Розрахунки за основними принципами захисту від зовнішнього g-випромінювання

Приклад 1

Визначити ефективну еквівалентну дозу D_еф опромінення організму в цілому для суб’єкта А за рік, тканини і органи якого були рівномірно опромінені різними видами радіоактивних випромінювань (a-, b-, g-, n-випромінюваннями). Поглинена доза для організму в цілому (для всіх органів і тканин) D_п =0,2 Гр.

Розв’язок

1. Визначаємо за табл. 1 і табл. 2 значення коефіцієнтів W_R та W_т:

при опроміненні організму a-випромінюваннями W_R =20;

при опроміненні організму b-випромінюваннями W_R =1;

при опроміненні організму g-випромінюваннями W_R =1;

при опроміненні організму n -випромінюваннями W_R =10.

Відповідно до вихідних даних, організм опромінений рівномірно, тому за табл. 2 для організму в цілому W_т =1.

2. Визначаємо ефективну еквівалентну дозу опромінення, отриману окремим органом (тканиною) людини за формулою (3):

при опроміненні організму a-випромінюваннями: D_еф.еa=D_п.орг×W_R.a×W_т.орг =0,2×20×1=4 (Зв);

при опроміненні організму b-випромінюваннями: D_еф.еb=D_п.орг×W_R.b×W_т.орг =0,2×1×1=0,2 (Зв);

при опроміненні організму g-випромінюваннями: D_еф.еg=D_п.орг×W_R.g×W_т.орг =0,2×1×1=0,2 (Зв);

при опроміненні організму n-випромінюваннями: D_еф.еn=D_п.орг×W_R.n×W_т.орг =0,2×10×1=2 (Зв).

3. Визначаємо ефективну еквівалентну дозу опромінення всього організму, як суму здобутків ефективних еквівалентних доз від різних випромінювань:

D_еф.орг=D_еф.еa+D_еф.еb+D_еф.еg+D_еф.еn =4+0,2+0,2+2=6,4 (Зв).

Висновок: При одноразовому рівномірному опроміненні організму (всіх тканин і органів) різними видами радіоактивних випромінювань ефективна еквівалентна доза для всього організму суб’єкта А складе D_еф.орг =6,4 (Зв)=640 (бер).

Таблиця 1		Таблиця 2
Коефіцієнт відносної біологічної ефективності W R для розрахунку еквівалентної дози Dек		Ваговий коефіцієнт ризику тканин (органів) Wт для розрахунку ефективної еквівалентної дози Dеф
Вид випромінювання	WR, Зв/Гр		Тканини (органи) людини	WТ
Фотони будь-яких енергій (g-випромінювання)			Гонади	0,20
Електрони будь-яких енергій, b-частки			Червоний кістковий мозок	0,12
Нейтрони з енергією:			Товстий кишечник	0,12
менш 10 кеВ			Легені	0,12
від 10 кеВ до 100 кеВ			Шлунок	0,12
від 100 кеВ до 2 МеВ			Сечовий міхур	0,05
від 2 МеВ до 20 МеВ			Грудні залози	0,05
більше 20 МеВ			Печінка	0,05
Середнє значення для нейтронів			Стравохід	0,05
a-частки			Щитовидна залоза	0,05
Осколки поділу			Шкіра	0,01
Важкі ядра			Клітки кісткових поверхонь	0,01
			Інше*	0,05
			Організм у цілому	1,00
			Примітки. 1. * «Інше» включає до себе надниркові залози, головний мозок, екстракторокальний відділ органів дихання, тонкий кишечник, нирки, м’язові тканини, підшлункову залозу, селезінку, виделкову залозу, матку. 2. Вагові коефіцієнти ризику тканин (органів) Wт встановлюють емпірично та розраховують таким чином, щоб їхня сума для всього організму складала 1.

Таблиця 3

Значення гранично-припустимих доз опромінення людини

Тип населення	Значення ГПД опромінення
Персонал радіаційно-небезпечних об’єктів	2 бер на рік в середньому за будь-які 5 років, але не більше 5 бер на рік
Населення	0,1 бер на рік в середньому за будь-які 5 років, але не більше 0,5 бер на рік

Розрахунки за основними принципами захисту від зовнішнього g-випромінювання

Приклад 2 (захист кількістю)

Визначити, з якою припустимою активністю джерела ІВ можливо працювати без захисту протягом 41 годинного робочого тижня (t), якщо робоче місце знаходиться на відстані r =1 (м) від джерела випромінювання.

Розв’язок

1. Визначаємо активність джерела за формулою (див. Табл. 4):

Висновок: За умови 41-годинного робочого тижня на відстані від джерела випромінювання не менше 1 метра можна працювати з ІВ активністю не більше 2,93 (мг×екв.радія).

Приклад 3 (захист часом)

Визначити припустимий час перебування в годинах за тиждень (t) на робочому місці, яке знаходиться на відстані r =0,5 (м) від джерела ІВ з активністю m =100 (мг∙екв.радія).

Розв’язок

1. Визначаємо тривалість роботи з джерелом протягом робочого тижня за формулою (див. Табл. 4):

(год/тиждень).

Висновок: При активності джерела ІВ m=100 (мг∙екв.радія) на відстані не менше 0,5 метра можна працювати не більше 0,3 годин на тиждень.

Приклад 4 (захист відстанню)

Визначити припустиму відстань (r) в метрах, на якій можливо працювати t =36 (год) на тиждень з препаратом радію активністю m =5 (мг∙екв.радія).

Розв’язок

1. Визначаємо припустиму відстань на якій можливо працювати вказаний час за формулою (див. Табл. 4):

(м).

Висновок: При активності препарату радію m =5 (мг∙екв.радія) з ним можна працювати не більше 36 годин на тиждень на відстані не менше 1,23 метри.

Приклад 5 (захист екраном)

Визначити товщину екрану зі свинцю, необхідну для ослаблення g-випромінювання від джерела ⁶⁰Со із середньою енергією квантів Е =1,25 (МеВ) до гранично-припустимої потужності дози цього випромінювання Р_Х =0,75 (мкР/с), якщо виміряна на робочому місці потужність дози Р₀ =60 (мкР/с).

Розв’язок

1. Визначаємо за формулою коефіцієнт ослаблення випромінювання (див. табл. 4):

2. За табл. Д 5.1 (див. Додаток 5), для коефіцієнту ослаблення випромінювання К =80 та для енергії випромінювання Е =1,25 (МеВ) знаходимо, що необхідна товщину екрану зі свинцю 80 мм.

Висновок: Для забезпечення безпеки роботи із джерелом g-випромінювання, яке має середньою енергією квантів Е =1,25 (МеВ), при встановленій гранично-припустимій потужності дози випромінювання Р_Х =0,75 (мкР/с) товщина захисного екрану зі свинцю повинна бути не менше 80 мм.

Таблиця 4

Основні принципи захисту від зовнішнього g-випромінювання

№ з/п	Від захисту	Принцип захисту	Розрахункова формула
1.	Захист кількістю	Використання для роботи джерел з мінімально можливим виходом іонізуючих випромінювань
2.	Захист часом	Проведення робіт, пов’язаних з опроміненням, протягом мінімального часу
3.	Захист відстанню	Забезпечення під час роботи з джерелом іонізуючих випромінювань максимальної відстані від джерела до людини
4.	Захист екраном	Зменшення інтенсивності випромінювань за допомогою екранів

Примітка: m – активність джерела (мг∙екв.радія);

r – відстань від джерела до людини (м );

t – тривалість роботи з джерелом протягом робочого тижня (год);

K – коефіцієнт ослаблення випромінювання екраном;

P_В – потужність дози ІВ, виміряна на робочому місці (мкР/с);

P_ГП – гранично-припустима потужність дози для даних умов (мкР/с).

Таблиця 5

Нижня межа ГПД опромінення, при яких приймається рішення про евакуацію

Критерії для прийняття рішень	Нижня межа виправданості	Безумовно виправдана межа
Доза, попереджена за період переселення (Зв)	0,2
Доза, попереджена за перші 12 місяців після аварії (Зв)	0,05	0,5

Додаток 2

Таблиця Д 2.1

Дата добавления: 2015-10-28