Задача 1. Расчет доз внешнего фотонного излучения от точечного источника

1.1. Мощность дозы фотонного излучения рассчитывается по формуле:

= А· Г/ R²,Р/ч, (10.6)

где А – активность радионуклида в источнике, [мКи]; Г – гамма-постоянная радионуклида [(Р · см²)/(ч · мКи)];R — расстояние «источник – объект», см.

1.2. Экспозиционная доза (в Рентгенах) определяется по формуле:

Х_в = · t.

Х_в = t ·А · Г/ R², Р. (10.7)

где t –время облучения, ч, в течение одного года.

1.3. Поглощенная доза (в радах) в воздухе:

D_в = 0,88 Х_в, рад (10.8)

1.4. Поглощенная доза в биологической ткани:

D_т = 0,96 Х_в, рад (10.9)

1.5 Эквивалентная доза для фотонного излучения:

Н = 0,96 Х_в, бэр. (10.10)

Сравниваем значение Н с максимально допустимым Н_доп = 50 мЗв в данном году. Если доза не превышает 50 мЗв, то считается, что НРБ-2000 соблюдаются, дополнительные меры защиты не принимаются. Если эквивалентная доза превышает допустимый предел 50 мЗв, то необходимо принять технические или организационные меры по снижению уровня облучения работающего персонала (в отчете указать основные меры защиты).

Примечание. При расчете доз и их мощностей по вышеприведенным формулам необходимо помнить, что эти расчеты приближенные.

Задача 2. Расчет эквивалентных доз внешнего гамма-облучения людей по измеренной начальной активности

Местность загрязнена цезием-137 с активностью А_0s.Какую дозу внешнего гамма-излучения Н_γ получит население, постоянно проживающее на этой территории в течение t лет? Считать, что люди постоянно находятся на открытой местности. Период полураспада цезия-137 – 30 лет.

Использовать формулы:

, (10.11)

где Х – экспозиционная доза, мкР; – мощность экспозиционной дозы в начале облучения, мкР/ч; – мощность экспозиционной дозы в конце облучения, мкР/ч; = 15 А_0s; = 15 · А_0s/ 2^t/Т; [ А_s0 ] – Ки/км².

При расчете величины Х величина t преобразуется из лет в часы, а результат в мкР преобразуют в Р.

Так как 1 Зв = 100 бэр, а 1Р = 1бэр, то эквивалентная доза внешнего гамма-облучения Н _γ вычисляется по формуле

Н _γ = 0,96 Х, бэр. (10.12)

Полученную дозу сравнивают с дозами, при которых возможны хронические степени лучевой болезни, и делают вывод о последствиях такого облучения (см. материал лекции или учебного пособия).

Задача 3. Расчет эквивалентных доз внутреннего облучения

С помощью дозовых коэффициентов

Известно, что 90 % составляет внутреннее облучение и только 10 % внешнее. При этом 90 % радиоактивных веществ попадает в организм человека с пищей и водой и лишь около 10 % – с воздухом.

Выражения для оценки годовой мощности эквивалентной дозы Н¹_igпри поступлении радиоактивных веществ с водой, пищей и воздухом, можно определить по формуле

= B_ig · А_v · v +B_ig · А_m · M,(10.13)

где А_v – объемная активность воздуха, воды или молока, Бк/м³; А_m – удельная активность потребляемой пищи, Бк/кг; v – объем вдыхаемого воздуха, потребляемых воды или молока в единицу времени, м³/год; M – масса потребляемых продуктов питания, кг/год; B_ig – дозовые коэффициенты, м Зв/Бк.

Эквивалентная доза внутреннего облучения рассчитывается по формуле:

Н_внут = · t, Зв. (10.14)

В формуле (9) t = 365 суток, если величиныv и Mрассчитаны на сутки.

Полученное значение дозы Н сравнивается с предельно допустимой дозой для населения, взятой из НРБ-2000. Если доза не превышает 5 мЗв/год, то считается, что НРБ-2000 соблюдаются. Если эквивалентная доза превышает максимально допустимый предел 5 мЗв/год, то необходимо принять меры радиационной защиты (в отчете указать основные из них, считая, что население на данной территории проживает постоянно).

Задача 4. Расчет поглощенных доз внешнего и внутреннего

Облучения человека при длительном проживании

На радиоактивно загрязненной территории

При длительном проживании на радиоактивно загрязненной территории, пораженной аэрозолями цезия-137 и стронция-90, и учитывая, что период их полураспада примерно одинаков (принимаем равным 30-ти годам), условно можно считать, что мощность дозы облучения в течение года остается неизменной. Тогда мощность поглощенной дозы определяется по формуле

Р₀ = 0,2 · μ · Е · А_s0,(10.15)

где μ – линейный коэффициент ослабления излучения воздухом, определяемый по нижеприведенной таблице, 1 /см; Е – энергия излучения, МэВ; А_s0 – уровень первоначального загрязнения, Ки/км² после аварии на ЧАЭС.

Зависимость линейного коэффициента ослабления