Толщина защиты из свинца, cм в зависимости от кратности ослабления и энергии фотонов

Если источник g -излучения точечный, то он излучает фотоны равномерно во все стороны. При удалении от него даже при отсутствии поглощения в веществе плотность потока фотонов, а следовательно, и мощность дозы падают обратно пропорционально квадрату расстояния. Если расчетная точка находится на расстоянии х от точечного источника и между ними расположена бесконечная пластина толщиной d из материала с атомным номером Z, то плотность потока фотонов в расчетной точке можно определить по следующему соотношению:

(8.22)

где В^ч_б(Еg ,Z,m х) – числовой фактор накопления в барьерной геометрии;

А – активность источника, Бк;

h – выход фотонов.

Мощность дозы в расчетной точке определяется как

D_x=(D_r/x²)× ехр(–m х)× В^Д_б(Еg ,Z, m х), (8.23)

где D_x,D_r – соответственно мощности доз на расстоянии х и r от ИИИ;

В^Д_б(Еg ,Z, m х) – дозовый фактор накопления в барьерной геометрии.

Используя понятие кратности ослабления для барьерной геометрии, соотношение (8.23) можно представить в виде

D_x=(D_r/x²)/К_осл(Еg ,Z, m х). (8.24)

ЗадачаИзмерения и расчеты показали, что мощность эффективной дозы, создаваемая на рабочем месте широким пучком g -излучения, составляет 200 мЗв/ч. Работа с данным ИИ выполняется 100 дней в году по 1 часу в день. Энергия фотонов 1,25 МэВ. Определить необходимую толщину экрана из свинца.

РешениеОпределяем допустимую мощность эффективной дозы при данных условиях работы.

Определяем требуемую кратность ослабления.

По табл. 8.6 находим, что ослабление в 1000 раз обеспечивает экран из свинца толщиной 12,3 см.

ЗадачаТочечный изотропный источник ⁶⁰Со активностью 10¹⁰ Бк необходимо перевезти на захоронение. Время перевозки около 100 часов. При этом расстояние до оператора 1м. Определить, будет ли обеспечена безопасность оператора, если источник поместить в свинцовый контейнер с толщиной стенки 10 см. Энергия фотонов 1,25 МэВ.

РешениеДля решения задачи необходимо определить дозу, которую может получить оператор от ИИИ в данном контейнере на расстоянии 1м от него и сравнить её с ПД_А.

Мощность поглощенной дозы от находящегося контейнере с толщиной стенки d =10 см точечного ИИИ на расстоянии г=1м от него определиться по соотношению

(8.25)

По таблице из [ 8.1] находим Г-постоянную ⁶⁰Со Г=84,63 аГр× м²/с× Бк. По таблице из [ 8.2] находим для свинца и энергии фотонов 1,25 МэВ m =0,658 1/см.

Зная толщину стенки d =10 см, находим m × d =0,658× 10= =6,58. По табл. 8.5 для свинца, m × d =6,58 и энергии фотонов 1,25 МэВ находим фактор накопления В^б_Д» 3. Подставляя найденные значения в (8.25), получаем:

За 100 часов поездки (3,6× 10⁵ с) оператор получит поглощенную дозу:

Для g -излучения W_R=1 (табл.8.1), а поскольку облучается все тело, то S W_T=1. Тогда эффективная доза, полученная оператором за время транспортировки данного ИИИ в данных условиях составит

Полученная доза в 15 раз меньше предела дозы для персонала группы А равного 20 мЗв, следовательно, транспортировка ИИИ в данных условиях безопасна.