Методика расчета дозы возможного облучения

1. Установить количество лабораторных работ k = 1, 2, 3, … , n, подлежащих выполнению за учебный год.

2. Установить тип излучения, поток и энергию частиц источника, используемого в данной лабораторной работе.

3. Установить время t, необходимое для выполнения данной лабораторной работы.

4. Установить, какой орган, кожа или все тело будут подвержены внешнему облучению при выполнении лабораторной работы.

5. Установить с помощью таблицы 1 годовое значение предела дозы для персонала группы А.

6. Определить годовой предел дозы D_Бдля персонала группы Б.

7. Определить допустимый предел дозы D_Б,k при выполнении данной лабораторной работы,

   DБ,k = DБ/n.

   (5)

8. Выбрать из таблиц 2 – 4 Приложения I величину дозыD₁ на единичный флюенс частиц Ф₁с учетом типа излучения и энергии частиц.

Флюенс частиц Ф – количество частицdN, попадающих в объем, ограниченный сферой с площадью поперечного сеченияdS, за время облучения:

(6)

Доза D₁ на единичный флюенс Ф₁ – средняя доза, которая создается в объеме вещества, ограниченного сферой с единичной площадью поперечного сечения, при попадании в объем одной частицы данного вида и данной энергии.

9. Найти предельную величину флюенса частиц на рабочем месте при выполнении данной лабораторной работы:

.

(7)

10. Найти среднюю величину допустимой плотности потока частиц на рабочем месте за время t, необходимого для выполнения данной лабораторной работы

(8)

Плотность потока частиц φ – количество частицdN, попадающих в объемdV, ограниченный сферой с площадью поперечного сеченияdS, за интервал времениdt:

.

(9)

11. Рассчитать плотность потока частиц на рабочем месте

(10)

где I– число частиц, испускаемых источником в ед. времени (поток частиц);r- расстояние от источника до места нахождения лица, выполняющего данную лабораторную работу. Если частицы возникают в результате радиоактивного распада, то

(11)

где A– активность источника;n- среднее число частиц, возникающих при распаде одного ядро. Если для получения частиц (например, нейтронов) используется ядерная реакция, то

(12)

где Ń– число частиц в ед. времени, используемых для возбуждения ядерной реакции, аΥ– выход ядерной реакции.

Рассчитанная по формуле (10) величина не должна превышать, т.е. необходимо, чтобы, что является свидетельством того, что суммарная годовая доза от внешнего облучения, которая может быть получена за время выполнения всех лабораторных работ, не превысит установленного предела дозы и требования норм радиационной безопасности будут соблюдены.

Пример расчета возможной дозы облучения

1. Пусть для выполнения учебного плана необходимо выполнить за учебный год n = 10 лабораторных работ.

2. Допустим, что в лабораторной работе используется источник γ-квантов с энергией 1МэВ, излучающийI = 10⁷γ-квантов в секунду.

3. Предположим, что для выполнения лабораторной работы необходимо время t =1,5 часа.

4. Из-за сильно проникающего характера γ-излучения следует предположить, что все тело будет подвержено внешнему облучению.

5. Поэтому, из таблицы 1 выбираем предел эффективной дозы D_А = 20 мЗв в год для персонала группы А.

6. Тогда соответствующий годовой предел дозы для персонала группы Б будет равен

   (13)

7. Допустимый предел дозы при выполнении данной работы составит

   (14)

8. Из таблицы 3 выбираем дляγ- излучения с энергией 1 Мэв величину эффективной дозы на единичный флюенсD₁ = 4,48·10^-12 Зв·см².

9. Определяем предельную величину флюенса частиц на рабочем месте при выполнении данной работы

   (15)

10. Определяем среднюю величину допустимой плотности потока γ-квантов на рабочем месте во время выполнения данной лабораторной работы

    .

    (16)

11. Используя полученное значение φ_допиз формулы (10) находим минимальную величину расстояния между источником и рабочим местом

(17)

Таким образом, можно утверждать, что на расстояниях плотность потока частици основные требования норм радиационной безопасности по непревышению индивидуальной дозы будут выполнены.