- •Расчет толщины защитного слоя сооружения от ионизирующих излучений
- •1. Общие сведения о радиации
- •2. Радиоактивность. Ионизирующее излучение. Источники ионизирующего излучения
- •2.1. Радиоактивный распад
- •2.2. Активность радионуклидов. Единицы измерения активности
- •2.3. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом
- •3. Дозы. Единицы измерения доз
- •4. Дозы облучения при медицинских обследованиях и радиотерапии
- •5. Обеспечение радиационной безопасности населения в Республике Беларусь
- •6. Нормы радиационной безопасности нрб-2000
- •7. Расчет толщины защитного слоя сооружения от ионизирующих излучений
- •Литература
Литература
Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. М.: Энергоатомиздат, 1991
Голубев В.П. Дозиметрия и защита от ионизирующих излучений. М.: Энергоатомиздат, 1986
Саечников В.А., Зеленкевич В.М. Основы радиационной безопасности. Минск.: БГУ, 2002 – 183с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ
Таблица
1.1- Регламентируемая мощность эквивалентной
дозы
при
проектировании защиты от внешнего облучения.
Категория облучаемых лиц |
Продолжительность облучения, ч/год |
Назначение помещений и территорий |
, мкЗв/ч |
, Мбэр/ч |
А |
1700 |
Помещение постоянного пребывания персонала |
14.5 |
1,4 |
850 |
Помещения, в которых персонал пребывает не более половины рабочего времени |
29 |
2,9 |
|
Б |
2000 |
Помещения, учреждения и территория санитарно-защитной зоны, где находятся лица, относящиеся к категории Б |
1,2 |
0.12 |
8800 |
Любые помещения (в том числе жилые) и территории в пределах зоны наблюдения |
0,3 |
0,03 |
Примечание: В расчетах часто применяют 1Р = 1бэр
Таблица 1.2 - Физико-химические и защитные свойства некоторых материалов
Материал |
Химическая формула |
Плотность |
Ядерная плотность водорода |
|
(для фотонов) |
|
г/м3 |
1022 см3 |
ºС |
3 МэВ |
6 МэВ |
||
Вода |
H2O |
1 |
6,66 |
0 |
17,4 |
25 |
Полиэтилен |
CnH2n |
0,92 |
7,92 |
110-120 |
19,0 |
27,2 |
Железо |
Fe |
7,86 |
- |
1340 |
2,44 |
2,89 |
Свинец |
Pb |
11,34 |
- |
327,4 |
1,48 |
1,4 |
Вольфрам |
W |
19,3 |
- |
3410 |
0,9 |
0,86 |
Уран |
U |
18,7 |
- |
857 |
0.85 |
0,82 |
Графит |
C |
1,5-1,7 |
- |
3546 |
11,7 |
16,8 |
Карбид бора |
B4C |
2,54 |
- |
2450 |
8,39 |
10,1 |
Бетон обычный |
- |
2,3 |
- |
- |
8,28 |
11,2 |
Гидрид титана |
TiHn |
3,9 |
8/6 |
683,5 |
5,5 |
6,54 |
Гидрид кальция |
CaH2 |
1,7 |
4,9 |
600 |
10,3 |
13,1 |
Гидрид циркония |
ZrHn |
5,6 |
6,1 |
430 |
3,48 |
3,7 |
Таблица 1.3 - Экстраполированные пробеги R, [см], α- и β-частиц в воздухе (Rв)
и мягкой биологической ткани (Rт)
Энергия частиц, МэВ |
α -частицы |
β-частиц |
||
Rв |
Rт |
Rв |
Rт |
|
0,1 |
0,1 |
- |
9,333 |
0,0118 |
1,0 |
1,52 |
7,2·10-4 |
292 |
0,335 |
2,0 |
1,01 |
1,4·10-3 |
659 |
0,776 |
3,0 |
1,67 |
2,2·10-3 |
1020 |
1,24 |
5,0 |
3,52 |
4,4·10-3 |
1690 |
2,11 |
6,0 |
4,67 |
5,5·10-3 |
2050 |
2,56 |
8,0 |
7,36 |
8,6·10-3 |
2710 |
3,45 |
10,0 |
10,5 |
1,2·10-2 |
3350 |
4,29 |
Таблица 1.4 - Значение слоев половинного ослабления (см) в зависимости
от энергии γ-квантов (МэВ)
Материал |
|
|
|
|
||||
у.п. |
ш.п. |
у.п. |
ш.п. |
у.п. |
ш.п. |
у.п. |
ш.п. |
|
Вода |
7,7 |
11,0 |
8,8 |
12,0 |
9,8 |
12,0 |
11,0 |
14,0 |
Бетон |
3,7 |
5,0 |
4,2 |
5,8 |
4,6 |
6,4 |
5,2 |
7,3 |
Железо |
1,15 |
1,7 |
1,3 |
2,0 |
1,5 |
2,1 |
1,7 |
2,4 |
Свинец |
0,55 |
1,6 |
0,7 |
0,85 |
0,95 |
1,0 |
1,1 |
1,1 |
Примечание: у.п. –узкий пучок, ш.п. – широкий пучок
Таблица 1.5 - Линейный коэффициент ослабления γ-излучения μ, см-1
(геометрия «узкого пучка»)
|
Воздух.
|
Вода,
|
Алюминий.
|
Бетон,
|
Железо,
|
Свинец,
|
0,1 |
0,19 |
0,15 |
0,456 |
0,397 |
2,92 |
62,068 |
0,2 |
0,16 |
0,13 |
0,329 |
0,291 |
1,145 |
10,689 |
0,3 |
0,14 |
0,12 |
0,281 |
0,251 |
0,864 |
4,278 |
0,4 |
0,12 |
0,10 |
0,250 |
0,224 |
0,738 |
2,496 |
0,5 |
0,11 |
0,10 |
0,228 |
0,204 |
0,659 |
1,175 |
0,6 |
0,10 |
0,09 |
0,210 |
0,189 |
0,604 |
1,350 |
0,662 |
0,10 |
0,09 |
0,200 |
0,178 |
0,570 |
1,180 |
0,8 |
0,09 |
0,08 |
0,184 |
0,166 |
0,525 |
0,983 |
1,0 |
0,08 |
0,07 |
0,166 |
0,149 |
0,470 |
0,799 |
1,25 |
0,07 |
0,06 |
0,148 |
0,182 |
0,408 |
0,655 |
1,5 |
0,07 |
0,06 |
0,135 |
0,122 |
0,381 |
0,592 |
2,0 |
0,06 |
0,05 |
0,117 |
0,104 |
0,333 |
0,525 |
3,0 |
0,04 |
0,04 |
0,0953 |
0,0853 |
0,283 |
0,480 |
4,0 |
0,04 |
0,03 |
0,0837 |
0,0745 |
0,259 |
0,478 |
5,0 |
0,03 |
0,03 |
0,0761 |
0,0674 |
0,249 |
0,483 |
6,0 |
0,03 |
0,03 |
0,0712 |
0,0630 |
0,239 |
0,495 |
8,0 |
0,03 |
0,02 |
0,0650 |
0,0571 |
0,231 |
0,521 |
10,0 |
0,02 |
0,02 |
0,0618 |
0,0538 |
0.231 |
0,555 |
Таблица 1.6 - Толщина защиты из железа (см) в зависимости
от кратности ослабления К и энергии γ-квантов (ш.п.)
(ρж = 7,87 г/см3)
К |
Энергия γ-квантов, МэВ |
||||||||
0,2 |
0,4 |
0,6 |
1,0 |
1,25 |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
|
1,5 |
1,0 |
1,6 |
1,7 |
2,3 |
2,3 |
2,3 |
2,5 |
29 |
25 |
2 |
1,3 |
2,3 |
2,8 |
3,4 |
3,6 |
3,8 |
4,0 |
44 |
42 |
10 |
3,4 |
5,4 |
6,8 |
8,5 |
9,3 |
10,0 |
11,0 |
122 |
125 |
20 |
4,3 |
6,6 |
8,3 |
10,5 |
11,5 |
12,2 |
13,7 |
153 |
160 |
40 |
5,0 |
7,6 |
9,6 |
12,4 |
13,6 |
14,7 |
16,3 |
183 |
191 |
60 |
5,3 |
8,2 |
10,2 |
13,4 |
14,8 |
16,0 |
17,7 |
200 |
210 |
80 |
5,7 |
8,6 |
10,8 |
14,1 |
15,5 |
16,8 |
18,8 |
213 |
223 |
100 |
5,9 |
9,0 |
11,2 |
14,7 |
16,3 |
17,6 |
19,7 |
223 |
234 |
200 |
6,5 |
10,1 |
12,7 |
16,4 |
18,2 |
19,7 |
22,2 |
252 |
266 |
500 |
7,4 |
11,6 |
14,7 |
18,6 |
20,5 |
22,4 |
25,5 |
291 |
307 |
1000 |
8,0 |
12,7 |
16,2 |
20,4 |
22,5 |
24,6 |
28,0 |
319 |
337 |
Таблица 1.7 - Толщина защиты из свинца (см) в зависимости
от кратности ослабления К и энергии γ-квантов (ш.п.)
(ρж = 11,3 г/см3)
К |
Энергия γ-квантов, МэВ |
||||||||
0,2 |
0,4 |
0,6 |
1,0 |
1,25 |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
|
1,5 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,8 |
0,95 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,2 |
2 |
0,2 |
0,4 |
0,7 |
1,3 |
1,5 |
1,7 |
2.0 |
2,1 |
2,0 |
10 |
0,55 |
1,3 |
2,1 |
3,8 |
4,5 |
5,1 |
5,9 |
6,5 |
6,4 |
20 |
0,6 |
1,5 |
2,6 |
4,9 |
5,8 |
6,6 |
7,6 |
8,3 |
8,2 |
40 |
0,8 |
1,8 |
3,1 |
5,8 |
6,85 |
7,8 |
9,1 |
10,0 |
9,9 |
60 |
0,9 |
2,05 |
3,45 |
6,3 |
7,5 |
8,6 |
10,1 |
11,0 |
10,9 |
80 |
1,0 |
2,15 |
3,7 |
6,7 |
8,0 |
9,2 |
10,7 |
11,7 |
11,6 |
100 |
1,0 |
2,3 |
3,85 |
7,9 |
8,45 |
9,65 |
11,3 |
12,2 |
12,1 |
200 |
1,25 |
2,6 |
4,4 |
8,0 |
9,65 |
11,1 |
12,9 |
14,0 |
13,8 |
500 |
1,4 |
3,1 |
5,1 |
9,2 |
11,3 |
12,9 |
15,0 |
16,3 |
16,1 |
1000 |
1,5 |
3,3 |
5,7 |
10,2 |
12,3 |
14,1 |
16,5 |
18,0 |
17,8 |
Таблица 1.8 - Толщина защиты из бетона (см) в зависимости
от кратности ослабления К и энергии γ-квантов (ш.п.)
(ρж = 2,3 г/см3)
К |
Энергия γ-квантов, МэВ |
||||||||
0,2 |
0,4 |
0,6 |
1,0 |
1,25 |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
|
1,5 |
4,7 |
7,5 |
8,2 |
8,5 |
8,6 |
9,7 |
8,8 |
9,4 |
10,0 |
2 |
7,6 |
11,3 |
12,4 |
12,9 |
13,3 |
13,6 |
14,1 |
15,3 |
16.4 |
10 |
13,5 |
22,5 |
26,8 |
29,9 |
31,9 |
34,0 |
37,6 |
43,4 |
47,5 |
20 |
15,3 |
25,8 |
31,9 |
37,0 |
39,9 |
42,5 |
47,0 |
54,0 |
58,7 |
40 |
17,6 |
29,6 |
36,2 |
42,8 |
46,3 |
48,5 |
55,2 |
64,0 |
69,8 |
60 |
19,3 |
31,7 |
38,5 |
45,8 |
50,1 |
52,5 |
60,5 |
69,8 |
74,0 |
80 |
20,4 |
33,6 |
41,1 |
48,1 |
52,4 |
65,4 |
63,4 |
74,0 |
81,0 |
100 |
21,1 |
35,2 |
43,0 |
50,5 |
54,5 |
58,3 |
65,7 |
77,5 |
84,5 |
200 |
23,5 |
39,2 |
47,9 |
56,4 |
60,8 |
65,3 |
74,0 |
88,0 |
95,7 |
500 |
26,0 |
43,9 |
54,5 |
64,6 |
69,8 |
74,8 |
84,5 |
101,0 |
110,4 |
1000 |
28,2 |
48,1 |
59,2 |
70,4 |
76,1 |
81,7 |
92,7 |
110,9 |
120,9 |
Таблица 1.9 - Толщина защиты из воды (см) в зависимости
от кратности ослабления К и энергии γ-квантов (ш.п.)
(ρж = 1,0 г/см3)
К |
Энергия γ-квантов, МэВ |
||||||||
0,2 |
0,4 |
0,6 |
1,0 |
1,25 |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
|
1,5 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
19 |
20 |
21 |
22 |
2 |
27 |
28 |
27 |
28 |
28 |
29 |
30 |
34 |
35 |
10 |
44 |
54 |
57 |
62 |
66 |
70 |
78 |
88 |
97 |
20 |
50 |
64 |
69 |
76 |
82 |
87 |
96 |
111 |
125 |
40 |
57 |
74 |
80 |
93 |
99 |
106 |
118 |
138 |
184 |
60 |
62 |
79 |
86 |
102 |
110 |
116 |
130 |
153 |
204 |
80 |
65 |
83 |
90 |
105 |
114 |
120 |
134 |
159 |
211 |
100 |
67 |
86 |
93 |
118 |
127 |
135 |
152 |
179 |
242 |
200 |
73 |
94 |
103 |
133 |
145 |
155 |
173 |
207 |
278 |
500 |
83 |
104 |
115 |
145 |
157 |
168 |
188 |
225 |
305 |
1000 |
89 |
113 |
125 |
156 |
170 |
182 |
204 |
245 |
330 |
Таблица 1.10 - Константы А1, α1, α2 для представления дозового фактора
накопления (точечный источник в среде)
hν, МэВ |
Вода |
Бетон |
||||
А1 |
-α1 |
α2 |
А1 |
-α1 |
α2 |
|
0,5 |
24,0 |
0,138 |
0, 0 |
12,5 |
0,111 |
0,006 |
1,0 |
11,0 |
0,104 |
0,03 |
9,9 |
0,088 |
0,029 |
2,0 |
6,4 |
0,076 |
0,092 |
6,3 |
0,069 |
0,058 |
3,0 |
5,2 |
0,062 |
0,108 |
4,7 |
0,062 |
0,073 |
4,0 |
4,5 |
0,056 |
0,117 |
3,9 |
0,059 |
0,079 |
6,0 |
3,6 |
0,05 |
0,124 |
3,1 |
0,059 |
0,083 |
8,0 |
3,0 |
0,045 |
0,128 |
2,8 |
0,057 |
0,086 |
10,0 |
2,7 |
0,042 |
0,130 |
2,6 |
0,05 |
0,084 |
|
Железо |
Свинец |
||||
0,5 |
10,0 |
0,0948 |
0,012 |
1,65 |
0,032 |
0,296 |
1,0 |
8,0 |
0,0895 |
0,04 |
2,45 |
0,045 |
0,178 |
2,0 |
5,5 |
0,0788 |
0,07 |
2,6 |
0,071 |
0,103 |
3,0 |
5,0 |
0,074 |
0,075 |
2,15 |
0,097 |
0,077 |
4,0 |
3,75 |
0,075 |
0,082 |
1,65 |
0,123 |
0,064 |
6,0 |
2,9 |
0,082 |
0,075 |
0,96 |
0,175 |
0,059 |
8,0 |
2,35 |
0,083 |
0,055 |
0,67 |
0,204 |
0,067 |
10,0 |
2,0 |
0,095 |
0,012 |
0,5 |
0,214 |
0,08 |
Таблица 2 - Множители и приставки для образования кратных и долей единиц
и их наименование
Множители |
Приставка |
Обозначение |
Множители |
Приставка |
Обозначение |
||
Международное |
Русское |
Международное |
Русское |
||||
1018 |
Экса |
E |
Э |
10-1 |
деци |
d |
д |
1015 |
Пета |
P |
П |
10-2 |
санти |
c |
с |
1012 |
Тера |
T |
Т |
10-3 |
милли |
m |
м |
109 |
Гига |
G |
Г |
10-6 |
микро |
µ |
мк |
106 |
Мега |
M |
М |
10-9 |
нано |
n |
н |
103 |
Кило |
K |
К |
10-12 |
пико |
p |
п |
102 |
Гекто |
h |
г |
10-15 |
фемго |
f |
ф |
101 |
Дека |
da |
да |
10-18 |
атто |
a |
а |
