Оглавление

Введение 2

1 КЛАССИФИКАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ 3

1.1 Источники нейтронов 5

1.2 Источники γ- излучения 5

2.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ 7

2.1 Особенности взаимодействия излучения с веществом 7

2.2 Взаимодействие γ- излучения с веществом 7

2.3 Взаимодействие нейтронов с веществом 9

3. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАЩИТЫ 13

4. ИНЖЕНЕРНЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЗАЩИТЫ 15

4.1 Инженерные методы расчета защиты от γ – излучения 15

4.1.1 Факторы накопления 16

4.1.2 Описание инженерных методов 18

4.1.2.1 Защита от γ - излучения то точечных источников 19

4.1.2.2 Расчет поля γ- излучения с учетом многократного рассеяния в материале защиты 20

4.1.2.3 Защита от γ- излучения линейных и поверхностных источников 23

4.1.2.4 Защита от γ- излучения объемных источников 24

4.1.2.5 Ослабление γ- излучения цилиндрических источников в защите 27

4.2 Инженерные методы расчета защиты от нейтронов 30

4.2.1 Описание инженерных методов расчета 30

4.2.2 Метод выведения – диффузии 31

4.2.3 Метод длин релаксации 33

4.2.4 Сечение выведения 34

Введение

Развитие ядерной энергетики и радиационных технологий в различных областях науки, техники и производства создало потенциальную угрозу получения повышенных доз облучения для человека и загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами. Поэтому решение проблем, связанных с защитой от ионизирующих излучений (ИИ), является одной из актуальных задач, обеспечивающих приемлемость рисков, связанных с использованием указанных технологий.

Защита от ионизирующих излучений предназначена для ослабления уровней излучения до допустимого уровня и ниже, вплоть до значений, согласующихся с принципом обоснования, установленным в НРБ-99. При выполнении расчета защиты от ИИ требуется: понимание механизма взаимодействия ионизирующего излучения с веществом; учет всех видов радиации, воздействующих на человека; рациональный выбор наиболее эффективных защитных материалов. Необходимо учитывать многообразие источников излучения по их виду, потоку и энергетическому спектру. Кроме того, при взаимодействии излучения с материалами возникают сложные явления (многократное рассеяние, отражение на границе раздела сред, наведение активности нейтронами и т.д.). На параметры и характеристики взаимодействия ИИ с защитой могут оказывать влияние внешние факторы, такие, например, как температура, наличие внешних экранирующих материалов и др. Учет всей совокупности факторов, обеспечивающих корректность выбранной аналитической модели расчета защиты от излучения, делает эту задачу достаточно сложной и трудоемкой. Поэтому наряду с аналитическими и численными на практике часто используются инженерные методы расчета защиты, позволяющие достаточно оперативно сделать оценку наиболее важных ее параметров и обеспечить приемлемый уровень радиационной опасности при обращении с источниками излучений.

Наиболее опасными являются гамма- и нейтронные источники излучений, имеющие наибольшую проникающую способность.

1 Классификация источников излучения

Любой источник излучения характеризуется: 1) видом излучения; 2) геометрией; 3) мощностью излучения; 4) распределением излучателя; 5) энергетическим составом; 6) угловым распределением излучения.

На практике источники встречаются в неограниченном многообразии указанных характеристик.

Источники излучения можно классифицировать по виду излучения и по форме (геометрии) следующим образом:

по виду излучения:

а) источники нейтронного излучения;

б) источники γ - излучения;

в) источники α - излучения;

г) источники β – излучения;

д) источники излучения заряженных частиц;

по форме (геометрии):

а) точечные;

б) протяженные, представляют собой суперпозицию точечных источников и могут быть линейными, поверхностными или объемными с ограниченными, полубесконечными или бесконечными размерами.

Многообразие форм источников обычно сводится к линейным источникам некоторой длины l, круговым источникам, к поверхностным источникам бесконечным плоским, дисковым, прямоугольным, сферическим, полусферическим, цилиндрическим, к объемным источникам бесконечным, полубесконечным, пластинам конечных размеров, шаровым, полушаровым, цилиндрическим и в виде усеченного конуса.

Физически точечным можно считать такой источник, максимальные размеры которого много меньше расстояния до точки детектирования и длины свободного пробега в материале источника (ослаблением излучения в источнике можно пренебречь).

Поперечные размеры линейных источников должны быть намного меньше расстояния до детектора и длины свободного пробега частиц в материале источника.

Поверхностные источники имеют толщину много меньшую, чем расстояние до точки детектирования и длина свободного пробега в материале источника.

В объемном источнике излучатели распределены в трехмерной области пространства. Источники излучения наиболее часто распределяются по протяженному излучателю равномерно, экспоненциально, линейно или по косинусоидальному закону.

Энергетический спектр источников может быть моноэнергетическим (испускаются частицы одной фиксированной энергии), дискретным (испускаются моноэнергетические частицы нескольких энергий), или непрерывным (испускаются частицы разных энергий в пределах некоторого энергетического диапазона) [2].