Червоний кістковий мозок - 0,12
Легені - 0,12
Кісткова тканина - 0,03
Щитовидна залоза - 0,03
Інші тканини - 0,30
Всього 1,00 - організм у цілому.
Колективна ефективна еквівалентна доза - сума індивідуальних H еквівалентних доз даної групи людей [людино-Зв].
, (1.9)
де P 
- число осіб в даній групі, яка отримала еквівалентну дозу H .
Повна (очікувана) колективна ефективна еквівалентна доза.
Граничні дози для різних категорій людей:
категорія А - 50 мЗв/рік
категорія Б - 5 мЗв/рік
Крім грея і зіверта використовують і інші одиниці поглинутої і еквівалентної дози випромінювання: Рад (rad), Бер (rem):
1рад=0,01 Гр=100 ерг/г
1бер=0,01 Зв
1Р=0,873 рад 0,00873 Гр=8,7 мГр
Керма - відношення суми початкових значень кінетичних енергій T усіх заряджених частинок, утворених побічно іонізуючим випромінюванням, до маси m опроміненої речовини, в якій ці частинки утворились:
K= 
[Дж/кг] . (1.10)
Потужності експозиційної дози, поглинутої дози, еквівалентної дози і керми - відношення приросту (dX) експозиційної дози, (dD) поглинутої, еквівалентної (dH) доз і керми dK за час інтервалу dt до цього інтервалу відповідно: 
; 
; 
; 
. 
(1.11)
Одиницею потужності експозиційної дози є ампер на кілограм [А/кг].
На практиці широко використовуються позасистемні одиниці експозиційної дози і потужності експозиційної дози - рентген [Р] і рентген в секунду [р/с]і їх похідні: р/хв, р/год, мкр/с, мкр/год і інші.
1мкр/год = 
р/с.
З порівняння одиниць вимірювання потужності дози g-випромінювання випливає рівність:
1 мкр/год= 
A/кг= 
nA/кг= 
nA/кг.
Потужність експозиційної дози точкового джерела розраховується за формулою:
[A/кг] , (1.12)
де P - потужність експозиційної дози g-випромінювання (А/кг) на відстані r від точкового джерела в м;
K 
- гама-стала джерела (потужність експозиційної дози
-випромінювання на відстані 1 м при активності джерела в 1 Бк);
А - активність джерела в Бк.
В системі СІ гама-стала джерела для Rа 
на відстані 1 м
дорівнює:
[(A×м2)/(кг×Бк)].
Потужність експозиційної дози гама-випромінювання в мкр/год точкового джерела радію масою m розраховується за формулою:
, (1.13)
де K - гама-стала, якщо маса радію в мг, а відстань в м, то
,
Потужність поглинутої дози вимірюється в Гр/с]=1Дж/( 
), еквівалентної дози - в [Зв/с].
Гама-стала- відношення потужності експозиційної дози Р, яка створюється -випромінюванням точкового ізотопного джерела певного радіонукліда на відстані l, помноженої на квадрат цієї відстані, до активності A цього джерела:
] 
[Р×см /(год×Бк)]. (1.14)
1.1.3. Запитання для самоперевірки
1. Напишіть формулу активності.
2. Одиниці вимірювання активності.
3. Одиниці кількості радіонукліду.
4. Зв`язок активності речовини з її кількістю [г].
5. Одиниці концентраціі радіоактивних ізотопів.
6. Одиниці концентрації радіоактивних газів у рідині і газах.
7. Одиниця експозиційної дози випромінювання -квантів.
8. Одиниця потужності експозиційної дози -випромінювання.
9. Одиниця поглинутої дози -випромінювання.
10. Одиниця потужності поглинутої дози -випромінювання.
11. Потужність експозиційної дози точкового джерела (формула).
1.1.4. Задачі для самостійного розв`язання
1. Вирахувати потужність дози Р радіоактивного ізотопу Zn 
активністю А=0,3 мкюрі на відстані r=1 м через місяць після його виготовлення. Період піврозпаду Zn Т=245 днів. Співвідношення 
.
2. Вирахувати активність в одиницях мілікюрі радієвого точкового джерела потужністю дози g-випромінювання в Р=130 мкр/год на відстані 1м.
3. Препарат радію вміщує 0,15 мг радію. Розрахувати інтенсивність випромінювання на відстані 2м від джерела.
4. Вирахувати потужність дози g-випромінювання радіоактивних ізотопів Со 
, Zn , Cs 
, активністю 10 мкюрі кожного на відстані 1 м. Співвідношення -сталих наступне: K 
/K 
=157, K 
/K 
= 42, для Zn див. задачу 1.
5. Вирахувати допустиму потужність дози g-випромінювання, якщо доза -випромінювання за робочий тиждень рівна 0,1 Р. Тривалість робочого дня 6 годин при 6-денному робочому тиждні.
6. Визначити експозиційну дозу і потужність радієвого джерела масою 
кг на відстані 0,5 м, час опромінювання 6 год.
7. На яку відстань треба розмістити радієве джерело активністю 
Бк, щоб забезпечити потужність експозиційної дози в 25, 125 і 600 мкр/год.
1.1.5. Форма звітності
1. Навести відповіді на запитання самоперевірки.
2. Представити розв`язок задач, що задані викладачем.
Література:
1. Основы геофизических методов разведки \ Толстой М.И. и др. – К.: Вища школа. Головное издательство, 1985. – 327 с.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1.2
ЕТАЛОНУВАННЯ РАДІОМЕТРА СРП-68-01 ТА
ВИВЧЕННЯ РОЗПОДІЛУ ГАМА-ПОЛЯ НАД РУДНИМ ТІЛОМ
1.2.1 Мета і завдання роботи
Метою роботи є ознайомлення студентів з еталонуванням сцинтиляційного радіометра, вивчення за його допомогою розподілу гама-поля над рудним тілом.
Задачею роботи є: вивчення і еталонування радіометра, вимірювання потужності експозиційної дози гама-випромінювання, вивчення гама-поля на моделі рудного об`єкту, оцінка точності знімання, побудова карт радіоактивності і виділення аномальної зони.
У результаті виконання роботи студент повинен: отримати знання з теорії похибок вимірювання і побудови результативних карт; уміти виконувати вимірювання потужності експозиційної дози,проводити гама-знімання, обробляти первинний матеріал, будувати карти.
1.2.2 Короткі відомості про радіометр СРП-68-01
Для пошуків радіоактивних руд (зон) за їх гама-випромінюванням у теперішній час використовується сцинтиляційний радіометр СРП-68-01, СРП-88. Прилад виготовлений у вигляді двох частин: пульта (РГП-01) і блока детектування (БДГ4), що з`єднані кабелем.
Функціональна схема блоків і вузлів радіометра показана на рис.2.1.
Прилад дозволяє виконувати вимірювання потоку гама-випромінювання в межах від 0 до 1000 с і потужності експозиційної
БЛОК-СХЕМА СРП-68-01
Блок детектування БДГ4-01
Вузол ФЕП Емітерний
NaJ+ФЕП повторювач
Випрамляч високої Підсилювач
напруги
Генератор високої Дискримінатор
напруги
 |
корпус 5В сигнал
 |
Стабілізоване Каскад
джерело живлення узгодження
Допоміжний Нормалізатор
пристрій амплітуди
Вимірювач Блок дозових
швидкості лічби конденсаторів
Пульт приладу
РГП-01
Рисунок 1.1 - Блок-схема радіометра СРП-68-01
дози (ПЕД) гама-випромінювання в межах від 0 до 2200 фА/кг (від 0 до 3000 мкР/год).
Кожний діапазон розбитий на 5 піддіапазонів.
Підготовка приладу до роботи та робота з ним.
1. Вихідне положення перемикача меж вимірювання - “3 тис.мкр/г“, перемикача режиму роботи - “Викл. “.
2. Увімкнути прилад, для чого перевести перемикач режиму роботи в положення “Бат.“. Напругу елементів живлення визначають за показом приладу, стрілка якого повинна знаходитись в межах від 8 до 15 вольт (межа вимірювання мікроамперметра 15 В).
3. Перевести перемикач режиму роботи в положення “5В“. В цьому положенні контролюється вихідна напруга табілізатора, яка повинна бути 5 + 0,3 вольта (межа вимірювання 10 вольт).
4. Перевести перемикач режиму роботи в положення “5“. Прилад при цьому показує відповідно потужність експозиційної дози в точці розміщення блока детектування.
5. Перевірити працездатність приладу за допомогою контрольного джерела, яке входить в комплект і знаходиться в комірці пульта, яка закрита кришкою. При цьому натиснути кнопку “Контр.“ на пульті приладу. Покази не повинні зменшуватися більше, ніж на10).
6. Закрити контрольне джерело кришкою.
7. Перед вимірюванням потужності g-поля перемикач меж вимірювання перевести в положення, яке відповідає потужності g-поля в точці виміру, і вибирають таку, щоб покази приладу були не менше 30) усієї шкали.
8. В маршруті встановлюють постійну часу 2,5 с.
9. Відлік знімають з приладу через 4Qt (20 с, 10 с) як середнє, навколо якого коливається стрілка. Похибку можна суттєво зменшити, якщо вирахувати покази в даній точці як середнє арифметичне з 5 : 10 відліків за 30 : 60 секунд спостереження.
Перевірка діапазонів проводиться шляхом еталонування, суть якого зводиться до знімання відліків в 4 : 6 точках діапазону в межах 0,2:0,9 границі вимірювання при постійному часі 5 с. Різна інтенсивність опромінення створюється розміщенням радієвого еталону на різну віддаль від центра кристала. Ця віддаль визначається за формулою (в метрах з точністю до 0,01м):
, (1.12)
де m - вміст радію в еталоні (0,1 мг);
I - потужність експозиційної дози g-випромінювання в мкР/год.
Підчас еталонування радіометра датчик, крім первинних гамаквантів від еталону, піддається впливу розсіяного g-випромінювання, яке приводить до значної похибки при розрахунках перевідних коефіцієнтів. Щоб виключити такий вплив, існує декілька способів еталонування. Найчастіше на практиці при еталонуванні радіометрів з сцинтиляційними лічильниками користуються методом “свинцевої гармати“. При цьому g-випромінювання являє собою вузенький пучок, який попадає на гільзу радіометра; в пучку відсутнє розсіяне випромінювання. З метою уникнення поглинання розсіяного випромінювання від поверхні порід можна використовувати свинцевий циліндричний екран, який оточує датчик, або екран у вигляді листа, який підкладають під датчик ипромінювання. У цій роботі використовується перший спосіб. В момент еталонування гільзу радіометра розміщують на підставці в горизонтальному положенні, направивши торець в сторону еталона. Вісь “свинцевої гармати“ і гільзи радіометра повинні знаходитись обов`язково на одній прямій.
Еталонування проводиться в такій послідовності.
Вимірюється фон при відсутності еталона. Потім прилад встановлюють на тих віддалях, які були розраховані за формулою (1.12), від еталону і фіксується відлік по шкалі приладу.
В процесі еталонування бажано будувати криву залежності відліків приладу від інтенсивності випромінювання еталону. Це дозволяє своєчасно побачити і виправити незакономірний хід еталонної кривої, що зумовлений помилками знімання відліків по шкалі приладу або геометрії установки.
Через те, що відлік показів приладу обумовлений не тільки g-випромінюванням еталону I , але і фоном I місця еталонування, нуль абсциси еталонованої кривої зміщується вліво на величину I . Величина I визначається шляхом екстраполяції (продовження) початкової лінійної частини градуйованої кривої до вісі абсцис.
Віддаль від точки перетину екстрапольованої частини кривої з віссю абсцис до вибраного раніше початку координат, який подано в масштабі вісі абсцис, дорівнює шуканому фону місця еталонування (в мкР/год) (рис.1.2).
ГРАФІК ГРАДУЮВАННЯ
покази приладу
100
 |
80
 |
60
40