Упражнение 16

Цезий- 137 обладает большим химическим сродством с калием и поэтому способен активно замещать его в мышечной ткани ор­ганизмов.

Примем, что в теле сотрудника АЭС накопилось 0,015 мг это­го радионуклида. Требуется рассчитать годовую эквивалентную поглощенную дозу излучения в зивертах, обусловленную внут­ренним облучением этого сотрудника, и сравнить ее с предельно допустимой дозой, составляющей для персонала АЭС 0,05 Зв/год.

Данные для расчета: Сs-137- β-излучатель, Е_β = 0,52 МэВ, при каждом распаде ядра цезия помимо β-частиц выделяется γ-квант с энергией Е_γ = 0,66 МэВ, облучению подвергается все тело сотрудника массой 70 кг.

Литература [1,2].

Упражнение 17

По приводимым в литературе данным, при разовом введении в организмы подопытных собак плутония-239 в количестве 14 мкКи/кг все они погибали через 30 суток. Рассчитайте леталь­ную для собак эквивалентную поглощенную дозу излучения в течение первых суток, учитывая, что плутоний-239 является α-излучателем. Энергия выделяющихся α-частиц равна 5,15 МэВ. Средняя масса тела собаки равна 10 кг. При какой мощности экс­позиционной дозы (мкР/ч) на территории теплокровный организм получит такую же эквивалентную дозу излучения в течение года? В каком случае это может произойти, если естественный уровень радиации равен в большинстве случаев 5 ... 1 5 мкР/ч?

Указания к выполнению упражнений 14... 17

Активность радионуклидов определяют в беккерелях (Бк) по формуле

где N_ав - постоянная Авогадро (6,02-1 0²³), т. е. число атомов в од­ном моле вещества, т — масса радионуклида, г; T_1/2 - период по­лураспада радионуклида, выраженный в секундах (1 год = 3,16*10⁷ с); М_А — атомная масса радионуклида, г.

Внесистемной единицей А является Кюри (Ки), 1 Ки = 3,7*10¹⁰Бк.

Энергию выделяющихся из ядер радионуклидов частиц и из­лучений измеряют в электронвольтах, 1 эВ = 1,6*10^-19 Дж.

Эквивалентную поглощенную дозу излучения определяют по формуле

'

где dЕ- энергия, Дж, переданная ионизирующим излучением определенного вида веществу, находящемуся в элементарном объеме, dт - масса вещества, кг, в этом элементарном объеме: авзв - взвешивающий коэффициент, учитывающий степень воз­действия вида излучения на биологические ткани; для β- и γ-излучений К_взв = 1, для α-частиц К_взв = 20.

В единицах Си Д_экв измеряют в зивертах (Зв), 1 Зв = 1 Дж/кг. Внесистемной единицей изменения Д_экв является биологический эквивалент рентгена (БЭР),

1 Зв ≈ 100 БЭР.

При известном значении создаваемой γ- и β-излучателями мощности экспозиционной дозы излучения (М_эксп), выражаемой на практике в мкР/ч, мР/ч, Р/ч, Д_экв для конкретного организма рассчитывают по формуле

где t - промежуток времени, в течение которого организм под­вергался облучению при данной М_эксп.

Например, при М_эксп = 11,4 мкР/ч эквивалентная доза, погло­щенная человеком в течение года, составит 1 1,4 * 24 * 365 / 10⁶ = 0,1 Р = 0,1 БЭР= 1 мЗв.

Литература [2, 12].