Литература

1. Иванов В.И., Машкович В.П. Сборник задач по дозиметрии и защите от ионизирующих излучений. – М.: Атомиздат, 1980. – 248 с.

2. Иванов В.И. Курс дозиметрии. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 400 с.

3. Иродов И.Е. Атомная и ядерная физика. Сборник задач: Учебное пособие. 8-е изд., испр. – Сиб: Издательство «Лань», 2002. – 288 с.

4. Машкович В.П., Панченко А.М. Основы радиационной безопасности. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 176 с.

5. Машкович В.П., Кудрявцева А.В. Защита от ионизирующих излучений. Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1995.– 494 с.

6. Гусев Н.Г., Машкович В.П., Суворов А.П. Защита от ионизирующих излучений. Т.1. Физические основы защиты от излучений. – М.: Атомиздат, 1980. – 462 с.

7. Кутьков В.А., Ткаченко В.В., Романцов В.П. Радиационная безопасность персонала атомных станций. – Москва – Обнинск, 2003. – 344 с.

8. Кутьков В.А., Ткаченко В.В., Романцов В.П. Обеспечение радиационной безопасности персонала при эксплуатации АЭС. – Обнинск, 2007. – 253 с.

9. Кутьков В.А., Ткаченко В.В., Романцов В.П. Радиационная защита персонала организаций атомной отрасли. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. – 400 с.

10. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009): Санитарные правила и нормативы СанПиН 2.6.1.2523-09. – М.: Роспотребнадзор; Федеральный центр гигиены и эпидемиологии, 2009. – 100 с.

11. Новый справочник химика и технолога. Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества. /Под ред. А.В. Москвина, В.В. Семеновой, В.Ф. Теплых. – СПб.: Профессионал, 2005. – 1142 с.

12. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. – М.: Энергоатомиздат, 1999. – 514 с.

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ 3

ДОЗИМЕТРИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ 5

1. РАДИОМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ 6

1.1. Характеристики источников ионизирующего излучения 6

1.2. Характеристики поля излучения 10

ЗАДАЧИ 12

2. БАЗОВЫЕ ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ 15

2.1. Характеристики взаимодействия ионизирующего излучения с веществом. Передача энергии и поглощение энергии ионизирующего излучения веществом 16

2.2. Дозовые характеристики излучения 19

2.3. Фотонное излучение источников со сложным 24

спектральным составом и источников с материнскими и 24

дочерними радионуклидами 24

2.4. Бета-излучение изотропных источников 28

ЗАДАЧИ 29

3. ЭКВИДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ. 35

НОРМИРОВАНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ 35

3.2. Величины для определения требований к состоянию радиационной безопасности 38

3.3. Величины для демонстрации соответствия 39

требованиям обеспечения радиационной безопасности 39

Для демонстрации соответствия условий эксплуатации источников излучения требованиям по обеспечению радиационной безопасности используется индивидуальная доза, накопленная в течение года человеком. 39

ЗАДАЧИ 42

ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ 48

4. ПОЛЕ ИЗЛУЧЕНИЯ ТОЧЕЧНЫХ И ПРОТЯЖЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ БЕЗ ЗАЩИТЫ (без учета самопоглощения и многократного рассеяния) 48

5. ЗАЩИТА ОТ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ 59

6. ЗАЩИТА ОТ НЕЙТРОНОВ 71

ПРИЛОЖЕНИЕ 88

Таблица П.1 88

Множители и приставки для образования десятичных кратных 88

и дольных единиц и их наименования 88

Таблица П.2 89

Плотность чистых элементов 89

Таблица П.3 90

Плотность некоторых веществ и газов 90

Таблица П.4 90

Свойства некоторых радионуклидов 90

90

Таблица П.5 92

Состав естественного урана 92

Таблица П.6 93

Соотношения между единицами СИ и внесистемными 93

единицами в области радиационной безопасности 93

Таблица П.7 93

Характеристики некоторых радионуклидов как -излучателей 93

Таблица П.8 97

Линейный коэффициент ослабления -квантов  для различных материалов в зависимости от энергии фотонного излучения, см^-1 (коэффициенты приводятся без учета когерентного рассеяния) 97

Таблица П.9 97

Массовый и линейный коэффициенты поглощения энергии для воздуха и биологической ткани (воды) в зависимости от энергии фотонного излучения 97

Таблица П.10 98

Основные пределы доз 98

Таблица П.11 99

Взвешивающие коэффициенты излучения w_R 99

Таблица П.12 99

Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов w_Т 99

Таблица П.13 100

Значения эффективной дозы _Е и среднегодовые допустимые плотности потока ДПП_перс моноэнергетических фотонов для лиц из персонала при внешнем облучении всего тела 100

Таблица П.14 101

Значения эквивалентной дозы _Н и среднегодовые допустимые плотности потока ДПП_перс моноэнергетических фотонов для лиц из персонала при облучении кожи 101

Таблица П.15 103

Значения эквивалентной дозы _Н и среднегодовые допустимые плотности потока ДПП_перс моноэнергетических фотонов для лиц из персонала при облучении хрусталиков глаз 103

Таблица П.16 104

Значения эквивалентной дозы _Н и среднегодовые допустимые плотности потока ДПП_перс бета-частиц для лиц из персонала при контактном облучении кожи 104

Таблица П.17 104

Значения эффективной дозы _Е и среднегодовые допустимые плотности потока ДПП_перс моноэнергетических нейтронов для лиц из персонала при внешнем облучении всего тела 104

Таблица П.18 105

Распределение соединений элементов по типам при ингаляции 105

Таблица П.19 107

Значения дозовых коэффициентов , пределов годового 107

поступления с воздухом и допустимой среднегодовой объемной активности в воздухе ДОА_перс отдельных радионуклидов 107

для персонала 107

Таблица П.20 110

Значения дозовых коэффициентов , пределов годового поступления с воздухом и допустимой среднегодовой объемной активности в воздухе ДОА_нас отдельных радионуклидов для населения 110

Таблица П.21 111

Значения дозовых коэффициентов , пределов годового 111

поступления с пищей и уровней вмешательства при 111

поступлении с водой УВ^вода отдельных радионуклидов 111

для населения 111

Таблица П.22 112

Значения стандартных параметров при определении 112

допустимых уровней радиационного воздействия: 112

Таблица П.23 113

Значения _1/2, _1/10, _1/100, _1/1000, , г/см² и поправки на 113

барьерность _D для различных материалов для точечного 113

изотропного источника фотонов при измерении дозы 113

в бесконечной среде 113

Таблица П.24 114

Коэффициенты А₁, ₁ и ₂ для аналитического представления дозовых факторов накопления точечных изотропных 114

источников в бесконечных средах 114

B_Д = A₁exp(–₁d) + (1– А₁) exp(–₂d) 114

Таблица П.25 115

Дозовые факторы накопления В(₀, d) для точечного 115

изотропного источника в бесконечной среде 115

Таблица П.26 117

Толщина d защиты из воды, см ( = 1,0 г/см³) 117

Таблица П.27 118

Толщина d защиты из бетона, см ( = 2,3 г/см³) 118

Таблица П.28 120

Толщина d защиты из железа, см ( = 7,89 г/см³) 120

Таблица П.29 121

Толщина d защиты из свинца, см ( = 11,34 г/см³) 121

Таблица П.30 122

Длина релаксации L нейтронов реактора или нейтронов деления для различных материалов в бесконечной геометрии, г/см² 122

123

Таблица П.31 123

Длина релаксации L нейтронов точечных изотропных 123

моноэнергетических источников и (,n)-источников для 123

различных материалов, г/см² 123

Таблица П.32 124

Значение коэффициентов f, характеризующих отклонение от экспоненциальной формы кривой ослабления на начальных 124

расстояниях (2  3) L от источника, для потоков нейтронов с 124

энергией ε_n > 1,5 МэВ 124

Таблица П.33 125

Средние энергии и долевые вклады n_i в флюенс нейтронов спектра деления ²⁵²Cf 125

Таблица П.34 125

Микроскопические сечения выведения для гетерогенных сред 125

, 10^-24 см² 125

Таблица П.35 125

Таблица П.36 126

Микроскопические сечения выведения для гомогенных сред 126

(_n >1 МэВ) , 10^-24 см² 126

Таблица П.37 126

Эллиптические интегралы первого рода F(k,), k = sin 126

ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ 127

ЛИТЕРАТУРА 166

СОДЕРЖАНИЕ 167

В.П. Романцов, И.В. Романцова, В.В. Ткаченко

СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ДОЗИМЕТРИИ И ЗАЩИТЕ ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Учебное пособие

2-е издание, дополненное и переработанное

Редактор З.И. Сныкова

1 Если активность А в формуле (1.12) выразить в Ки, то константу 2,410^-24 следует заменить на 8,8610^-14.

2 Если активность А в формуле (1.13) выразить в Ки, то константу 4,1710²³ следует заменить на 1,1310¹³.

3 Плотность потока частиц (t, ) в точке с координатами в момент времени t  предел отношения потока F(t, s) через всю поверхность сферы с площадью центрального сечения s (центр сферы расположен в точке с координатами ) к площади s при ее стремлении к нулю:

.

4 Эффективность счета – отношение числа регистрируемых частиц к числу частиц, испущенных образцом.

5 Индекс tr образован начальными буквами слова transfer (передача).

6 Индекс en образован начальными буквами слова energy (энергия).

7 Ионизационная гамма-постоянная ²²⁶Ra Г_Х = 8,4 Рсм²/(чмКи) представляет собой мощность экспозиционной дозы на расстоянии 1 см от источника ²²⁶Ra вместе с дочерними продуктами активностью 1 мг, помещенного в платиновый фильтр толщиной 0,5 мм.

1 мг ²²⁶Ra имеет активность 1 мКи.

8 Фолликула – основная структурная и функциональная единица щитовидной железы, представляющая собой пузырек различной формы, чаще округлой, диаметром 25 – 500 мкм.

9 Детерминированные эффекты излучения – клинически выявляемые вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, в отношении которых предполагается существование порога, ниже которого эффект отсутствует, а выше – тяжесть эффекта зависит от дозы.

10 Стохастические эффекты излучения – вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, не имеющие дозового порога возникновения, вероятность возникновения которых пропорциональна дозе и для которых тяжесть проявления не зависит от дозы.

11 Длина свободного пробега g-квантов l - величина, обратная линейному коэффициенту ослабления m: l = 1/m.

12 Если первый слой (от источника) – алюминий, второй – железо, в выражении (5.6) надо поменять местами индексы Fе « Al.

13 Микроскопическое сечение рассеяния называется эффективным нейтронным сечением, оно характеризует вероятность взаимодействия в расчете на одно ядро.

14 Если бы длина релаксации L была постоянна на всем протяжении защиты d, то зависимость ln(r²) была бы пропорциональна r, т.е. ln(r²) = const(-r), где r – расстояние от источника в защите.

15 Величина R_min зависит от энергетического порога детектора нейтронов: чем он выше, тем меньше R_min. Например, R_min для камеры деления с ²³²Th (_пор=2 МэВ) равно 20 см, а для порогового индикатора из ⁶³Cu (12,8 МэВ) R_min = 5 см. Если поток нейтронов измеряется с помощью 1/v-детектора, то R_min = 60-65 см.

16 Эллиптические интегралы первого рода имеют вид F(k,)= , табулированы.

17 Единица измерения активности кюри исторически была принята именно как активность 1 г ²²⁶Ra (первоначально определенный период полураспада ²²⁶Ra составлял 1570 лет, тогда 1 Ки = 3,710¹⁰ расп./с).

18 Решение линейного дифференциального уравнения типа y + P(x)y = Q(x) имеет вид y(x) = , где (x) = . Если заменить неопределенный интеграл на определенный интеграл с пределами интегрирования х₀ и х, то получится y(x₀) = C.

19 Телесный угол – отношение площади, вырезаемой телесным углом на поверхности шара, к квадрату радиуса этого шара. Часть шара, отсекаемая от него какой-нибудь плоскостью, называется шаровым сегментом. Кривая поверхность шарового сегмента S равна произведению его высоты h на окружность большого круга шара: S = 2Rh (рис. О.4).

20 Площадь кругового кольца S = 2 t, где – средний радиус кольца, t – его ширина. В данном случае t = dr и (учитывая малость dr по сравнению с r) , т.е. dS  2rdr.

21 .

22 .

23 .

24

25 E_n(x) = =  интегральные показательные функции. В частности, E₁(x) = , а значения E₂(0) = = = 1; E₂() = 0. Функции Е₁(х), Е₂(х) являются табулированными.

55