Обработка результатов.
Согласно санитарным правилам СП 2.6.1.758-99 «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99)», пределы доз для персонала группы А (лаборанты) составляют: в хрусталике глаза - 150 мЗв/г, на коже – 500 мЗв/г. Для персонала группы Б (студенты) в 4 раза меньше соответственно: 37,5 и 125 мЗв/г.
Измерения в лаборатории на всех стендах показали в среднем одно значение мощности дозы в 0,13 мкЗв/ч. Для работников, чьи рабочие места отнесены к вредным или опасным условиям труда, установлена сокращённая продолжительность рабочего времени - не более 36 часов в неделю, будем исходить из этого. В году 52 недели, тогда годовая мощность дозы в лаборатории:
Среди всех измерений выделился стенд 7, где мощность составляет: на рабочем месте - 0,21 мкЗв/ч, на источнике – 32,14 мкЗв/ч. С учетом этого годовая мощность составит:
На источнике опасно повышена доза, о чем свидетельствовала сигнализация дозиметра. Источник по всем сторонам огражден свинцовым экраном и не требует постоянного непосредственного контакта. Однако если возьмём это в расчет, то годовая мощность составит:
В 1994 г. Комиссия по ядерному урегулированию внесла некоторые изменения в стандарты максимально допустимых доз. Для лиц, профессионально имеющих дело с источниками ионизирующего излучения, установлен годовой предел эффективной дозы 50 мЗв на все тело. Однако это лишь рекомендация, к которой персоналу нужно стремиться, максимальное значение также остаётся на значении 500 мЗв.
Предел накопленной дозы за период жизни для персонала, связанного с источниками ионизирующего излучения, составляет 10мЗв, помноженное на количество прожитых лет. Так, например, для 50-летнего рентгенолаборанта максимально допустимая накопленная доза равна 500мЗв. Если применить это условие на исследуемую лабораторию, тогда накопленная доза будет составлять от 12 до 19,5 мЗв.
Вывод: радиационную обстановку в лаборатории ядерной физики можно назвать благоприятной. Мощность дозы на рабочих местах крайне мала и удовлетворяет нормам. Мощность на источнике стенда 7 превышает рекомендованную, но намного ниже максимальной. Источник можно назвать вредным, однако он, в соответствие с правилами, окружен свинцовым экраном, что обеспечивает безопасность персонала.
Контрольные вопросы:
Сформулировать понятие активности.
Активность — это количество актов распада (в общем случае актов радиоактивных, ядерных превращений) в единицу времени (как правило, в секунду).
Объяснить, что такое поглощенная доза.
Поглощённая доза — это величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу. Выражается как отношение энергии излучения, поглощённой в данном объёме, к массе вещества в этом объёме.
Поглощённая доза является основополагающей дозиметрической величиной, определяющей степень радиационного воздействия.
Разъясните физический смысл коэффициента качества
Физический смысл коэффициента качества заключается в том, что он характеризует опасность определённого вида излучения и его энергии.
Коэффициент качества связан с относительной биологической эффективностью излучения (ОБЭ). Он показывает, во сколько раз радиационная опасность от воздействия на живой организм конкретного вида излучения больше, чем от воздействия γ-излучения.
Чем больше коэффициент качества, тем опаснее излучение. Например, для одинаково поглощённой дозы β, γ и рентгеновского излучения коэффициент качества принимается равным 1, а для α-излучения — 20.
В чем разница между поглощенной дозой и эквивалентной дозой?
Разница между поглощённой и эквивалентной дозой заключается в том, что каждая из них учитывает свой эффект облучения:
Поглощённая доза показывает, какое количество энергии излучения поглощено в единице массы облучаемого вещества. Она применима ко всем типам излучения и не отражает биологический эффект облучения.
Эквивалентная доза рассчитывается путём умножения значения поглощённой дозы на специальный коэффициент — взвешивающий коэффициент излучения, учитывающий относительную биологическую эффективность различных видов радиации. Это позволяет учесть способность конкретного вида излучения повреждать человеческие органы.
Какова единица эквивалентной дозы?
Единица эквивалентной дозы в системе СИ — зиверт (Зв).
В чем разница между рентгеном и радом?
Разница между рентгеном и радом заключается в том, что это единицы измерения разных величин.
Рентген (Р) — единица измерения экспозиционной дозы радиоактивного излучения, то есть отношения заряда к массе воздуха. Эта единица устарела и больше не имеет чёткого определения.
Рад — единица измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения, то есть отношения энергии к массе вещества.
При этом рентген численно сопоставим с радом: экспозиционная доза в 1 рентген примерно соответствует поглощённой дозе в 1 рад.
Что такое мощность эквивалентной дозы?
Мощность эквивалентной дозы — это скорость накопления эквивалентной дозы.
Она рассчитывается как отношение дозы облучения, полученной организмом в определённый отрезок времени (например, в течение часа), ко времени воздействия. Измеряется в зивертах (Зв) (также в Зв/час, Зв/год и т. д.).
Каковы основные неприятности при внутреннем облучении человека?
Химическая модификация важных в биологическом отношении молекул, необходимых для нормального функционирования клетки. Биохимические изменения могут явиться причиной немедленной гибели клеток или таких изменений в них, которые могут привести к раку.
Рис. 2 – Радиационные повреждения
Дайте определение мощности дозы.
Мощность дозы (интенсивность облучения) — приращение соответствующей дозы под воздействием данного излучения за единицу времени.
Имеет размерность соответствующей дозы (поглощённой, экспозиционной и т. п.), делённую на единицу времени.
Перечислите основные дозовые пределы в зависимости от категории облучаемых лиц и группы критических органов.
Рис. 3 – Основные пределы доз (НРБ-99)
Каковы средние значения внешнего фонового облучения человека?
Средние значения внешнего фонового облучения человека могут быть следующими:
От солнечной радиации и космических лучей — от 0,3 мЗв в год (на высоте 2000 м — втрое больше).
От почвы и горных пород — 0,25–0,5 мЗв в год (на гранитах больше — 1 миллизиверт в год).
От жилища, строений — 0,3 мЗв в год.
От еды — от 0,02 мЗв в год.
От воды — до 0,1 мЗв в год (при ежедневном потреблении воды в объёме 2 литра).
От воздуха (радон и продукты его распада) — 0,2 мЗв в год.
Следует отметить, что уровни радиации неодинаковы для разных мест земного шара и зависят от концентрации радионуклидов в том или ином участке земной коры.
Какое предельное значение мощности дозы для населения (рассчитать)?
Согласно требованиям НРБ-99, максимальное годовое облучение населения с учётом естественных источников не должно превышать 5 мЗв/год.
Чтобы рассчитать предельно допустимую мощность дозы (мкЗв/ч), нужно разделить годовую дозу на 365 и умножить на 24:
5 мЗв/год = 5/365 ∙ 24 = 5,7 ∙10–4 мЗв/ч = 0,57 мкЗв/ч ≈ 0,6 мкЗв/ч.