Пробеги  - частиц r и максимальные пробеги  - частиц r в воздухе, мягкой биологической ткани и алюминии

 - частиц, R				 - частиц, R
E, МэВ	Воздух, см	Ткань, мкм	Алюми- ний, мкм	E, МэВ	Воздух, см	Ткань, мкм	Алюми- ний, мкм
4,0	2,5	31	16	0,1	13	0,14	0,07
4,5	3,0	37	20	0,3	76	0,84	0,40
5,0	3,5	43	23	0,6	205	2,27	1,07
6,0	4,6	56	30	1,0	394	4,38	2,067
7,0	5,9	72	38	1,5	630	7,12	3,30
8,0	7,4	91	48	2,0	873	9,84	4,52
9,0	8,9	110	58	3,0	1340	15,30	7,74
10,0	10,6	130	69	4,0	1780	20,60	9,84

Для защиты от -излучения применяются широкие экраны из плексигласа, стекла, алюминия или латуни. Толщину защитного экрана из любого вещества d (см) легко определить по соотношению d = R_m /р, где р – плотность материала, г/см³; R_м – максимальный пробег -частиц, выраженный в массовых единицах, г/см².

Плексигласовый экран толщиной 8-10 мм полностью поглощает -излучение большинства радионуклидов и позволяет наблюдать за источником (исследуемым объектом). Преимущество легких материалов (пластиков) состоит в том, что тормозное рентгеновское излучение, возникающее в экране при поглощении -частиц с Е_макс<3 МэВ, имеет ничтожную интенсивность и не требует дополнительной защиты. При работе с источниками -излучения применяются также средства индивидуальной защиты - очки и щитки из оргстекла для защиты глаз, перчатки, спецодежда.

Защита от -излучения. Работа с -источниками в большинстве случаев требует применения защитных экранов. Специальные меры защиты можно не применять, если гамма-эквивалент источника не превышает 0,1 мг-экв Rа или если мощность эквивалентной дозы на расстоянии 0,1 м от поверхности закрытого источника не превышает 0,001 мЗв/ ч (0,1 мбэр/ч).

Для зашиты от -излучения применяются экраны из свинца, свинцового стекла, железа, бетона, воды и других материалов. Толщину защитного экрана рассчитывают на основании законов ослабления -излучения в веществе.

Ослабление интенсивности узкого пучка моноэнергетического -излучения происходит по экспоненциальному закону. Аналогичный закон имеет место и для мощности экспозиционной дозы от узкого пучка -фотонов:

p₂=р₁е^-x (73)

где р₁ и р₂ – соответственно мощности экспозиционной дозы на поверхности и на глубине х поглощающего слоя;  – линейный коэффициент ослабления -излучения данной энергии в данном веществе.

На основании этой зависимости можно определить толщину х слоя защиты из данного материала, снижающую мощность экспозиционной дозы р_экс до допустимой величины p_экс,о,

Х= 1 / ln(р_экс / p_экс,о) = 1/lnk, (74)

где х – в см,  – в см^-1, k – кратность ослабления (отношение действующей мощности дозы к допустимой).

Пример 21. Найти толщину защитного экрана из свинца, если мощность экспозиционной дозы от узкого пучка -излучения ⁶⁰Со (Е_γ = 1,25 МэВ) составляет 700 мР/ч.

Необходимая кратность ослабления k = p_экс/р_экс,о =700/2,8 = 250. Из табл. 18 находим для свинца  = 0,67 см^-1. Искомая толщина экрана х=ln250/0,67 = 5,52/ 0,67=8,2 см свинца.

На практике часто приходится иметь дело с широкими (расходящимися) пучками -излучения. В этих случаях к -фотонам, прошедшим через экран (барьер) и не испытавшим в нем поглощения и рассеяния, добавляются рассеянные экраном -фотоны с измененным спектром энергии.

Для широкого пучка -излучения от точечного моноэнергетического изотропного источника зависимость между мощностью экспозиционной дозы за экраном р_экс и толщиной защиты d определяется следующей формулой:

р_экс = р_экс (0) е ^-dВ, (75)

где: р_экс (0) - мощность экспозиционной дозы в точке детектирования в отсутствие защиты (вычисляется по формулам 73, 74);  – линейный коэффициент ослабления -излучения, см ^-1; В – дозовый фактор накопления, зависящий от энергии -излучения, материала и толщины защитного барьера.

Вычисление фактора накопления В представляет сложную задачу. Поэтому расчет защиты от -излучения точечных источников выполняют при помощи универсальных таблиц, составленных Н. Г. Гусевым для различных веществ. Они позволяют определить толщину защиты d (мм) из свинца для широкого пучка -излучения. Входными параметрами таблицы являются энергия -излучения E, (МэВ) и расчетная кратность ослабления k. Толщина защиты d должна обеспечивать радиационную безопасность, т. е. условие р_экс (d) =p_экс,о . Следовательно, необходимая кратность ослабления

k = p_экс/р_экс,о ; k = D_экс/ D_экс,о (76)

По заданной толщине защиты можно найти кратность ослабления и, следовательно, допустимое время работы, допустимую активность -источника и т. п. С небольшой погрешностью универсальные таблицы можно применять и для оценки защиты от протяженных -источников.

Пример 22. Найти толщину d свинца, если требуется уменьшить мощность экспозиционной дозы широкого пучка -излучения ⁶⁰Со в 250 раз (то же условие, что и в предыдущем примере). По приложению 4 для k=250 и Е_ = 1,25 МэВ находим d100 мм = 10 см свинца (здесь проведена интерполяция между значениями k, равными 200 и 500). Следовательно, необходимая толщина свинца для ослабления широкого пучка -излучения больше, чем в случае узкого пучка (8,2 см).

Пример 23. Найти толщину свинцовой защиты от -излучения ⁶⁰Со (Е_= 1,25 МэВ), если гамма-эквивалент источника М = 200 мг-экв Rа, расстояние от источника r= 100 см, а время работы в течение недели t = 36 ч.

Из формулы (27) имеем D_экс = 8,4 Мt/r² = 8,4*200*36 :10⁴ = 6 Р=6000 мР. Необходимая кратность ослабления дозы k = 6000/100 = 60. Находим d = 75 мм Рb.

Пример 24. На данном расстоянии от -источника ⁶⁵Zn (принять Е_ 1 МэВ) прибор показал р_экс,1= 700 мкР/с (1,810^-7 А/кг). Сколько времени (ч в неделю) можно работать на этом расстоянии, если применить свинцовый экран толщиной 60 мм? Какая потребуется толщина защиты, если активность источника нужно увеличить в 10 раз, а время работы – до 36 ч в неделю?

Решение. Для энергии Е_ = 1 МэВ и d = 60 мм Рв из Приложения 4 находим k₁ = 50, т. е. экран снижает мощность экспозиционной дозы до величины р₂ = р₁/k₁ = 700:50 = 14 мкР/с = 50,4 мР/ч. В этих условиях можно работать t₀ = 100/р₂2 ч в неделю (см. формулу 63). Новые условия требуют ослабить излучение еще в 1036/2 раз, т. е. k₂ = 501018 = 9000, что соответствует увеличению защиты до ~ 132 мм Рв.

В Санитарных правилах указывается, что при проектировании капитальной защиты от внешнего облучения необходимо вводить в расчет коэффициент запаса по мощности эквивалентной дозы, учитывающий возможные неточности и изменения в исходных данных и равный 2. При этом допустимая проектная мощность эквивалентной дозы на поверхности защиты для помещений постоянного пребывания персонала принимается равной

Р_эквпр =ПДД/2t = 1,4 мбэр/ч = 0,014 мЗв/ч. (77)

При решении задач на проектирование капитальной защиты от широкого пучка -излучения рекомендуется расчетную кратность ослабления умножить на 2, т. е. оперировать величиной k' = 2k.