ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ С ВЕЩЕСТВОМ

2. АЛЬФА-ЧАСТИЦЫ 1. Взаимодействие заряженных частиц с веществом ПРИМЕР 1.Определить длину пробега α-частиц с энергией Еα = 5 МэВ в воздухе. Решение. Соотношение между средним пробегом α-частиц в воздухе , см, и их энергией Еα, МэВ, имеет следующий вид: (1.1 а) Соотношение (1.1 а) справедливо в диапазоне энергий от 4 до 7 МэВ (погрешность до 5 %). Для простоты можно использовать следующее выражение (погрешность до 8 %): (1.1 б) По формуле (1.1 а) определяем: (1.1)

3. АЛЬФА-ЧАСТИЦЫ Длина среднего пробега моноэнергетического пучка α-частиц зависит от их начальной энергии, а также от порядкового номера, атомной массы и плотности поглощающего вещества. Длина среднего пробега тяжелых частиц в газе зависит от природы газа, его температуры и давления. Средние пробеги α-частиц в воздухе точно измерены, результаты этих измерений приведены к стандартным условиям (15 °С и 101 кПа). Полученные таким образом средние пробеги являются однозначными функциями энергии(рис. 1). Альфа-частицы имеют небольшие пробеги в среде, поэтому защита от внешнего их воздействия определяется их пробегом в определенных веществах. Найти значение можно из рис. 1, где приведена зависимость от Еα в воздухе при нормальных условиях. При Еα = 5 МэВ из рис. 1 находим, что = 3,7 см. Это соответствует ранее найденному значению по формуле (1).

4. АЛЬФА-ЧАСТИЦЫ Рис. 1.Зависимость длины пробега α-частиц (см) от их энергии (МэВ)

5. АЛЬФА-ЧАСТИЦЫ ПРИМЕР 2. Определить длину пробега α-частиц с энергией Еα = 5 МэВ в биологической ткани, если Аτк = 15,7; Zэф = 7,5; ρ= 1 г/см3. Решение. • Длину пробега α-частиц в других средах, см можно определить по формуле: (1.2 а) и более точно при известном атомном номере Z: (1.2 б) где А – атомная масса; ρ – плотность поглощающего вещества, г/см3. По формуле (1.2 а): 44,5·10–4 см.

6. АЛЬФА-ЧАСТИЦЫ По формуле (1.2 б): 46,3·10–4 см.

7. АЛЬФА-ЧАСТИЦЫ • ПРИМЕР 3.Определить длину пробега α-частицы с энергией Еα = 5 МэВ в биологической ткани, еслиАτк = 15,7; Zэф = 7,5; ρτк = 1 г/см3,………= 3,7 см (см пример 1). Решение. Пробег α-частиц в различных веществах можно выразить через пробег в воздухе, используя относительную тормозную способность вещества S. Относительной тормозной способностью называется отношение тормозной способности воздуха S0 к тормозной способности вещества (с атомным номером Z) Sz(при этом энергию частиц считают одинаковой). При выражении тормозной способности как потерь энергии на единице длины пути получают линейную тормозную способность. Тогда относительная линейная тормозная способностьопределяется потерей энергии на единице толщины слоя вещества, выраженной через массу, приходящуюся на единицу площади.

8. АЛЬФА-ЧАСТИЦЫ Относительную тормозную способность можно рассчитать также на атом вещества; тогда относительная линейная тормозная способность: (1.3 а) • где ,– пробег частиц в веществе с атомным номером Zи в воздухе соответственно, см. Относительная массовая тормозная способность: (1.3 б) определяется потерей энергии на единице толщины слоя вещества, выраженной через массу, приходящуюся на единицу площади. Относительную тормозную способность можно рассчитать также на атом вещества; тогда относительная атомная тормозная способность: (1.3 в)

9. АЛЬФА-ЧАСТИЦЫ где ρz, ρв – плотность вещества и воздуха соответственно, г/см3; Аz, Ав = 14,4 – атомная масса вещества и воздуха соответственно. Наблюдения показали, что атомная тормозная способность увеличивается с увеличением атомной массы поглощающего элемента приблизительно пропорционально корню квадратному из атомной массы. Отношение относительной атомной тормозной способности S0 к корню квадратному из атомной массы приблизительно постоянно для различных химических элементов и равно примерно 0,3. Тогда из выражения (1.3 в) определяем: Отсюда см. (1.4)

10. АЛЬФА-ЧАСТИЦЫ По уравнению (1.4): см, т.е. получается тот же результат, что и по формулам (1.2 а) и (1.2 б).

11. АЛЬФА-ЧАСТИЦЫ ПРИМЕР 4.Определить максимальную длину пробега β-частиц в воздухе и алюминии, если максимальная энергией β спектра Еβ макс = 3,15 МэВ (источник RaC). Решение. Толщина защиты, г/см2, из алюминия определяется по Rβ максβ-частиц: для МэВ; (1.5) МэВ. (1.6) для Для Rβмакс, см, для воздуха и легких материалов (оргстекло, алюминий и др.) рекомендуются следующие уравнения: ~ 400Eβ см; (1.7) ~ 0,2Eβ см для МэВ; (1.8) МэВ. (1.9) ~ 0,1Eβ см для 1. По уравнению (1.7) находим = 400·3,15·10–2 = 12,6 м. 2. По уравнению (1.6) = 0,542·3,15 – 0,133 = 1,58 г/см2.

12. БЕТА-ЧАСТИЦЫ • ПРИМЕР 5.Определить пробег моноэнергетических электронов в алюминии, если известен их пробег в воздухе R0 = 3,15 МэВ; ρAl = 2,7 г/см3; ρвозд = 1,293·10–3 г/см3; = 12,6 м. Решение. Потери на излучение не оказывают большого влияния на средний пробег электронов, так как они редки происходят редко и чаще приводят к большим потерям малых количеств электронов, чем к малым потерям большого количества электронов. Поэтому в области энергий, где в первом приближении можно предположить, что ……………………., получим: (1.10) Тогда при той же энергии электронов E0 в разных веществах средние пробеги будут обратно пропорциональны средним потерям энергии или тормозным способностям поглотителей: (1.11)

13. БЕТА-ЧАСТИЦЫ • или , г/см2, равно: (1.13) Так как Z/Aизменяется незначительно, произведение Reρблизко к постоянному значению. Действительно, для платины и алюминия эти величины отличаются на 20 %. По уравнению (1.13) = 0,606 см.

14. БЕТА-ЧАСТИЦЫ ПРИМЕР 6.Определить максимальную длину пробега β-частиц в алюминии для источника β-частиц в алюминии для источника β-частиц RaC. Решение. Толщина защиты, г/см2, из алюминия определяется по Rβ максβ-частиц: (1.14) для МэВ; для МэВ. (1.15) • Для , см, для воздуха и легких материалов (оргстекло, алюминий и др.) рекомендуются следующие уравнения: см; (1.16) МэВ; (1.17) см для (1.18) МэВ. см для По уравнению (1.17)= 0,2·3,15 = 0,63 см.

15. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ нейтронов С ВЕЩЕСТВОМ

16. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ВЕЩЕСТВОМ ПРИМЕР 2.1.Пусть тепловые нейтроны проходят через 1 см3 азота (в 1 см3 азота при нормальных условиях находится 1018 атомов). Рассчитаем эффективное микроскопическое сечение реакции (n, p), если на 106 падающих тепловых нейтронов приходится одно ядерное превращение. Решение. Микроскопическое сечение σможно представить себе как сечение сферы, описанной вокруг ядра. Пересекая эту сферу, нейтрон может вступить в реакцию с ядром. Вне сферы радиусом взаимодействия не происходит. Микроскопическое сечение измеряется в квадратных сантиметрах (см2) и Барнах [1 Барн (Б) = 10–24 см2 = 10–28 м2). Каждый радионуклид имеет определенное значение σ, зависящее от энергии нейтронов. σ= = 10–24 см2 = 1 Барн (1Б).

17. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ВЕЩЕСТВОМ Пример 2.2.Определить массу 1 Бк 210Ро (T1/2 = 138 сут, А = 210). Решение. Общее количество радиоактивного вещества в граммах m,дающего активность вещества А= 1Бк, равно: , (2.1) где А– атомная масса данного радионуклида, г; L0= 6,02·1023 (моль)–1 – число Авогадро; A/L0 – масса одного атома. Подставляя данные, получаем массу вещества в граммах активностью 1 Бк (Бк/г): (2.2) По уравнению (2.2) определяем: m = 0,24·10–23·210·138·24·60·60 = 6,01·10–23 г.

18. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ВЕЩЕСТВОМ Пример 2.3.Определить активность 1 г 226Ra (T1/2 = 1620 лет, A = 226). Решение. Активность А любого радионуклида в единицах Бк (Бк/г) равна: (2.3) По уравнению (2.3) определим: = 3,61·1010 Бк.

19. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ВЕЩЕСТВОМ Пример 2.4.Определить гамма-постоянную 60Со и его активность, которая была бы эквивалентна по создаваемой мощности экспозиционной дозе 1 мКиRa. Решение. Гамма-постояннойрадионуклида называется мощность поглощенной дозы в воздухе, создаваемая γ-излучением точечного изотропного радионуклидного источника активностью A = 1 Бк на расстоянии r= 1 м от него без начальной фильтрации излучения. Эту величину обозначают ГСИ и измеряют в единицах аГр·м2/(с·Бк). Она выражается следующей формулой: (2.4)

20. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ВЕЩЕСТВОМ где 1,6·10–13 – коэффициент перевода 1 МэВ в Джоули, Дж/МэВ; , , – энергия, МэВ; выход фотонов, фотон/расп; и массовый коэффициент поглощения энергии, м2/кг, соответственно; – нормализованная дифференциальная гамма-постоянная; – дифференциальная гамма-постоянная; 10–18 – коэффициент пересчета 1 Гр в аттоГреи. Выражение для определения гамма-постоянной Г во внесистемных единицах [Р·см2/(ч·мКи)]: (2.5)

21. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ВЕЩЕСТВОМ Из выражений (2.4) и (2.5) определяем связь между гамма постоянными: , значения которых приведены в справочных таблицах. • При распаде ядра 60Co испускаются два фотона с энергией = 1,17 МэВ и = 1,33 МэВ. Для фотонов с энергией = 1,17 МэВ гамма-постоянная будет равна Г1 = 6,2 Р·см2/(ч·мКи), а для фотонов с энергией = 1,33 МэВ Г2= 67 Р·см2/(ч·мКи). Суммарная Г = Г1 + Г2 = 6,2 + 6,7= 12,9 Р·см2/(ч·мКи). Из сравнения гамма-постоянных 60Со и 226Ra устанавливаем, что: ГСо/ГRа = 2,9/8,4= 1,54.

22. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ВЕЩЕСТВОМ Пример 2.5. Определить гамма-эквивалент, соответствующий активности 24Na А = 6 мКи, если гамма-постоянная 24Na равна 18,13 Р·см2/(ч·мКи). Решение. Миллиграмм-эквивалент радия(мг-эквRa) – единица гамма-эквивалента радиоактивного препарата, γ-излучение которого при данной фильтрации и тождественных условиях измерения создает такую же мощность экспозиционной дозы, как и γ-излучение 1 мг государственного эталона радия в равновесии с основными дочерними продуктами распада при платиновом фильтре толщиной 0,5 мм. Если источник γ-излучения активностью А= 1 мКи (при отсутствии фильтрации) создает мощность экспозиционной дозы, равную 8,4 Р/ч [т.е. Г = 8,4 см2/(ч·мКи)], на расстоянии 1 см от точечного источника, то гамма-эквивалент М будет равен 1 мг-эквRa, т.е. М = ГА/8,4. (2.6) По уравнению (2.6) определяем: M = ГА/8,4 = 6·18,13/8,4= 12,95 мг-эквRa.

23. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ВЕЩЕСТВОМ Пример 2.6. Определить экспозиционную дозу, создаваемую препаратом 20 г-эквRa за 30 мин на расстоянии 1 м. Решение. Связь между мощностью экспозиционной дозы излучения , мР/ч, и гамма-эквивалентом М, мг-эквRa точечного источника, на расстоянии r, см, можно выразить следующим образом: • (2.7) По уравнению (2.7) определяем:

24. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ВЕЩЕСТВОМ Пример 2.7. Определить мощность экспозиционной дозы, создаваемую источником 60Со активностью 900 мКи на расстоянии 0,5 м от препарата. Решение. Связь между активностью А, мКи, и мощностью экспозиционной дозы , мР/ч, можно представить уравнением: (2.8) По формуле (2.8) определяем:

25. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ВЕЩЕСТВОМ Пример 2.8. Определить мощность поглощенной дозы в воздухе, создаваемую препаратом в 20 г-эквRa на расстоянии 1 м. Решение. Мощность поглощенной дозы в воздухе , аГр/с, точечного изотропного источника с гамма-эквивалентом М, мг-эквRa, на расстоянии r, м, от него можно рассчитать по уравнению: (2.9) По уравнению (2.9) определяем: аГр/с.

26. 3. ИОНИЗАЦИОННЫЙ МЕТОД РЕГИСТРАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЙ. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СЧЕТЧИКИ

27. ИОНИЗАЦИОННЫЙ МЕТОД РЕГИСТРАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЙ Пример 3.1. Радионуклид активностью 2 мкКи, испускающий β-частицы со средней энергией 0,07 МэВ (выход β-частиц считать равным 1), помещен в ионизационную камеру, заполненную воздухом, объемом 200 см3. Определить мощность экспозиционной дозы источника β-излучения, создающего такой же ионизационный ток, как и источник γ-излучения. Решение. Определим число пар ионов, образующихся в 1 см3, при средней энергии ионообразования, равной W = 33,85 эВ: пар ионов/(см3·с). Этому числу пар ионов соответствует ионизационный ток (с учетом объема камеры) А.

28. ИОНИЗАЦИОННЫЙ МЕТОД РЕГИСТРАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЙ Определяем мощность экспозиционной дозы Р/с. Если измеряется ток Iнас, при давлении р0 и температуре t, то: Р/с. (3.1) Здесь t– температура, °С; р0 – давление, кПа. Определим число пар ионов, образующихся в 1 см3, при средней энергии ионообразования, равной W = 33,85 эВ. пар ионов/(см3·с).

29. 4. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ МЕТОДЫ

30. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ МЕТОДЫ Пример 4.1. Определить, какую мощность экспозиционной дозы, создаваемую γ-излучением в воздухе, можно измерить сцинтилляционным счетчиком (без учета хода с жесткостью). Сцинтиллятором служит антрацен. Анодный ток фотоумножителяIа = 10–6 А, коэффициент усиления ФЭУ ζ = 106, масса кристалла М = 20 г. Для cцинтиллятора можно принять f= 2/η*, где η* – световой выход относительно антрацена. Для антрацена η* = 1. Решение. Для измерения мощности экспозиционной дозы, создаваемой γ-излучением, с помощью сцинтилляционного счетчика необходимо установить соотношение между мощностью экспозиционной дозы в воздухе и током Iа на аноде фотоумножителя. Ток на аноде можно определить из уравнения: (4.1) где 1,6·10–19– ток, соответствующий одному электрону в 1 с, А; ζ – коэффициент усиления ФЭУ.

31. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ МЕТОДЫ Определим поглощенную энергию Еп в единицу времени в сцинтилляторе массой М (M = Sdρz, где S, d, ρz – соответственно площадь торца, высота и плотность сцинтиллятора) по уравнению: (4.2) Здесь , где и– линейный коэффициент ослабления γ-излучения в сцинтилляторе и массовый коэффициент поглощения энергии в веществе сцинтиллятора. Подставляя найденные значения в уравнение (4.2): (4.3) и интегрируя по толщине сцинтиллятора от 0 до d, получаем: (4.4)

32. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ МЕТОДЫ Решение задачи 1 Р соответствует энергии 87,7 Эрг/г воздухоэквивалентного сцинтиллятора. Следовательно, кэВ/(г·с). [1 Эрг = 6,24250636309·108 КэВ] По выражению (4.5) определяем мощность дозы: (4.5) f = 2/η* = 2/1 = 2.

33. 5. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

34. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ 5.1. Допустимая плотность потока γ-излучения Пример 5.1. Определить допустимую плотность потока (ДППA) γ-излучения от точечного изотропного источника 89Sr, имеющего энергию фотов Еγ= 1,0 МэВ, по уравнению (5.2)и табл. 5.1. Решение. При работе с γ-источниками часто приходится рассчитывать допустимую плотность потока фотонов. Для этого применяют уравнение, выражающее зависимость плотности потока от энергии Еγ и эквивалентной дозы Нγ, которая должна быть меньше предельно допустимого значения (в Зв), т.е. (5.1) где φω =·Eγ – интенсивность γ-излучения, МэВ/(м2·с); – ДППA фотонов, фотон/(м2·с); Еγ – энергия фотонов, МэВ; (μen)m – массовый коэффициент поглощения энергии фотонов в биологической ткани, м2/кг; 1,6·10–13 – энергетический эквивалент 1 МэВ, Дж/МэВ; k– коэффициент качества (для фотонов k = 1); t – продолжительность профессиональной работы за календарный год (t = 2000 ч).

35. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Из выражения (5.1) при условииопределяют: (5.2) Допустимую плотность потока фотонов [фотон/(м2·с)], соответствующую предельно допустимой эквивалентной дозе = 5·10–2 Зв, можно определить не только по уравнению (5.2), но и через удельную эквивалентную дозу d, Зв·м2/част., при флюенсе Ф, част./м2; по уравнению: (5.3) • где = 5·10–2 Зв – предельно допустимая эквивалентная доза за год. Значения найденные по уравнению (5.3), приведены в табл. 5.1.

36. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Таблица 5.1. Дозовые характеристики моноэнергетического γ-излучения

37. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Коэффициент изотропностиJ определяется отношением ………..при нормальном падении ионизирующего излучения на тело человека к значению при угловом распределении этого излучения в реальных условиях. Если угловое распределение излучения неизвестно или направлено нормально на грудь человека, то J = 1. При равномерном облучении человека со всех сторон следует уменьшить значение d в J раз, а Фи увеличить в J раз. Решение задачи По уравнению (5.2): фотон/(м2·с). • определяют по табл. П 13= 0,00310 м2/кг. По табл. 5.1 при Eγ = 1 МэВ = 14·106 фотон/(м2·г).

38. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Таблица П.13. Массовый (μen)m и линейный μen коэффициенты поглощения энергии для различных материалов в зависимости от энергии фотонного излучения

39. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Продолжение табл. П.13.

40. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ 5.2. Соотношение между γ-эквивалентом, расстоянием от источника до детектора и временем работы с источником Пример 5.2. Определить расстояние r от точечного изотропного источника 60Со, при котором можно работать без зашиты в течение t = 6 ч с γ-эквивалентом M = 3,3 мг-эквRa. = 12,9 Р·см2/(ч·мКи).= 84,63 аГр·м2/(с·Бк). Решение. Определим предельно допустимые условия работы обслуживающего персонала с точечным изотропным источником γ-излучения без защиты. Во внесистемных единицах используем соотношение между дозой X, Р, гамма-эквивалентом М, мг-эквRа, расстоянием от источника до детектора r, м, и длительностью облучения t, ч:

41. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ откуда (5.4) В системе СИ используем соотношение между мощностью эквивалентной дозы , Зв/с. γ-постоянной ГCu, аГр·м2/(с·Бк), активностью источника A, в Бк, и расстоянием от источника до детектора r, м: Зв/с. или Зв. Решение задачи. а) Во внесистемных единицах • по уравнению (5.3) определяем r: ~1 м.

42. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ б) В единицах СИ определим активность источника А, в Бк. По уравнению: (5.6) определяемА: = 2,15 мКи = 8·107 Бк. По уравнению (5.5) определяем: ~ 1 м.

43. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ • 5.3. Допустимая плотность потока заряженных частиц Пример 5.2. Определить расстояние r от точечного изотропного источника 60Со, при котором можно работать без зашиты в течение t = 6 ч с γ-эквивалентом M = 3,3 мг-эквRa. = 12,9 Р·см2/(ч·мКи). = 84,63 аГр·м2/(с·Бк). Решение. Определим предельно допустимые условия работы обслуживающего персонала с точечным изотропным источником γ-излучения без защиты. Во внесистемных единицах используем соотношение между дозой X, Р, гамма-эквивалентом М, мг-эквRа, расстоянием от источника до детектора r, м, и длительностью облучения t, ч: откуда (5.4)

44. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ • В системе СИ используем соотношение между мощностью эквивалентной дозы , Зв/с. γ-постоянной ГCu, аГр·м2/(с·Бк), активностью источника A, в Бк, и расстоянием от источника до детектора r, м: Зв/с. Решение задачи. а) Во внесистемных единицах: по уравнению (5.3) определяем r: ~1 м. б) В единицах СИ: (5.6) определяем А: = 2,15 мКи = 8·107 Бк.

45. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ В системе СИ используем соотношение между мощностью эквивалентной дозы , Зв/с. γ-постоянной ГCu, аГр·м2/(с·Бк), активностью источника A, в Бк, и расстоянием от источника до детектора r, м: Зв/с. Решение задачи. а) Во внесистемных единицах: по уравнению (5.3) определяем r: ~1 м. б) В единицах СИ: (5.6) определяем А: = 2,15 мКи = 8·107 Бк.

46. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ По уравнению (5.5) определяем: ~ 1 м.

47. 6. ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

48. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ 6.1. Факторы накопления гомогенных сред Пример 6.1. Рассчитать, во сколько раз увеличится экспозиционная доза за счет рассеянного излучения при прохождении γ-излучения от точечного изотропного источника с энергией 1 МэВ, если источник расположен в слое воды и вне его. Толщина водного экрана составляет 28,3 см. Решение. По табл. П. 12 определяем для воды μ = 0,0706 см–1 (при Eγ = 1 МэВ) находим μ·х = 0,0706·28,3 = 2. • При расположении источника и детектора внутри воды определяем по табл. П. 7= 3,71.– фактор накопления излучения бесконечным слоем среды. При расчете защиты в условиях барьерной геометрии удобно пользоваться поправочными коэффициентами, представляющими отношение дозового фактора накопления в барьерной геометрии к дозовому фактору накопления в бесконечной среде для точечного изотропного источника, т.е. (6.1)

49. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ или отношение энергетического фактора накопления в барьерной геометрии к энергетическому фактору накопления в бесконечной среде для плоского мононаправленного источника, т.е. (6.2) • где – энергетический фактор накопления, учитывающий вклад рассеянного излучения. Тогда уравнение (6.2) принимает вид: (6.3) при учете фактора накопления и поправочного коэффициента для барьерной геометрии будет выражаться следующим уравнением: (6.4) Значения дозового фактора накопления в бесконечной среде ……………. дозового фактора накопления для барьерной геометрии, ………………………………………………поправочного коэффициента для точечного изотропного источника приведены в приложении (см. табл. П.7, П.9-П.11).

50. ДОПУСТИМЫЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ При расположении источника по одну сторону водного экрана, а детектора – по другую находим по табл. П.9 δD = 0,797. Тогда ……………………………….. (значение можно найти также по табл. П.10). Итак, в бесконечной среде в слое воды толщиной 28,3 см за счет рассеянного излучения экспозиционная доза увеличится в 3,71 раза, а при барьерной геометрии – в 2,96 раза.