Снятие зависимости мощности дозы от расстояния
Министерство Образования Российской Федерации
Федеральное Агентство по Образованию
ФГБОУ ВПО «Ивановский Государственный Энергетический Университет им. В. И. Ленина»
Кафедра АЭС.
Лабораторная работа №1.
Радиационная безопасность и дозиметрия внешнего гамма-излучения.
Выполнили: студенты очного факультета,
V курса, гр. 11х
Крестниковский А. Г.
Русаков А. В.
Чигарев В. Н.
Проверил: к.т.н., доцент Токов А. Ю.
Иваново 2012
Цель работы
1. Оценка радиационной безопасности студентов и персонала лаборатории при работе с закрытым радионуклидным источником гамма-излучения.
2. Изучение закона ослабления гамма-излучения с расстоянием от источника.
3. Сверка показаний различных дозиметров с расчетом мощности дозы.
Применяемое оборудование и материалы
1. Закрытый радионуклидный источник гамма-излучения с изотопом 27Со60 (кобальт-60), размещенный в защитном контейнере из свинца с толщиной стенки 10 см. Контейнер снабжен коллиматором (открывающийся канал, позволяющий получить ограниченный пучок -излучения).
2. Передвижная каретка и линейка с делениями для измерения расстояния от источника до измерительного датчика (детектора).
3. Дозиметры с детекторами, регистрирующими гамма-излучение.
Основные характеристики установки с источником гамма-излучения
• энергия фотонов гамма-излучения кобальта Е = 1,25 МэВ;
• период полураспада изотопа Со-60 Т1/2 = 5,27 лет;
• начальная активность источника Ао = 4,6 ·108 (Бк);
• дата аттестации источника ;
• паспортная мощность экспозиционной дозы на расстоянии 1 м (мкР/ч);
• значение гамма – постоянной кобальта-60 Г = 84,23 (нГр·м2 / (с·ГБк)).
Оценка радиационной безопасности при работе с источником
1. Определим среднее значение природного фона (мощность эквивалентной дозы 
) по точкам, находящимся на максимальном удалении от техногенных источников, а также за окном:
2. Рассчитаем мощность эффективной дозы
3. Определим эффективную дозу от природного облучения за календарный год (8760 ч), считая, что природное облучение воздействует на органы и ткани человека равномерно:
4. Считая, что студент находится на данном рабочем месте все 10 часов лабораторного практикума, определим максимально возможную эффективную дозу техногенного облучения студента за текущий год:
Снятие зависимости мощности дозы от расстояния
Таблица 1. Журнал измерений мощности эквивалентной дозы
| Тип прибора | Единица измерения | Расстояние r, см | |||
| Коллиматор открыт | |||||
| МКС–01–Р | мкЗв/ч * | ||||
| МКС–08–П | мкЗв/ч * | 25,5 | |||
| УИМ-2-2 | с–1 | ||||
| Р/ч | 2,1·10-2 | 1,6·10-2 | 4,6·10-3 | 2,1·10-3 | |
| мкЗв/ч * | |||||
| Коллиматор закрыт | |||||
| МКС–01–Р | мкЗв/ч * | 4,3 | 1,2 | 0,5 | 0,3 |
| МКС–08–П | мкЗв/ч * | 7,8 | 2,15 | 0,65 | 0,4 |
| СРП–68 | мкР/ч | ||||
| мкЗв/ч * | 0,75 | 0,4 | 0,2 | 0,11 |
Таблица 2. Журнал для расчетов мощности дозы
| Расстояние r, м | 0,3 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | |
| Коллиматор открыт. Изотоп: Со60; Г = 84,23; Активность на дату работы А = 0,222 ГБк | |||||
Незащищенный источник, без учета ослабления в воздухе. Мощность эквивалентной дозы  о, мкЗв/ч
| 748,0 | 269,2 | 67,3 | 29,9 | |
| Линейный коэффициент ослабления воздуха в = 0,0734·10-3 см-1 | |||||
| Произведение в хв (хв = r) | 2,1·10-3 | 3,5·10-3 | 7·10-3 | 10,5·10-3 | |
| Фактор накопления воздуха В (в хв) | |||||
| Кратность ослабления воздуха К= ехр (в хв) / В | 1,0021 | 1,0035 | 1,0070 | 1,0105 | |
| Незащищенный источник, с учетом ослабления в воздухе:
мощность эквивалентной дозы 1 = о / К
| 746,4 | 268,2 | 66,8 | 29,6 | |
| Коллиматор закрыт. Толщина свинцовой защиты хPb = 10,5 см | |||||
| Линейный коэффициент ослабления свинца Pb =0,658 см-1 | |||||
| Поправка к фактору накопления на барьерную геометрию d =0,987 | |||||
| Фактор накопления свинцовой защиты ВРb(х)Рb = 3,24 | |||||
| Кратность ослабления свинца КPb = ехр(х)Рb / (ВРb · d) = 313,1 раз | |||||
| 8 | МЭД с учетом ослабления в свинце:
2 = 1 · ехр(-х)Рb · ВРb · d = 1 / КPb
| 2,38 | 0,86 | 0,21 | 0,09 |
Рисунок 1. Зависимость H(r). Коллиматор открыт.
Рисунок 2. Зависимость H(r). Коллиматор закрыт.