Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лабораторные работы / Метода по 7 и 8 лабам_Радон

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
29.09.2026
Размер:
1 Мб
Скачать
☆
Примечание: * Перечисленные ниже материнские радионуклиды приведены в условиях их равновесия с дочерними:
Sr-90 Y-90 Zr-93 Nb-93m Zr-97 Nb-97 Ru-106 Rh-106 Cs-137 Ba-137m Ba-140 La-140 Ce-134 La-134 Ce-144 Pr-144 Pb-210 Bi-210, Po-210 Pb-212 Bi-212, Tl-208 (0.36), Po-212 (0.64) Bi-212 Tl-208 (0.36), Po-212 (0.64) Rn-220 Po-216 Rn-222 Po-218, Pb-214, Bi-214, Po-214 Ra-223 Rn-219, Po-215, Pb-211, Bi-211, Tl-207 Ra-224 Rn-220, Po-216, Pb-212, Bi-212, Tl-208(0.36), Po-212(0.64) Ra-226 Rn-222, Po-218, Pb-214, Bi-214, Po-214, Pb-210, Bi-210, Po-210 Ra-228 Ac-228 Th-226 Ra-222, Rn-218, Po-214 Th-228
Th-229 Ra-225, Ac-225, Fr-221, At-217, Bi-213, Po-213, Pb-209 Th-232
Th-природный
Th-234 Pa-234m U-230 Th-226, Ra-222, Rn-218, Po-214 U-232
U-235 Th-231 U-238 Th-234, Pa-234m U-природный
U-240 Np-240m Np-237 Pa-233 Am-242m Am-242 Am-243 Np-239
Ra-224, Rn-220, Po-216, Pb-212, Bi-212, Tl-208 (0.36), Po-212 (0.64)
Ra-228, Ac-228, Th-228, Ra-224, Rn-220, Po-216, Pb-212, Bi-212, Tl-208 (0.36), Po-212 (0.64)
Ra-228, Ac-228, Th-228, Ra-224, Rn-220, Po-216, Pb-212, Bi-212, Tl-208 (0.36), Po-212 (0.64)
Th-228, Ra-224, Rn-220, Po-216, Pb-212, Bi-212, Tl-208 (0.36), Po-212 (0.64)
Th-234, Pa-234m, U-234, Th-230, Ra-226, Rn-222, Po-218, Pb-214, Bi-214, Po-214, Pb-210, Bi-210, Po-210
195
При уровнях активности радионуклидов, меньше приведен­ных в таблице и условии применения МЗУА и МЗА одновременно, эффективная индивидуальная годовая доза облучения лиц из пер­сонала и населения не превысит 10 мкЗв и в аварийных случаях 1 мЗв, а коллективная эффективная доза – 1 чел.-Зв при любых ус­ловиях использования. Эквивалентная доза на кожу
не превысит
50 мЗв/год.
Природные радионуклиды оценивались при их попадании в потребительские товары из техногенных источников (например, Ra-226, Po-210) или по их химической токсичности (для тория, урана и др.).
Если присутствует несколько нуклидов, то сумма отноше­ний активности к их табличным значениям не должна превышать единицу. Приведенные в таблице радионуклиды в зависимости
от минимально значимой суммарной активности (МЗА) делятся на 4 группы радиационной опасности:
А – 1×10 Б – 1×10 В – 1×10 Г – 1×10
3
Бк;
4
и 1×105 Бк;
6
и 1×107 Бк;
8
и 1×109 Бк, а также Kr-83m, Kr-85m и Xe-135m.
196
Приложение 2
ОБЩИЕ ФИЗИЧЕСКИЕ
И ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
Множители и приставки для образования
кратных и дольных единиц
Множитель Приставка Обозначение
приставки
1018 экса Э 10-1 деци д
1015 пета П 10-2 санти с
1012 тера Т 10-3 милли м
109 гига Г 10-6 микро мк
106 мега М 10-9 нано н
103 кило к 10
102 гекто г 10
101 дека да 10
Множитель Приставка Обозначение
-12'
пико п
-15
фемто ф
-18
атто а
приставки
Некоторые наиболее употребительные величины,
встречающиеся в атомной и ядерной физике
Величина Значение
Скорость света в вакууме Постоянная Планка Масса покоя протона Масса покоя нейтрона Масса покоя электрона Заряд электрона Атомная единица массы (1/12 часть массы изотопа 12С)
197
с = 2,9979 · 108 м/с
h = 6,6262 · 10 mp = 1,6726 · 10 mn = 1,6749 · 10 me = 9,1096 · 10
е = 1,6022 · 10 1 а.е.м. = 1,6606 – 10
-34
Дж⋅с
-27
-27
-31
-19
Кл
кг кг
кг
-27
кг
Единицы энергии и их соотношения
Наименование Обозначение Эрг Джоуль
Эрг эрг 1 10-7 6,24 · 1011
Джоуль Дж 107 1 6,24 · 1018
Электронвольт эВ 1,602 · 10
-12
1,602 · 10
Электрон-
-19
1
вольт
198
Приложение 3
ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА
199
Приложение 4
ЛИНЕЙНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ
ОСЛАБЛЕНИЯ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ
Таблица
Линейные коэффициенты ослабления
γ-излучения μ (см
-1
) для некоторых материалов
3
г/см
Оксид бериллия 2,3 0,140 0,0759 0,0552 Висмут 9,8 0,700 0,409 0,440 Карбид бора 2,5 0,150 0,0825 0,0675 Кирпич огнеупорный 2,05 0,129 0,0738 0,0543 Кирпич силикатный 1,78 0,113 0,0646 0,0473 Углерод 2,25 0,143 0,0801 0,0590 Глина 2,2 0,130 0,0801 0,0590 Цемент 2,07 0,133 0,0760 0,0559 Бетон баритовый 3,5 0,213 0,127 0,110 Бетон портланд 2,4 0,154 0,0878 0,0646 Стекло свинцовое 6,4 0,439 0,257 0,257 Парафин 0,89 0,646 0,0360 0,0246 Каучук 0,915 0,0662 0,0370 0,0254 Дуб 0,77 0,0521 0,0293 0,0203 Сосна 0,67 0,0452 0,0253 0,0175 Ткани человека* 1,0 0,0699 0,0393 0,0274 Гранит 2,45 0,155 0,0887 0,0654 Известняк 2,99 0,187 0,109 0,0824 Песчаник 2,40 0,152 0,0871 0,0641 Песок 2,2 0,140 0,0825 0,0578 Сталь (1 % С) 7,83 0,460 0,276 0,234 Нержавеющая сталь 7,8 0,462 0,279 0,236
Энергия гамма-квантов, Eγ Материал Плотность ρ,
1 МэВ 3 МэВ 6 МэВ
*
Состав ткани человека: О – 76,2 %; С – 11,1 %; H – 10,1 %; N – 2,6 %.
200
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:
A
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 A
– активность радионуклида в данный момент времени;
t
– 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
=
– 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 –
()
λλλ
(3)
,expexpexp
tAAttA ⋅−⋅+⋅⋅−−⋅−
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 A
основа натурального логарифма, ~ 2,7; λ дения, сут
– активность радионуклида в данный момент времени;
t
– активность радионуклида в начальный момент времени; е –
0
– постоянная выве-
-1
; Т
– эффективный период биологического полу-
эфф
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:
tλ=
эфф
4, 6
,
(8)
'
эфф
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
2/1
=
эфф
()
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⋅
%
,
2
= (13)
m
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