5.4. Расчет поглощенных доз внешнего и внутреннего облучения человека при длительном проживании на радиоактивно загрязненной территории

При длительном проживании на радиоактивно загрязненной территории, пораженной аэрозолями цезия-137 и стронция-90, и учитывая, что период их полураспада примерно одинаков (принимаем равным 30-ти годам), условно можно считать, что мощность дозы облучения в течение года остается неизменной. Тогда мощность поглощенной дозы определяется по формуле

Р₀ = 0,2 · μ · Е · А_s0, (10.15)

где μ – линейный коэффициент ослабления излучения воздухом, определяемый по нижеприведенной таблице 10.3, 1/см; Е – энергия излучения, МэВ; А_s0 – уровень первоначального загрязнения, Ки/км² после аварии на ЧАЭС.

Поглощенная доза внешнего облучения рассчитывается по формуле

D_вн = [ 2^{–tн /Т} – 2^–tк/Т], (10.16)

где t_н – время начала проживания на загрязненной территории с момента аварии на АЭС, год; t_к – время окончания проживания, год; Р₀ – мощность поглощенной дозы, рад/год; Т – период полураспада; К_сз – коэффициент средней защищенности, который рассчитывается по формуле

, (10.17)

где: Треж – длительность соблюдения режима, ч; tс, tз, tд, tт, tм – продолжительности пребывания людей, соответственно, в защитных сооружениях, производственных зданиях, жилых домах, транспорте и на открытой местности, ч; Кзс, Кпз, Кжд, Ктр – коэффициенты ослабления, соответственно, защитных сооружений, производственных зданий, жилых домов, транспортных средств, показывающие во сколько раз уровень радиации и доза излучения в них ниже, чем на открытой местности.

Поглощенную дозу внутреннего облучения D_внут, рад, можно определить по формуле (10.18). При начальном уровне загрязнения почвы цезием-137, равном 5 Ки/км², и при проведении агротехнических мероприятий поглощенная доза внутреннего облучения в среднем составляет 0,15 рад/год. При других начальных уровнях загрязнения доза пропорциональна А_s0/5.

D_внут = 0,15 · · (t_к – t_н) (10.18)

Суммарную дозу облучения определяют по формуле

D_Σ = D_вн + D_внут . (10.19)

Суммарное значение дозы сравнивают максимальной дозой, которая допускается НРБ-2000 для населения.

Если D_Σ превысит допустимую, то вносят коррективы в режим проживания людей на загрязненной территории. В частности, можно, например, до минимума сократить время пребывания на открытой местности.

6. Пример расчетов

6.1. Расчет доз внешнего фотонного излучения от точечного источника

Мощность дозы фотонного излучения рассчитываем по формуле:

= А· Г/ R² = 13 ^. 9,03 / 35² = 0,0958 Р/ч,

где: А = 13 мКи – активность радия-226 в источнике;

Г = 9,03 (Р · см²)/(ч · мКи) – гамма-постоянная радия-226;

R = 35 см — расстояние «источник – объект», взяты из табл.10.1 для варианта №36.

Экспозиционную дозу определим по формуле:

Х_в = · t = 0,0958 ^. 2800 = 268,24 Р,

где t = 2800 ч – время облучения в течение одного года, взято из табл.10.1 для варианта №36.

Поглощенную дозу (в радах) в воздухе определим как:

D_в = 0,88 Х_в = 0,88 ^. 268,24 = 236 рад

Поглощенная доза в биологической ткани будет:

D_т = 0,96 Х_в = 0,96 ^. 268,24 = 257,5 рад.

Эквивалентная доза для фотонного излучения:

Н = 0,96 Х_в = 257,5 бэр = 2575 мЗв

Сравниваем значение Н с максимально допустимым Н_доп = 50 мЗв в данном году. Так как доза превышает 50 мЗв в 51,5 раз, то необходимо принять технические или организационные меры по снижению уровня облучения работающего персонала.

Предлагается:

• Увеличить расстояние между источником и рабочим местом не менее, чем в 8 раз – с 35 см до 280 см, при этом эквивалентная доза уменьшится в 8² = 64 раза и составит 40,23 мЗв, что уже будет соответствовать норме.

• Если расстояние изменить невозможно, то установить между источником и объектом установить свинцовый экран, толщину которого расчетом подобрать так, чтобы коэффициент ослабления был не менее 60.

• Если выполнить предыдущие мероприятия нельзя, то сократить время работы одного работника в год в 55 раз с 2800 ч до 60 ч. Для этого придется привлекать 55 человек, не получавших ранее значительного облучения.