Снятие зависимости мощности дозы от расстояния

Министерство Образования Российской Федерации

Федеральное Агентство по Образованию

ФГБОУ ВПО «Ивановский Государственный Энергетический Университет им. В. И. Ленина»

 

 

Кафедра АЭС.

 

Лабораторная работа №1.

 

Радиационная безопасность и дозиметрия внешнего гамма-излучения.

 

 

Выполнили: студенты очного факультета,

V курса, гр. 11^х

Крестниковский А. Г.

Русаков А. В.

Чигарев В. Н.

Проверил: к.т.н., доцент Токов А. Ю.

 

Иваново 2012

Цель работы

1. Оценка радиационной безопасности студентов и персонала лаборатории при работе с закрытым радионуклидным источником гамма-излучения.

2. Изучение закона ослабления гамма-излучения с расстоянием от источника.

3. Сверка показаний различных дозиметров с расчетом мощности дозы.

Применяемое оборудование и материалы

1. Закрытый радионуклидный источник гамма-излучения с изотопом ₂₇Со⁶⁰ (кобальт-60), размещенный в защитном контейнере из свинца с толщиной стенки 10 см. Контейнер снабжен коллиматором (открывающийся канал, позволяющий получить ограниченный пучок γ-излучения).

2. Передвижная каретка и линейка с делениями для измерения расстояния от источника до измерительного датчика (детектора).

3. Дозиметры с детекторами, регистрирующими гамма-излучение.

 

Основные характеристики установки с источником гамма-излучения

• энергия фотонов гамма-излучения кобальта Е_γ = 1,25 МэВ;

• период полураспада изотопа Со-60 Т_1/2 = 5,27 лет;

• начальная активность источника А_о = 4,6 ·10⁸ (Бк);

• дата аттестации источника;

• паспортная мощность экспозиционной дозы на расстоянии 1 м (мкР/ч);

• значение гамма – постоянной кобальта-60 Г = 84,23 (нГр·м2 / (с·ГБк)).

Оценка радиационной безопасности при работе с источником

1. Определим среднее значение природного фона (мощность эквивалентной дозы ) по точкам, находящимся на максимальном удалении от техногенных источников, а также за окном:

2. Рассчитаем мощность эффективной дозы

3. Определим эффективную дозу от природного облучения за календарный год (8760 ч), считая, что природное облучение воздействует на органы и ткани человека равномерно:

4. Считая, что студент находится на данном рабочем месте все 10 часов лабораторного практикума, определим максимально возможную эффективную дозу техногенного облучения студента за текущий год:

 

Снятие зависимости мощности дозы от расстояния

Таблица 1. Журнал измерений мощности эквивалентной дозы

Тип прибора	Единица измерения	Расстояние r, см
Коллиматор открыт
МКС–01–Р	мкЗв/ч *
МКС–08–П	мкЗв/ч *				25,5
УИМ-2-2	с–1
Р/ч	2,1·10-2	1,6·10-2	4,6·10-3	2,1·10-3
мкЗв/ч *
Коллиматор закрыт
МКС–01–Р	мкЗв/ч *	4,3	1,2	0,5	0,3
МКС–08–П	мкЗв/ч *	7,8	2,15	0,65	0,4
СРП–68	мкР/ч
мкЗв/ч *	0,75	0,4	0,2	0,11

 

Таблица 2. Журнал для расчетов мощности дозы

	Расстояние r, м	0,3	0,5	1,0	1,5
	Коллиматор открыт. Изотоп: Со60; Г = 84,23; Активность на дату работы А = 0,222 ГБк
	Незащищенный источник, без учета ослабления в воздухе. Мощность эквивалентной дозы о, мкЗв/ч	748,0	269,2	67,3	29,9
Линейный коэффициент ослабления воздуха μв = 0,0734 ·10-3 см-1
	Произведение μв хв (хв = r)	2,1·10-3	3,5·10-3	7·10-3	10,5·10-3
	Фактор накопления воздуха В∞ (μв хв)
	Кратность ослабления воздуха К= ехр (μв хв) / В∞	1,0021	1,0035	1,0070	1,0105
	Незащищенный источник, с учетом ослабления в воздухе: мощность эквивалентной дозы 1 = о / К	746,4	268,2	66,8	29,6
	Коллиматор закрыт. Толщина свинцовой защиты хPb = 10,5 см
Линейный коэффициент ослабления свинца μPb =0,658 см -1
Поправка к фактору накопления на барьерную геометрию d =0,987
Фактор накопления свинцовой защиты ВРb(μх)Рb = 3,24
Кратность ослабления свинца КPb = ехр(μх)Рb / (ВРb · d) = 313,1 раз
8	МЭД с учетом ослабления в свинце: 2 = 1 · ехр(-μх)Рb · ВРb · d = 1 / КPb	2,38	0,86	0,21	0,09

 

Рисунок 1. Зависимость H(r). Коллиматор открыт.

 

Рисунок 2. Зависимость H(r). Коллиматор закрыт.