Физика \ Ядерная физика

Знакомство с приборными методами радиационного контроля за мощностью дозы радиационного фона и гамма-излучающего радиоактивного источника, страница 3

RсрпБ(10) = √(10+1+2,5)2+2,52 = 13.73 см

RсрпБ(20) = √(20+1+2,5)2+2,52 = 23,63 см

Rдгб(10) = √(10+1)2+9.32 = 14.4см

Rдгб(20) = √(20+1)2+9.32 = 22,97см

Перед началом работы с источником, необходимо измерить фоновое значение окружающей среды, которое необходимо учитывать в дальнейших расчетах.

Фон СРП-68:   11 [мкР/ч]

ДБГ-06Т: 0,012 [мР/ч]

0,13 [мкЗв/ч]

Экспериментальные данные с вычетом фона, для удобства, сведем в таблицу 3.


Таблица 3. Экспериментальные данные с вычетом фона.

Расстояние

Мощность экспозиционной дозы за вычетом фона

Мощность эквивалентной дозы за вычетом фона

СРПа (мкР/ч)

СРПб

(мкР/ч)

ДБГ

(мкР/ч)

ДБГ

(мкЗв/ч)

10

23

39,1

17,4

0,16

20

6,6

10

5,8

0,07

В качестве источника γ- излучения использовался 152Eu (комплект 5040) с активностью на 01.01.1989г. А0 = 50,2 кБк и периодом полураспада T1/2 = 13,516 лет = 4933,94 суток.

С момента выпуска прошло 9390 дней, нам необходимо вычислить активность источника на данный момент:

At=A0*e-(0,693*t/T1/2) = 50,2*e-(0,693*9390/4933,94) = 13,43 кБк = 3,63*10-7 Ки = 3,63*10-4 мКи

Мощность экспозиционной дозы можно рассчитать по формуле:

D=Kγ*At/R2, где Kγ=6,284 Р*см2/ч*мКи – гамма постоянная;

At - активность на день измерения, мКи;

R - расстояние до источника, см.

DсрпА(10)=Kγ*At/RсрпА(10)2=6,284[Р*см2/ч*мКи]*3,63*10-4[мКи] /(13,98[см])2 = 1,17*10-5 Р/ч= 11,7 мР/ч


Мощность эквивалентной дозы можно рассчитать по формуле:

H=K*At/R2, где K=41,18 аГр*м2/с*Бк – керма постоянная;

At - активность на день измерения, Бк;

R - расстояние до источника, м.

HсрпА(10) = K*At/Rдгб(10)2 = 41.18*10-18[Гр*м2/с*Бк]*13.43*103[Бк]*60/(0,144[м])2 = 1,6*10-9 Зв/ч = 0,0016 мкЗв/ч

Получив расчетные и экспериментальные значения мощностей экспозиционной дозы, сведем их для удобства в таблицу 3.

Таблица 3. Расчетные и экспериментальные значения мощности экспозиционной дозы.

Прибор

Расстояние до источника

Экспериментально полученные экспозиционные дозы за вычетом фона [мкР/ч]

Экспозиционные дозы, полученные с помощью расчетов  [мкР/ч]

Отклонение, %

СРПа

13,98

23

11,7

49,1

23,88

6,6

4

39,4

СРПб

13,73

39,1

12,1

69

23,63

10

4,1

59

ДБГ

14,4

17,4

11

36,8

22,97

5,8

4,3

25,9

Таблица 4 – Расчетные и экспериментальные значения мощности эквивалентной дозы.

Прибор

Расстояние до источника

Экспериментально полученные эквивалентные дозы за вычетом фона [мкЗв/ч]

Эквивалентные дозы, полученные с помощью расчетов  [мкЗв/ч]

Отклонение, %

ДБГ

14,4

0,16

22,97

0,07

Вывод:

Несовпадение экспериментальных и расчетных значений может объясняться длительным временем, прошедшим с момента выпуска образца, за которое могли образоваться дочерние нуклиды.

Несовпадение показаний приборов при исследовании радиационной обстановки в лаборатории можно объяснить недостаточной точностью измерений при малых дозах, перемещениями в течение эксперимента источников ИИ и студентов, нестабильностью фонового излучения.

Исходя из данных таблицы 3, можно сделать вывод о том, что измерения, полученные с помощью дозиметра СРП имеют достаточно большие отклонения от расчётных значений мощности дозы.

В зависимости от расстояния от центра источника до центра детектора меняются значения мощностей доз: чем меньше расстояние, тем выше показания мощности дозы. Однако, на минимальном расстояние от источника мощность дозы не превышает дозовые пределы для персонала группы А. Работать с данным источником совершенно безопасно.

При сравнении данных измеренных на разных детекторах, очевидно, что более точное значение экспозиционной дозы было получено на дозиметре ДГБ.

Эквивалентная доза с наименьшими отклонениями была получена на дозиметре ДБГ на близком расстоянии.

Скачать файл