Захист від іонізуючих випромінювань Основні характеристики іонізуючих випромінювань
Існують два види іонізуючих випромінювань:
корпускулярне, що складається з частинок з масою спокою, відмінною від нуля (α - і β-випромінювання і нейтронне випромінювання);
електромагнітне (гамма (γ)-випромінювання і рентгенівське) з дуже малою довжиною хвилі.
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
Рентгенівське випромінювання може бути отримано в спеціальних рентгенівських трубах, в прискорювачах електронів. Рентгенівські промені являють собою один з видів електромагнітного випромінювання. Енергія його зазвичай не перевищує 1 Мев.
Як приклад визначимо довжину хвилі γ-випромінювання з енергією 0,048 Мев. Використовуючи відоме співвідношення 1 ев = 1,602 • 10-19Дж, виразимо енергію γ-випромінювання в джоулях:
(8)
Енергія γ-випромінювання визначається формулою:
,
(9)
де h – константа Планка (h = 6,626 • 10-34 Дж-с);
v – частота кванта електромагнітної енергії, Гц;
с – швидкість світла (с ≈ 3,00 108 м/с);
λ – довжина хвилі, м.
Рентгенівське випромінювання, як і гама-випромінювання, має малу іонізуючу здатність і велику глибину проникнення.
Основні показники та одиниці виміру, що використовуються для характеристики іонізуючих випромінювань.
При розпаді ядер атомів його продукти вилітають з великою швидкістю. Зустрічаючи на своєму шляху ту або іншу перешкоду, вони викликають в її речовині різні зміни. Вплив випромінювання на речовина буде тим більше, чим більше розпадів відбувається в одиницю часу. Для характеристики числа розпаду вводиться поняття активності (А) радіоактивної речовини, під яким розуміють число мимовільних ядерних перетворень dN в цій речовині за малий проміжок часу dt, ділений на цей проміжок часу:
А
=
(10)
Одиницею вимірювання активності є Кюрі (Кі), що відповідає 3,7·1010 ядерних перетворень в секунду.
Для характеристики впливу іонізуючого випромінювання на речовину введено поняття дози випромінювання. Дозою випромінювання називається частина енергії, передана випромінюванням речовини і поглинена ім. Кількісною характеристикою взаємодії іонізуючого випромінювання та речовини є поглинена доза випромінювання (Д), що дорівнює відношенню середньої енергії dE, переданої іонізуючим випромінюванням речовини в елементарному обсязі, до маси опроміненого речовини в цьому обсязі dm:
.
(11)
Експозиційна доза Х - відношення повного електричного заряду dQ іонів одного знака, що виникають у малому обсязі сухого повітря, до маси повітря dm у цьому обсязі, тобто.
.
(12)
Одиницею експозиційної дози в системі СІ є кулон на кілограм (Кл/кг).
Позасистемною одиницею дози рентгенівського й гама-випромінювання є рентген (р) - доза випромінювання, при якій сумарний заряд позитивних або негативних іонів, що утворюються в 1,293·10-6 кг повітря, дорівнює 0,33·10-9 кулонів.
Для
оцінки можливого збитку здоров'я при
хронічній дії іонізуючого випромінювання
введено поняття еквівалентної дози
(Н). Ця величина визначається як добуток
поглиненої дози Д на середній коефіцієнт
якості випромінювання Q (безрозмірний)
у даній точці тканини людського тіла,
тобто:
(13)
Одиницею еквівалентної дози в системі СІ є Зиверт (Зв).
У табл. 5 представлені відомості про величини коефіцієнта Q.
Табл..5. Значення Q для різних видів випромінювань
Вид випромінювання |
Q |
Рентгенівське |
1 |
Електрони, β- випромінювання |
1 |
Протони з енергією, що менше 10МеВ |
10 |
Нейтрони з енергією, що менше 20МеВ |
3 |
Нейтрони з енергією 0,1-10МеВ |
10 |
α - випромінювання з енергією, що менше 10МеВ |
20 |
Важкі ядра віддачі |
20 |
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
Принципи радіаційної безпеки регламентуються «Нормами радіаційної безпеки» НРБ-76, «Основними санітарними правилами роботи з радіоактивними речовинами та іншими джерелами іонізуючих випромінювань» ОСП72-80. Відповідно до цими нормативними документами норми опромінення встановлені для наступних трьох категорій осіб:
категорія А - персонал, постійно або тимчасово працює з джерелами іонізуючих випромінювань;
категорія Б - обмежена частина населення, яка за умовами розміщення робочих місць або за умовами проживання може піддаватися впливу джерел випромінювання;
категорія - населення країни, республіки краю і області.