- •Часть 3 оценка радиационной опасности и способов противорадиационной защиты
- •Оглавление
- •Прогнозирование и оценка радиационной обстановки при спаде радиации по закону вэя-вигнера
- •2. Порядок выполнения работы
- •1. Общие положения
- •2. Методика решения задач
- •Методика решения задачи 5
- •Определение времени, прошедшего с момента взрыва
- •Коэффициент пересчета к мощности экспозиционной дозы на один час после взрыва
- •Исходные данные для решения задач 3,4 и 5
- •Значение остаточных эквивалентных доз облучения в зависимости от времени
- •Возможные радиационные потери при однократном (до 4-х суток) облучении
- •Оценка радиационной опасности и основных способов противорадиационной защиты
- •2. Порядок выполнения работы
- •Теоретическое введение
- •Бета-излучение.
- •3. Практическая часть работы
- •4. Приложения
- •Литература
- •Оценка доз внешнего и внутреннего радиационного облучения человека
- •2. Порядок выполнения работы
- •Теоретическое введение
- •Вещества
- •Внешнее облучение
- •Внутреннее облучение
- •2. Практическая часть
- •Приложения
- •Литература
- •Занятие 4. Риск заболеваемости человека при действии радиации
- •1. Цель работы:
- •2. Порядок выполнения работы
- •Общие положения
- •Предложения по снижению риска заболеваемости при действии радиации
- •Дозы внешнего и внутреннего облучения человека
- •Задание на выполнение работы
- •Внешнее облучение человека
- •Проживание на территориях, загрязненных радионуклидами, после катастрофы на чаэс.
- •2. Внутреннее облучение органов и тканей человека
- •Сводка формул вычисления мощности дозы и величины дозы
- •Литература
Проживание на территориях, загрязненных радионуклидами, после катастрофы на чаэс.
При выполнении вариантов – Asо= 1Ки/км2 или величины загрязнений определяются по карте загрязнений территории Республики Беларусь.
Таблица 3
Дозовые коэффициенты для фотонного излучения радионуклидов
Радионуклид |
Bsg, Звм2 |
B, Звм2 |
сБк |
сБк |
|
Цезий-134 |
7,83-16 |
1,05-13 |
Цезий-137 |
7,91-16 |
3,81-14 |
Плутоний-238 |
1,87-19 |
1,24-16 |
Плутоний-239 |
3,73-20 |
5,37-17 |
Плутоний-240 |
1,96-20 |
1,17-16 |
Плутоний-241 |
1,54-20 |
1,72-19 |
Америций-241 |
1,26-17 |
2,19-11 |
2. Внутреннее облучение органов и тканей человека
Основным видом облучения жителей Республики Беларусь в настоящее время и в будущем является внутреннее при поступлении радионуклидов с пищей, водой.
Для расчета дозы излучения при поступлении радиоактивных веществ в отдельный орган в целом необходимо знать содержание радионуклида в ткани или органе и энергию излучения, испускаемого при радиоактивном распаде. Мощность поглощенной дозы D, Гр/ч, создаваемой в органе или ткани, равна
=5,810-4EAm, (8)
где E – эффективная энергия излучения - или -частиц, МэВ; Am – удельная активность радионуклида в ткани в данный момент времени, кБк/г.
Вследствие радиоактивного и минерального обмена происходит уменьшение концентрации радионуклида в организме при однократном и накопление – при хроническом поступлении. В этом случае для расчета поглощенной дозы создаваемой в организме или критическом органе следует учитывать дополнительный параметр – эффективный период полувыведения Тэф радионуклида из организма
, Тэф=Т1/2Тб/( Т1/2+ Тб), (9)
где Тб – период биологического полувыведения радионуклида из организма в процессе минерального обмена.
2.1. Однократное поступление радионуклидов.
Для экспоненциальной модели выведения радионуклида из организма поглощенная доза излучения Dt, Гр, создаваемая в органе или ткани за время t, сут, после однократного поступления равна
(10)
где Aо - начальная активность радионуклида в ткани, после однократного поступления, m – масса органа или ткани, г.
Поглощенная доза D в критическом органе до полного выведения радионуклида, т.е. при t, будет равна
(10.1)
а при t<< Тэф
(10.2)
2.2. Хроническое поступление радионуклидов.
При хроническом поступлении
(11)
где Amc – активность ежесуточного поступления радионуклида в расчете на 1 г органа или ткани, Бк; t – время, сут, от начала поступления за которое определяется поглощенная доза.
Приведенные формулы применимы для случая равномерного распределения радионуклида по критическому органу. При неравномерном распределении радионуклида расчет дозы усложняется.
Приведенные дозовые коэффициенты фотонного излучения применяются для решения и других задач.
Таблица 4
Радиобиологические константы наиболее распространенных радионуклидов
№ варианта |
Нуклид |
Критический орган (масса органа, г) |
Eэф, Мэв |
Период полураспада, сут Т1/2 |
Период полу-выведения, cут Тб |
1 |
Н-3 (HTO) |
Все тело (70000) |
0,018 |
4,5*103 |
12 |
2 |
C-14 |
Все тело |
0,27 |
2,0*106 |
10 |
3 |
P-32 |
Кости (15000) |
3,5 |
14,3 |
257 |
4 |
S-35 |
Все тело |
0,056 |
87,1 |
90 |
5 |
Ca-45 |
Кости |
0,43 |
164 |
1,8*104 |
6 |
Fe-59 |
Селезенка (180) |
0,34 |
45,1 |
600 |
7 |
Co-60 |
Все тело |
1,5 |
1,9*103 |
9,5 |
8 |
Sr-89 |
Кости |
2,8 |
50,5 |
1,8*104 |
9 |
Sr-90 |
Кости |
5,5 |
1,0*104 |
1,8*104 |
10 |
I-131 |
Щитовидная железа (20) |
0,23 |
8 |
138 |
11 |
Cs-137 |
Все тело |
0,59 |
1,1*104 |
70 |
12 |
Ba-140 |
Кости |
4,2 |
12,8 |
65 |
13 |
Ce-144 |
Кости |
6,3 |
290 |
1500 |
14 |
Au-198 |
Почки (310) |
0,41 |
2,7 |
280 |
15 |
Po-210 |
Селезенка |
5,3 |
138,4 |
60 |
16 |
Ra-226 |
Кости |
4,79 |
5,9*105 |
1,64*104 |
17 |
Th-234 |
Кости |
0,205 |
24,1 |
7,3*104 |
18 |
U-238 |
Почки |
4,18 |
1,6*1012 |
15 |
19 |
U-233 |
Кости |
4,82 |
5,9*107 |
300 |
20 |
U-235 |
Почки |
4,58 |
2,6*1011 |
15 |
21 |
Pu-239 |
Кости |
5,14 |
8,9*106 |
7,3*104 |
22 |
Am-241 |
Кости |
5,4 |
1,7*105 |
7,3*104 |
23 |
Cm-242 |
Кости |
6,11 |
162,5 |
100 |
24 |
Cf-252 |
Кости |
6,11 |
803 |
100 |
Приложение 1
Коэффициенты риска для органов и тканей
Критический орган |
Заболевание |
Риск, r, 10-2 Зв-1 |
Все тело, красный костный мозг |
Лейкемия |
0,2 |
Щитовидная железа |
Рак щитовидной железы |
0,05 |
Молочная железа |
Рак молочной железы |
0,25 |
Скелет |
Опухоли костной ткани |
0,05 |
Легкие |
Опухоли легких |
0,2 |
Все остальные органы и ткани |
Опухоли других тканей |
0,5 |
Все органы и ткани |
Все злокачественные опухоли |
1,25 |
Гонады |
Наследственные дефекты |
0,4 |
Всего |
|
1,65 |
Приложение 2