140

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

Исследование ионизирующих излучений

1. Краткое описание работы

1.1. Целевая установка: ознакомление студентов со свойствами ионизирующих излучений, оценка их опасности для человека по данным дозиметрических измерений.

1.2. Материальное обеспечение:

- обучающие стенды, плакаты;

- дозиметрические приборы: цифровой детектор радиации «Квартекс», дозиметр бытовой «Белла», дозиметр-радиометр бытовой АНРИ-01-02 «Сосна», дозиметры ДКП-50А; ИД-1; ИД-11; ДК-02.

1.3. Теоретическое обоснование.

1.3.1. Понимание степени опасности ионизирующих излучений (ИИ) - одно из условий обеспечения безопасности жизнедеятельности человека в современных условиях. Ионизирующее излучение - любое излучение, прямо или косвенно вызывающее ионизацию среды (образование заряженных атомов или молекул - ионов). Такими свойствами обладают космические лучи, природные источники ИИ на Земле, радиоактивные вещества (РВ). Вещество радиоактивное - вещество в любом агрегатном состоянии, содержащее радионуклиды с активностью. на которые распространяются требования Норм и Правил Радиационной Безопасности (НРБ-99).

Источниками ионизирующих излучений являются ядерные реакторы, ядерные взрывы, ускорители заряженных частиц, рентгеновские установки, радиоактивные изотопы. Все они в настоящее время широко используются и применяются в различных областях народного хозяйства, сельском хозяйстве, геологической разведке, медицине, атомной энергетике.

По своей природе ИИ разделяются на электромагнитные и корпускулярное. К первым относятся гамма-излучения, рентгеновское, а ко второму - потоки частиц с массой покоя отличной от нуля (альфа-, бета-частицы, протоны, нейтроны и др.).

1.3.2. Ионизирующее действие гамма-, рентгеновского излучения в сухом атмосферном воздухе оценивается экспозиционной дозой. За единицу экспозиционной дозы (Х) принят кулон на килограмм (кл/кг). Может использоваться внесистемная единица рентген (Р), 1Р = 2,5810^-4 кл/кг.

1.3.3. Величина энергии ИИ передаваемая веществу оценивается поглощенной дозой (Д). В системе СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг). Эта единица имеет специальное название - грей (Гр), 1Гр = 1Дж/кг. Внесистемной единицей поглощенной дозы является « рад», 1 рад = 0,01 Гр.

1.3.4. Воздействия ИИ на организм человека оценивается эквивалентной дозой. Доза эквивалентная (Н_ТR) - поглощенная доза в органах или тканях, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения, W_R:

H_TR= Д_TR W_R, (7.1)

где Д_TR - cредняя поглощенная доза в органе или ткани Т, а W_R - взвешивающий коэффициент для вида излучения R.

При воздействии различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалент ных доз для этих видов излучения.

Н_Т =  Н_TR (7.2)

Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв), внесистемная единица - бэр, 1 бэр = 0,01 Зв.

Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы (W_R) следующее :

фотоны любых энергий – 1,

электроны любых энергий – 1,

нейтроны различных энергий - 5-20,

альфа частицы - 20.

1.3.5. Характер поражения ИИ отдельных органов тела человека с учетом их радиочувствительности оценивается величиной эффективной дозы (Е). Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешенные коэффициенты:

Е = , (7.3)

где H_T - эквивалентная доза в органе или ткани Т за время ,

W_T - взвешивающий коэффициент для органа или ткани Т.

Единица эффективной дозы - зиверт (Зв). Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов (W_T) - выведены для оценки их радиочувствительности.

Для отдельных видов тканей и органов установлены следующие значения W_T:

гонады………………………….. 0,20

костный мозг……………………0,12

легкие, желудок………………... 0,12

печень, грудная железа………… 0,05

щитовидная железа…………….. 0,05

кожа……………………………… 0,01.

Облучение эффективной дозой свыше 200 мЗв в течение года рассматривается как потенциально опасное, а эффективная доза облучения природными источниками излучения не должна превышать 5 мЗв в год.

1.3.6. Основными принципами радиационной безопасности являются:

принцип нормирования - непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников излучения;

принцип обоснования - запрещение всех видов деятельности по использованию источников излучения. при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным облучением;

принцип оптимизации - поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника излучения.

На основе этих принципов определены основные пределы доз для различных групп населения: группы А - работающего с техногенными источниками ИИ, группы Б - находящегося по условиям работы в сфере воздействия ИИ. Население - все лица, включая персонал вне времени работы с источниками ионизирующего излучения.

Таблица 7.1