(14.26) При исследовании влияния g-излучения на радиометрическую аппаратуру для облучения использовали точечный изотропный источник Co(60) активностью 30.3Ки. Определить необходимую толщину бетонной защиты ,обеспечивающую безопасную работу на расстоянии 3м для персонала при 36-часовой рабочей неделе. Зависимость фактора накопления от взаимного положения источник-защита-детектор в расчетах не учитывать.
Решение: Определим требуемую кратность ослабления излучения:
К=(Q·Гg·t·0,96)/R^2×D(ПДД)=(30,3×10^3×12,93×0,96×36)/9×10^4×0,1= 1500;
Где Q-активность источника;
Гg-ионизационная гамма-постоянная,
0,96-коэф-нт перевода экспоз. дозы в рентгенах в поглощенную дозу в ткани в радах , t-время работы, ч/неделя; R-расстояние от источника до детектора, см; D(ПДД)-предельно допустимая недельная доза для персонала; d=80,5см-толщина защиты (по унив. таблице)
(14.1) Рассчитать длину релаксации ,слой половинного ослабления массовый ,атомный и электронный коэффициенты ослабления g-квантов Со(60) при прохождении через железо . Расчет провести для средней энергии g-излучения Со(60) , равной 1.25МэВ , для которой линейный коэффициент ослабления равен 0.41 1/см.
Решение: Длина релаксации L=1/m=2.44 см, слой половинного ослабления D1/2=0.693/m=1.69 см, массовый mср, атомный mа и электронный mэ коэффициенты ослабления вычисляются из следующих соотношений:
mср=m /r=0.052 см²/г,
mа=m /rNa/A=4.85×10^-24 cм²/атом,
mэ=m /rNaZ/a=1.87×10^-25 см²/электрон, где Na-постоянная Авогадро; r,А,Z-плотность, относительная атомная масса и порядковый номер материала защиты.
ПОЛЕ ИЗЛУЧЕНИЯ ТОЧЕЧНЫХ И ПРОТЯЖЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ БЕЗ ЗАЩИТЫ.
(12.8) Излучающее кольцо моделируется точечным изотропным источником Zn(65) активностью 100 мКи ,движущимся равномерно со скоростью 10 см/с по окружности радиусом 50 см .Определить экспозиционную дозу после пяти оборотов в точке на расстоянии 1м от центра окружности ,считая по перпендикуляру к плоскости круга.
Ослабление излучения в воздухе не учитывать.
Решение. Время перемещения источника при пяти оборотах t=5×2pR/n=157 с, где R-радиус круга (R=50 см); n-скорость движения источника (n=10 см/с).
Экспозиционная доза D=QГgt×10³/l² (мР), Q-активность источника (Q=100 мКи); Гg-ионизационная гамма-постоянная, (Р×см²)/(ч×мКи) (Гg =3.02 (Р×см²)/(ч×мКи)); t-время перемещения (t =157/3600 ч); l=(R²+h²)½=1/12 м, где h-расстояние от точки детектирования до центра круга. Подставляя числовые значения, определяем D=1.06 мР.
(12.4) Труба площадью сечения 10 см² проложена вдоль стены на протяжении 4м. Определить мощность экспозиционной дозы g-излучения на расстоянии 2 м от середины трубы по перпендикуляру к стене, если по трубе протекает радиоактивный раствор с удельным g-эквивалентом 30 мг-экв Ra на 1 л. Поглощение и рассеяние g-квантов врастворе, в стенах трубы и в воздухе не учитывать.
Решение: Мощность эксп. дозы в точке детектирования Р=(2hГg)arctg (l/h×10^6)/(h×3600) мкР/с, где h-удельный линейный g-эквивалент источника (мг-экв Ra/см), h=0,3 мг-экв Ra/см, Гg-ионизационная гамма-постоянная(Гg=8,4 (Р×см^2)/(ч×мКи) ; l=h=200 по условию задачи. Подставляя соответствующие значения в формулу, определяем Р=5,5 мкР/с.
ОСНОВНЫЕ РАДИАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ.
(10.34) Какова мощность реактора, если дневной расход U(238) составляет 1г.
Решение: Энергия 1 Вт выделяется при делении 3,1×10^10×24×3600=2,68×10^15 атомов U(235) в сутки. В 1г U(235) содержится n=Na/A атомов, где Na-постоянная Авогадро, А- массовое число, n=(6,024×10^23*/235=2,57×10^21. Выделенная энергия равняется 2,57×10^21/(2,68×10^15)»10^6 Вт=1 МВт.
ДОЗИМЕТРИЯ АЭРОЗОЛЕЙ И ГАЗОВ.
(8.16) Для измерения концентрации Ar(41) использовали сферическую ионизационную камеру объемом 5 л. Чему равна концентрация Ar(41) в объеме камеры в момент ее заполнения, если ионизационный ток насыщения, измеренный через 10 мин после заполнения камеры при атмосферном давлении, оказался равным 10^ -12 A ?
Решение. Ток насыщения в камере объемом V [л], наполненной радиоактивным газом с концентрацией q [Ки/л], равен
I=(g×3.7×10¹º×V×Eb×l /R0×10^6×1.6×10^ -19)/34 A,
Где l-средний путь b-частиц в камере; R0-пробег b-частиц , обладающих средней энергией Еb. Для Ar(41) средняя энергия b-частиц равна 0.4 МэВ/расп. При подстановке значения тока необходимо учесть распад нуклида.
Ответ: 1.45×10^-8 Ки/л.
ЛПЭ-МЕТРИЯ И МИКРОДОЗИМЕТРИЯ.
(7.2) Сферический воздухоэквивалентный пропорциональный счетчик находится однородном поле ионизирующего излучения. Для частиц, входящих в чувствительный объем счетчика с ЛПЭ, равной 4.74×10^-2 МэВ/(см²×мг), плотность амплитудного распределения импульсов, вызванных частицами с максимальной потерей энергии в объеме счетчика, равна 48 1/кэВ. Найти полную энергию, поглощенную в газовом объеме счетчика для частиц с указанным значением ЛПЭ. Радиус счетчика 1 см, давление газа 50 мм рт.ст. при 0°С.
Решение. Поглощенная энергия DE=N0×ò¦(U)dU=4/3 N0rL . N0=0.194; DE=1.05 МэВ.
ФОТОГРАФИЧЕСКИЙ И ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОДЫ.
(6.5) Рентгеновская пленка, расположенная перпендикулярно направлению распостранения направленного пучка электронов с плотностью потока 2×10³ част./(см²×с), в результате облучения в течении некоторого времени имела плотность почернения, равную S. Чему равна плотность тока через пленку изотропного излучения, если одна сторона пленки покрыта непроницаемым для электронов подложкой и плотность почернения при том же времени облучения равна 3S?
Решение. Плотность тока изотропного излучения из бесконечного полупространства над пленкой jИзотр связана с плотностью тока при нормальном падении jнорм соотношением
Jизотр=1/2×jнорм(Sизотр/Sнорм), где S-плотность почернения.
Плотность тока jнорм численно равна плотности потока. В нашем случае jнорм=2×10^3 1/(см²×с); jизотроп=3×10^3 1/(см²×с).
смсм
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.