію нові Державні гігієнічні нормативи “Норми радіаційної безпеки України (НРБУ–97)”.

Зокрема встановлені наступні нормативи:

1 – ліміт ефективної дози за рік для категорії А (особи, які постійно або тимчасово працюють безпосередньо з джерелами іонізуючих випромінювань) – 20 мЗв/рік (2 бер);

2 – для категорії Б (особи, які безпосередньо не зайняті роботою з джерелами іонізуючих випромінювань, проте можуть отримати додаткове опромінення) – 2 мЗв/рік (0,2 бер);

3 – для категорії В ( все населення) – 1 мЗв/рік (0,1 бер);

4 – річна ефективна доза, яку людина може отримати під час проведення профілактичного рентгенівського обстеження не повинна перевищувати 1 мЗв;

5 – питома активність природних радіонуклідов для будівельних матеріалів та мінеральної сировини повинна становити не вище 370 Бк/кг (I клас);

від 370 до 740 Бк/кг (II клас);

від 720 до 1350 Бк/кг (III клас);

6 – потужність поглиненої в повітрі дози повинна становити:

6.1 – для об’єктів, які проектуються, будуються або реконструюються для експлуатації з постійним перебуванням людей (житлові, дитячі заклади, санаторно–курортні та лікувально–оздоровчі заклади) – 30 мкР/год;

6.2 – для об’єктів, які експлуатуються для постійного перебування людей – 50 мкР/год;

6.3 – для дитячих закладів, санаторно–курортних та лікувально–оздоровчих закладів, незалежно від того, чи вони будуються (реконструюються), чи експлуатуються – 30 мкР/год;

7 – питома активність природних радіонуклідів у мінеральних добривах – 1,9 кБк/кг;

8 – активність природних радіонуклідів (радій, торій, калій) у глиняному, порцелярно–фаянсовому та скляному посуді побутового призначення – не більше 370 Бк/кг ;

9 – питома активність природних радіонуклідів у мінеральних барвниках – 1400 Бк/кг.

Визначення доз згідно з пунктами 1, 2, 3, 4 може бути проведено шляхом індивідуальної дозиметрії або розрахунковими методами, відповідно до пункту 6 – дозиметричними приладами (типу ДРГ), за всіма іншими пунктами – за допомогою спектрального обладнання.

Додаток 2

Товщина захисту з свинцю (в мм.)в залежності від кратності послаблення та енергії випромінювання

Кратність	енергія гамма–випромінювання
послаблення	0,1	0,2	0,3	0,5	0,7	0,8	1	1,25	1,5	1,75	2	3	4	6	8	10
1,5	0,5	1	1,5	2	4	6	8	9,5	11	12	12	13	12	10	9	9
2	1	2	3	5	8	10	13	15	17	18,5	20	21	20	16	15	13,5
5	2	4	6	11	19	22	28	34	38	41	43	45	45	28	33	30
8	2	5	8	15	23,5	28	35	42	48	52,5	55	59	58	50	43	38
10	3	5,5	9	16	26	30,5	38	45	51	56	59	65	64	55	49	42
20	3	6	11	20	32,5	38,5	49	58	66	72	76	83	82	71	63	56
30	3,5	7	11,5	23	36,5	43	55	65	73	80	85	93	92	80	2	63
50	4	8,5	14	26	39,5	46	60	72	82	90	96	106	105	92	83	73
60	4,5	9	14,5	27	42	49,5	63	75	85	95	101	110	109	97	87	77
80	4,5	10	15,5	28	45	53	67	80	92	101	107	117	116	104	94	82
100	5	10	16	30	47	55	70	84,5	96,5	106	113	122	121	109	99	87
200	6	12,5	19	34	53	63	80	96,5	111	122	129	140	138	126	114	102
500	6,5	14	22	40	61	72	92	113	129	142	150	165	161	149	133	119
1000	7	15	24	44	69,5	81	102	123	141	155	165	180	178	165	151	133
5000	9	19	30	55	85	99	124	149	170	186	198	219	217	203	185	166
8000	10	20	31,5	57	90	104	130	158	180	196	208	230	229	215	196	175
104	10,5	21	33	59	91	106	133	161	183	201	213	235	234	220	201	180
5104	11,5	23,5	37	69	105	123	156	188	214	233	247	273	272	258	237	315
1105	11,5	24	38	72	111	130	165	201	227	247	262	289	289	275	253	229

Додаток 3