Тема 5. Ионизирующие излучения.
Задача 5.1
Оценить опасность облучения оператора от точечного источника гамма-излучения, находящегося на расстоянии R от рабочего места (Рассчитать экспозиционную дозу, перевести ее в эквивалентную). Время работы оператора 36 ч в неделю (1700 ч в год). Сравнить полученное значение эквивалентной дозы с ПДД для категории А.
| № варианта | Вид радионуклида | Активность А, мKu | Расстояние R, м |
| 01 | 60 Cо | 0,40 | |
| 02 | 90 Sr | 0,50 | |
| 03 | 131 I | 0,80 | |
| 04 | 137 Cs | 0,70 | |
| 05 | 235 U | 0,65 | |
| 06 | 226 Ra | 0,45 | |
| 07 | 147 Pm | 0,53 | |
| 08 | 85Kr | 0,68 | |
| 09 | 152Eu | 0,7 | |
| 10 | 140La | 0,8 | |
| 11 |  | 0,75 | |
| 12 |  | 0,85 | |
| 13 | Аргон -42 | 0,9 | |
| 14 | Бром-82 | 0,55 | |
| 15 | Лантан-140 | 0,75 | |
| 16 | Марганец-52 | 0,35 | |
| 17 | Марганец-56 | 0,25 | |
| 18 | Медь-64 | 0,45 | |
| 19 | Мышьяк-74 | 1,00 | |
| 20 | Рутений-106 | 0,80 | |
| 21 | Цезий-134 | 0,55 | |
| 22 | Цезий-137 | 0,45 | |
| 23 | Европий-152 | 0,85 | |
| 24 | Европий-154 | 0,75 | |
| 25 | Уран-235 | 0,90 | |
| 26 | Гафний-249 | 0,75 | |
| 27 | Йод-131 | 0,65 | |
| 28 | Стронций-90 | 0,90 | |
| 29 | Радий-226 | 0,55 | |
| 30 | Европий-152 | 0,68 |
Задача 5.2
Определить максимальную эквивалентную дозу человека за время t , если он подвергся комбинированному облучению двумя видами излучения. Мощности поглощенных доз которых составили Рпогл1 и Рпогл2 соответственно.
| Вариант | Время облучения t, ч | Первый вид излучения | Мощность излучения Рпогл1, мГр/ч | Второй вид излучения | Мощность излучения Рпогл2, мГр/ч |
| 1 | α-излучение | β-излучение | |||
| 2 | γ-излучение | Протоны | |||
| 3 | β-излучение | γ-излучение | |||
| 4 | Протоны | β-излучение | |||
| 5 | γ-излучение | Нейтроны до 10МэВ | |||
| 6 | Нейтроны до 10МэВ | α-излучение | |||
| 7 | Протоны | γ-излучение | |||
| 8 | Нейтроны до 10МэВ | β-излучение | |||
| 9 | α-излучение | Нейтроны до 10МэВ | |||
| 10 | γ-излучение | α-излучение | |||
| 11 | β-излучение | Протоны | |||
| 12 | Протоны | γ-излучение | |||
| 13 | α-излучение | Нейтроны до 10МэВ | |||
| 14 | γ-излучение | Протоны | |||
| 15 | β-излучение | γ-излучение | |||
| 16 | Протоны | β-излучение | |||
| 17 | γ-излучение | α-излучение | |||
| 18 | Нейтроны до 10МэВ | Протоны | |||
| 19 | α-излучение | γ-излучение | |||
| 20 | γ-излучение | Нейтроны до 10МэВ | |||
| 21 | α-излучение | β-излучение | |||
| 22 | β-излучение | Протоны | |||
| 23 | Нейтроны до 10МэВ | γ-излучение | |||
| 24 | α-излучение | Нейтроны до 10МэВ | |||
| 25 | γ-излучение | Протоны | |||
| 26 | β-излучение | Нейтроны до 10МэВ | |||
| 27 | Нейтроны до 10МэВ | α-излучение | |||
| 28 | γ-излучение | β-излучение | |||
| 29 | α-излучение | β-излучение | |||
| 30 | β-излучение | Нейтроны до 10МэВ |
Задача 5.3
Определить эффективную эквивалентную дозу облучения человека, если у него облучаются следующие органы (см. таблицу по варианту) и эквивалентная доза за год, приходящаяся на эти органы, составляет D1 и D2. Сделать вывод об опасности этой дозы (ПДД для населения), исходя из основных пределов доз согласно НРБ-99/2009.
| Вар. | Облучаемые органы или ткани | D1, мЗв | Облучаемые органы или ткани | D2, мЗв |
| 1 | Желудок | Печень | ||
| 2 | Красный костный мозг | Легкие | ||
| 3 | Гонады (половые железы) | Кишечник | ||
| 4 | Легкие | Желудок | ||
| 5 | Печень | Грудная клетка | ||
| 6 | Кисти рук | Легкие | ||
| 7 | Стопы ног | Кишечник | ||
| 8 | Кишечник | Желудок | ||
| 9 | Щитовидная железа | Зубы | ||
| 10 | Красный костный мозг | Легкие | ||
| 11 | Печень | Кисти рук | ||
| 12 | Кишечник | Грудная железа | ||
| 13 | Зубы | Кожа | ||
| 14 | Гонады | Легкие | ||
| 15 | Стопы ног | Предплечья | ||
| 16 | Легкие | Кишечник | ||
| 17 | Мочевой пузырь | Селезенка | ||
| 18 | Толстый кишечник | Пищевод | ||
| 19 | Клетки костных поверхностей | Зубы | ||
| 20 | Кожа | Печень | ||
| 21 | Почки | Щитовидная железа | ||
| 22 | Легкие | Гонады | ||
| 23 | Толстый кишечник | Грудная клетка | ||
| 24 | Пищевод | Кожа | ||
| 25 | Селезенка | Печень | ||
| 26 | Красный костный мозг | Клетки костных поверхностей | ||
| 27 | Желудок | Мочевой пузырь | ||
| 28 | Надпочечники | Зубы | ||
| 29 | Кожа | Печень | ||
| 30 | Легкие | Желудок |
Справочные данные
Таблица 5.1 - Γ-излучение –постоянные некоторых радионуклидов
| Нуклид, период полураспада | Γ-излучение- постоянная, Р∙см²/(ч∙мКи) | |
| Аргон -42 | 1,8 ч | 6,6 |
| Бром-82 | 35,3 ч | 14,5 |
| Лантан-140 | 5,3 года | 11,14 |
| Марганец-52 | 271 сут | 18,3 |
| Марганец-56 | 2,6 ч | 2,28 |
| Медь-64 | 12,7 ч | 1,12 |
| Мышьяк-74 | 26 ч | 4,43 |
| Рутений-106 | 1 год | 1,56 |
| Натрий-22 |  , 2,6 года | 11,9 |
| Калий-40 |  , 1,28∙109 лет | 0,774 |
| Калий-42 |  , 12,36 ч  | 1,337 |
| Титан |  , 47,3 года | 0,65 |
| Кобальт-60 |  , 5,272 года | 12,93 |
| Криптон-85 |  , 10,71 года | 1,29∙10- 2 |
| Цезий-134 |  , 2,06 года | 8,6 |
| Цезий-137 |  30 лет | 3,24 |
| Прометий-147 |  , 2,6 года | 1,49 ∙10- 5 |
| Европий-152 |  , 13,2 года | 6,284 |
| Европий-154 |  , 8,5 года | 6,537 |
| Уран-235 |  , 6,85 ∙ 108 лет | 0,710 |
| Гафний-249 |  , 2,6 года | 1,73 ∙10- 4 |
| Йод-131 | 131 I, 8 сут | 1,69 |
| Стронций-90 | 90Sr, 29,1 г | 2,94 |
| Радий-226 | 226 Ra, 1620 лет | 9,36 |
Таблица 5.2 - Взвешивающие коэффициенты WR (для расчета эквивалентной дозы)
| Вид излучения | WR, Зв/Гр или бэр/рад |
| Рентгеновское и γ – излучение | |
| Электроны и позитроны, β – излучение | |
| Нейтроны с энергией от 10 кэВ до 100 кэВ | |
| от 100 кэВ до 2 МэВ | |
| от 2 МэВ до 20 МэВ | |
| более 20 МэВ | |
| менее 10 кэВ | |
| Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи | |
| a– частицы, осколки деления, тяжелые ядра |
Примечание: все значения WR относятся к излучению, падающему на тело, а в случае внутреннего облучения – испускаемому при ядерном превращении.
Таблица 5.3 - Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов WT при расчете эквивалентной эффективной дозы (НРБ-99/2009)
| Орган или ткань | Взвешивающий коэффициент WT |
| Гонады | 0,20 |
| Красный костный мозг | 0,12 |
| Толстый кишечник | 0,12 |
| Легкие | 0,12 |
| Желудок | 0,12 |
| Мочевой пузырь | 0,05 |
| Грудная железа | 0,05 |
| Печень | 0,05 |
| Пищевод | 0,05 |
| Щитовидная железа | 0,05 |
| Кожа | 0,01 |
| Клетки костных поверхностей | 0,01 |
| Остальное* | 0,05 |
* При расчетах учитывать, что "Остальное" включает надпочечники, головной мозг, экстраторокальный отдел органов дыхания, тонкий кишечник, почки, мышечную ткань, поджелудочную железу, селезенку, вилочковую железу и матку. В тех исключительных случаях, когда один из перечисленных органов или тканей получает эквивалентную дозу, превышающую самую большую дозу, полученную любым из двенадцати органов или тканей, для которых определены взвешивающие коэффициенты, следует приписать этому органу или ткани взвешивающий коэффициент, равный 0,025, а оставшимся органам или тканям из рубрики "Остальное" приписать суммарный коэффициент, равный 0,025.
Безопасность жизнедеятельности : [учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования] / С. В. Белов [и др.] ; под ред. С. В. Белова .— Изд. 6-е, стер. — М. : Высшая школа, 2008 .
Красногорская, Н. Н. Основы радиационной безопасности : [учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 280100 "Безопасность жизнедеятельности" специальности 280101.65 "Безопасность жизнедеятельности в техносфере" и 280103.65 "Защита в чрезвычайных ситуациях"] / Н. Н. Красногорская, Н. В. Кострюкова, О. Ю. Исаева ; ФГБОУ ВПО УГАТУ .— Уфа : УГАТУ, 2011 .