Оценка загрязненности поверхности α- и β- излучателями, страница 3

Рисунок 4. Зависимость ln(N_сч - N_фон) от h для образца №6

По имеющимся для эталонов данным, строим график (рис. 5) зависимости толщины половинного ослабления от энергии излучения, находим по нему энергию излучения для исследуемого образца.

Рисунок 5. Зависимость энергии излучения от толщины половинного ослабления

Полученные из графиков 2-5 величины для удобства заносим в таблицу 5.

Таблица 5. Энергии бета-источников.

	Эталоны		Образец
	204Tl	№8814 (90Sr-90Y)	№6
Е,МэВ	0,76	2,23	2,05
h1/2,мг/см3	20,71	148,36	127,73

Определяем E_β по эмпирической формуле:

d_1/2=0,095*Z/A* E_β^3/2

Для образца №6:

Определяем коэффициенты счёта для эталонов:

ε= N_сч /A

Для эталона ⁹⁰Sr-⁹⁰Y:

ε= 4000/(3,99*10⁴)=0,1

Для эталона  ²⁰⁴Tl:

ε= 12/155=0,0674

Выбираем соответствующий вид зависимости эффективности регистрации излучения ε (ε(⁹⁰Sr-⁹⁰Y) принимаем за единицу) от максимальной энергии β-частиц, который строим на графике (рис. 6).

Рисунок 6. Зависимость эффективности регистрации от энергии излучения.

Рассчитаем относительную эффективность регистрации для образцов по аппроксимационной формуле графика (рисунок 6) с применением ортогонального полинома 2 степени.

Относительная эффективность регистрации для образца №6:

ε_отн = -0,2148E² + 0,9088E + 0,0147 = -0,2148*2,05² + 0,9088*2,05 + 0,0147 = 0,975 отн.ед;

Абсолютная эффективность регистрации для образца №6:

ε_обр = ε_отн* ε(⁹⁰Sr-⁹⁰Y) = 0,0975

Получив эффективность регистрации для образца №6, вычислим загрязнение образца β- нуклидами:

A_обр =  N_сч.обр./ε_обр  = 280/0,0975 = 2871,8 β-частиц/сек

Вычислим для образца №6 загрязнение образца β- нуклидом на единицу поверхности:

A_s= N_сч.обр/(ε_обр*S)=280*60/(0,0975*94,5)=1823,4 β-частиц/(мин*см2)

Полученные данные заносим в соответствующие ячейки таблицы 1.

Определения α-загрязнения поверхности.

В качестве эталона использовался источник ²³⁹Pu

Таблица 7. Результаты прямых измерений α-активности эталона и образцов.

		N	Nф	Nсч
Эталон 239Pu		500	1,3	498,7
Образец 234U		50		48,7
Образец №6	4,6			3,3

Вычисление удельной загрязненности источников α- нуклидами.

Вычислим коэффициенты счёта для эталона 239Pu:

A_s = 1.91*10³ [α-частиц/(с*2π)]

ε= N_сч/A=498,7/1,91*10³=0,26

Определение α- активности образцов:

Образец  ²³⁴U:

A = Nсч/ ε =48,7/0,26=187,3 α-частиц/сек

Образец №6:

A = Nсч/ ε =4,6/0,26=17,7 α-частиц/сек

Определяем удельную активность образцов на единицу поверхности:

Образец  ²³⁴U:

Aуд(²³⁴U )= A(²³⁴U )/Sобр =187,3 *60/        =        α-частиц/(см2*мин)

Образец  №6:

Aуд(№6)= A(№6)/Sобр =17,7*60/94,5=11,2 α-частиц/(см2*мин)

Полученные данные необходимо сравнить с ПДЗ, для этого составим таблицу 8.

Таблица 8. Сравнение полученных данных с ПДЗ.

Образец	α		β
	As, [част/(см2*мин)]	ПДЗ, [част/(см2*мин)]	Eгр[МэВ]	Eрасч[МэВ]	Загрязнение
					Аs, [част/(см2*мин)]	ПДЗ, [част/(см2*мин)]
№6	11,2	20	2,05	1,983	1823,4	2000
234U			-	-	-

Вывод по работе

В ходе эксперимента каждый образец был проверен на детекторах БДЗА-2 и        БДБ2-02 , что позволило определить вид их радиоактивной загрязненности: исследуемый образец №6 загрязнен α- и β- нуклидами.

Сравнив удельную активность образца №6 с ПДЗ поверхности помещений постоянного пребывания персонала и находящегося в них оборудования  можно сделать вывод о приемлемой α- и β- загрязненности образца, следовательно, в отношении него не требуется снижение загрязнения до допустимых значений и дезактивация.

Сравнивая значения энергии β-частиц для образца №6, найденные по уравнению аппроксимации графика (рисунок 5) и аналитически, по эмпирической формуле, можно сделать вывод о том, что слой половинного ослабления был найден неточно вследствие набора малого объема данных и плохой точности вычислений. Это, в свою очередь, обуславливается трудоемкостью и длительностью самого эксперимента и характеризует его как неточный.