Охрана биосферы от ионизирующего излучения

 

Пример 1.  Определить активность ¹³⁷Cs через сутки после выброса 20 г вещества. Период полураспада изотопа 30 мин.

Решение.  Активность изотопа определяют по (1.68):

Бк.

Через сутки масса изотопа цезия будет

.

кг.

Активность равна

Бк

Пример 2.  Рассчитать активность изотопов при выбросе 1кг калия ⁴⁵К через год после выброса. Периоды полураспада изотопов калия и кальция соответственно равны 20мин и 163сут.

Решение.  Формальная схема радиоактивного распада:

Константы скорости реакций равны,

(2.4)

Количество изотопов калия и кальция через 1год после выброса (учитывая, что k₁>>k₂) определяем по (1.71):

.

Т.е. через год все ядра изотопа калия распались.

Число появившихся ядер рассчитывают по (2.5):

.

Активность изотопа кальция, Бк

.

 

Задания к выполнению РГЗ

 

Задача 1.  Определить активность изотопа ¹³⁷Cs при выбросе 0,5кг вещества. Период полураспада 29,9мин. Найти активность через 15сут после выброса.

Задача 2.  Определить НДС изотопа ¹³¹Cs в реку. Период полураспада изотопа 9,69сут. Расход стока равен 0,5м³/с, разбавление воды в реке – 10. Фоновая концентрация цезия равна 0, ПДК цезия в воде составляет 34000 Бк/л.

Задача 3. Рассчитать активность изотопов при выбросе 10кг ⁴⁵К через 5лет после выброса. Периоды полураспада изотопов калия и кальция соответственно 20мин и 163 сут.

Задача 4.  Какую дозу излучения можно получить, если находиться на расстоянии 1м от источника излучения в течение 5мин. Энергия излучения 0,1МэВ/распад, активность 10¹²Бк. Считать, что площадь тела человека составляет 0,34м².

Задача 5.  Определить удельную активность ²²²Ra через неделю после выброса. Выброс производится через организованный источник. Мощность выброса составляет 2г/с, высота источника 10м, диаметр устья источника 0,5м, расход газовоздушной смеси 1,5м³/с, разность между температурой смеси и температурой воздуха 100⁰С, коэффициент оседания вещества 1, коэффициент учета рельефа местности 1, коэффициент температурной стратификации атмосферы 180. период полураспада изотопа 3,8сут.

Задача 6. Определить ПДВ ²²²Ra через организованный источник. Высота источника 15 м, расход газовоздушной смеси 5 м³/с, разность между температурой смеси и температурой воздуха 25°С, коэффициент оседания вещества 1, коэффициент учета рельефа местности 1, коэффициент температурной стратификации атмосферы 180, диаметр устья источника 1м, фоновая концентрация равна 0, ПДК для загрязняющего вещества составляет 240Бк/м³.

Задача 7.  В водохранилище сбрасывается сток, содержащий ¹³¹Cs с периодом полураспада 10сут. Рассчитать НДС, если средняя глубина водоема 4м, расстояние от места сброса до контрольной точки отбора проб воды 100м, расход стока 10м³/ч, фоновая концентрация равна 0, ПДК для загрязняющего вещества составляет 34000 Бк/л.

Задача 8.  Рассчитать активность изотопов при выбросе 50 г ¹³⁷Сs через 20сут после выброса. Периоды полураспада изотопов цезия, ксенона, йода соответственно 30мин, 6ч и 36сут.

Задача 9. Определить недельную дозу облучения, получаемую человеком при ежедневном нахождении вблизи источника радиоактивного излучения в течение 2с. Считать, что поглощается 20% всей энергии излучения, масса человека равна 70кг, период полураспада вещества 3дня, удельная энергия излучения 0,2МэВ/распад, активность составляет 100000Бк.

Задача 10. Найти период полураспада ⁴⁵К массой 100 г. Активность изотопа составляет 537 Ku.

Задача 11. В раствор хлористого трития с массовой долей 15 % поместили цинковый шарик массой 20 г. После того, как диаметр шарика стал вдвое меньше, массовая доля хлористого трития стала 10 %. Найти активность исходного раствора, если период полураспада трития равен 12,43 года