Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практические работы по курсу «Радиоэкология». Учебное пособие
.pdf
Приложение 5
ИЗ СБОРНИКА ЗАДАЧ
(Ганжа Д.Д., Назаров А.Б. Сборник задач по радиоэкологии (на украин-
ском языке). – Ивано-Франковск: ИЦ Прикарпатского национального
университета им. В. Стефаника, 2006. – Приложение 1)
Связь между активностью и массой:
где А – активность радионуклида, Бк; N
(6,02·10
23
), моль-1; λ – постоянная радиоактивного распада, сек-1;
m – масса источника, кг; А
коэффициент, выражающий А
Основной закон радиоактивного распада:
t
где A
– активность радионуклида в данный момент времени;
t
A
– активность радионуклида в начальный момент времени; е –
0
основа натурального логарифма, ~ 2,7; Т
да; t – время.
Уравнение кинетики:
λ
2
−
λλ
2
=
()()
[]
12
где А
А
– активность дочернего радионуклида через время t, Бк;
2
, А02 – активность в начальный момент времени соответст-
01
венно материнского и дочернего радионуклидов, Бк; λ1, λ2 –
постоянная радиоактивного распада, соответственно материнского и дочернего радионуклидов, год
3
10
A
=
– атомная масса радионуклида; 103 –
РН
РН
λ
λ
mN
⋅⋅⋅
A
A
РН
(1)
,
– постоянная Авогадро
A
в килоатомных единицах массы.
/693,000Tt
t
⋅−
−
eAeAA
⋅=⋅=
-1
.
2/1
(2)
,
период полураспа-
1/2 –
()
(3)
,expexpexp
tAAttA ⋅−⋅+⋅⋅−−⋅−
λλλ
2020121
201
Коэффициент накопления и перехода:
π
R
С
б
К =
н
– коэффициент накопления; Сб – измеренная активность в
где К
н
биоте; С
– измеренная активность в субстрате.
с
,
(4)
С
с
Расчёт мощности дозы от полубесконечного однородного
источника:
2
АГ
υσ
D =
,
μ
(5)
0
где D – мощность поглощённой дозы, аГр/с; А
тивность, Бк/л; Г
– гамма-постоянная, аГр·м2/(с·Бк); μ0 – ли-
σ
нейный коэффициент ослабления γ-излучения материалом, м
– удельная ак-
υ
-1
.
Расчёт мощности дозы от точечного источника:
АГ
D
σ
=
,
(6)
2
где D – мощность поглощённой дозы, аГр/с; А – активность источника, Бк; Г
– керма-постоянная, аГр·м2/(с·Бк); R – расстоя-
σ
ние до источника, м.
Кинетика выведения радионуклидов из организма:
Ttt
t
λ
⋅=⋅=
/693,000−⋅−
eAeAA
эффэфф
, (7)
где A
– активность радионуклида в данный момент времени;
t
– активность радионуклида в начальный момент времени; е –
A
0
основа натурального логарифма, ~ 2,7; λ
дения, сут
-1
; Т
– эффективный период биологического полу-
эфф
– постоянная выве-
эфф
выведения с учётом радиоактивного распада, сут.; t – время, на
протяжении которого содержание радионуклида в органе (организме) уменьшается вдвое за счёт протекания биологических
процессов.
202
Время установления равновесия при продолжительном на-
σ
хождении радионуклида в организме:
эфф
4, 6
,
(8)
'
эфф
tλ=
где t
ведения, сут
– время установления равновесия; λ
эфф
-1
(λ
= 0,693/Т
эфф
эфф
).
– постоянная вы-
эфф
Эффективный период биологического полувыведения с
учётом радиоактивного распада:
t
эфф
=
2/1
()
2/1
,
(9)
ТТ
+
б
ТТ
⋅
б
– период биологического полувыведения, сут.
где Т
б
Выборочное среднее значение:
n
1
=
x
n
i
1∑=
(10)
,
x
i
где n – количество измерений; х
рения;
x
– выборочное среднее значение.
– результат отдельного изме-
i
Среднее квадратичное отклонение:
2
()
−
∑
=
σ
xX
(11)
,
−
n
1
где Х – отдельное кожное измерение;
x
– выборочное среднее
значение; n – количество наблюдений; σ – среднее квадратичное
отклонение.
Расчёт коэффициента вариации:
(12)
,100⋅=xV
203
где σ – среднее квадратичное отклонение; x – выборочное
среднее значение.
Расчёт оптимального количества измерений:
22
Vtn⋅
m
%
,
2
= (13)
где t – табличное значение критерия Стьюдента (при Р=0,68,
t=1,0; Р=0,95, t=2,0; P=0,99, t=3,0); V – коэффициент вариации
(в %); m% – заданное значение точности исследования (1%, 3%,
5%) в данных условиях.
Расчёт размеров ячейки поисковой сети:
s
s
⎛
ln
⎜
1
−=ΔП
⎝
(14)
,
1
⎞
⎟
()
1
⎠
где s – площадь аномалии; ∆s – площадь ячейки поисковой сети;
(1)
П
– заданная достоверность попадания в контур как минимум
одной аномальной точки в поисковой сети (0,99).
Расчёт количества ячеек в узлах функционального ланд-
шафта:
S
Л
N
Я
,
=
(15)
s
Δ
где N
– количество ячеек; Sл – площадь функционального
я
ландшафта; ∆s – площадь ячейки поисковой сети.
Определение месячного фона радиационных параметров на
территории:
()
,lglgiфXantX = (16)
где Х
X
lg
– значение месячного фона радиационного параметра;
ф
N
1
=
∑
N
i
=
1
– средний логарифм измеренных значений
X
lg
ii
204
радиационных параметров нормализованной выборки; N – объ-
ε
σ
ε
ём нормализованной выборки.
Расчёт значений минимального аномального отклонения
радиационных параметров от месячного фона на данной территории:
(17)
,
min
где Х
– значение минимального аномального отклонения ра-
Аmin
диационного параметра от месячного фона;
стандартный множитель, а
σ
lg
⋅=фAXX
–
lg
⋅= ant
lg
N
()
∑
i
1
=
=
−
−
N
2
lglg
XX
фi
– среднее
1
квадратичное отклонение логарифмов значений радиационных
параметров нормализованной выборки.
После расчёта значений минимальной аномалии выборка
проверяется относительно соответствия полученных значений
критерию аномальности через показатель контрастности:
()
=
XXK−
min
Ai
X
min
A
, (18)
где К – показатель контрастности; Х
– результат измерений.
i
При условии К≥3 аномалия надёжно выявляется на месте наблюдения. При 1≤К≤3 для выявления аномалии необходимо несколько участков измерений.
205
Приложение 6
АКТИВНОСТЬ РАДИОНУКЛИДОВ
В АКТИВНОЙ ЗОНЕ ЧАЭС ВО ВРЕМЯ АВАРИИ 1986 г.
Активность радионуклидов в активной зоне Чернобыльского
реактора и общий вклад в результате катастрофы 1986 г.
Элемент Активность
85
Kr 3,3·1016 ~100
133
Xe 1,7·1018 ~100
131
I 1,3·1018 20
132
Te 3,2·1017 15
134
Cs 1,9·1017 10
137
Cs 2,9·1017 13
99
Mo 4,8·1018 2,3
95
Zr 4,4·1018 3,2
103
Ru 4,1·1018 2,9
106
Ru 2,0·1018 2,9
140
Ba 2,9·1018 5,6
141
Ce 4,4·1018 2,3
144
Ce 3,2·1018 2,8
89
Sr 2,0·1018 4,0
90
Sr 2,0·1017 4,0
239
Np 1,4·1017 3
238
Pu 1,0·1015 3
239
Pu 8,5·1014 3
240
Pu 1,2·1015 3
241
Pu 1,7·1017 3
242
Cm 2,6·1016 3
а
*
, Бк
Доля радиоактивности,
выброшенной из реактора
*
а – значение радиоактивности, скорректированное на 6 апреля
1986 г. и рассчитанное по методике советских экспертов.
206
Приложение 7
ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПЕРЕХОДА
Значения коэффициентов перехода, В
, в системе «грунт –
vs
продукты питания растительного происхождения». Коэффициент
перехода определяется как отношение
Бк
свежих продуктов овощи фрукты зерновые
кг
Бк
(, , )
сухого грунта
кг
Элемент
Bi 0,1 I 0,02 Pb 0,004
Cd 0,5 K 0,3 Ra 0,04
Co 0,08 Mg 0,03 Sb 0,01
Cr 0,01 Mn 0,3 Sr 0,3
Cs 0,2 Ni 0,05 Tc 5
Cu 0,05 P 1 U 0,002
Hg 0,3 Pa 0,01 Zn 0,4
В
vs
Элемент
Вvs
Элемент
Вvs
207
ПЕРИОДЫ ПОЛУВЫВЕДЕНИЯ
Периоды полувыведения некоторых радиоизотопов
из организма человека, Т
Радионуклид Тб, сут
90
Sr 1,8·104
137
Cs 115
226
Ra* 6253
Pu* 36 500
Примечание:
* – период полувыведения из скелета.
б
Приложение 8
208
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ ........................................................................................... 3
Практическая работа 1. Радиоактивные превращения
(А.А. Касьяненко, О.А. Максимова, В.Р. Ахмедзянов).................................. 5
Практическая работа 2. Основной закон радиоактивного
распада и активность радионуклидов (А.А. Касьяненко,
О.А. Максимова, В.Р. Ахмедзянов) .............................................................. 18
Практическая работа 3. Дозы излучения (А.А. Касьяненко,
О.А. Максимова, В.Р. Ахмедзянов) .............................................................. 29
Практическая работа 4. Миграция
и динамика уровня ионизирующего излучения
(О.А. Максимова, С.В. Мамихин)................................................................. 44
Практическая работа 5. Имитационное моделирование поведения
радионуклидов в системе «растение – почва» (С.В. Мамихин) ................ 63
Практическая работа 6. Взаимодействие ионизирующих излучений
с веществом. Расчёт толщины защиты от ионизирующих излучений
(О.А. Максимова) .......................................................................................... 82
Практическая работа 7. Радон и продукты его распада
(А.А. Касьяненко) .......................................................................................... 95
Практическая работа 8. Методы измерения объёмной активности
радона и его ДПР (А.А. Касьяненко).......................................................... 116
Практическая работа 9. Методы и приборы радиационного
контроля (А.А. Касьяненко)........................................................................ 140
ЛИТЕРАТУРА........................................................................................... 164
ОПИСАНИЕ И ПРОГРАММА КУРСА «РАДИОЭКОЛОГИЯ» ..... 166
Темы рефератов и курсовых работ ...................................................... 172
Тест ......................................................................................................... 174
радионуклидов
209
ПРИЛОЖЕНИЯ ........................................................................................ 179
Приложение 1. Приложения к НРБ-99/2009 ....................................... 181
Приложение 2. Общие химические и физические величины............ 197
Приложение 3. Таблица Менделеева................................................... 199
Приложение 4. Линейные коэффициенты ослабления гамма-
излучения ............................................................................................... 200
Приложение 5. Из сборника задач
(Д.Д. Ганжа, А.Б. Назаров, 2009) ........................................................ 201
Приложение 6. Активность радионуклидов в активной
зоне ЧАЭС во время аварии 1986 г...................................................... 206
Приложение 7. Значение коэффициентов перехода........................... 207
Приложение 8. Периоды полувыведения............................................ 208
210
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]