Учебная инструкция по расчету параметров защиты от внешнего γ-облучения на основании определения мощности поглощенных в воздухе доз, выраженных в микрогреях в час

Для оценки эффективности противорадиационной защиты при работе с источниками гамма-излучения и расчета, в случае необходимости, ее параметров необходимо располагать следующими исходными данными об условиях облучения:

- активность источника гамма-излучения в беккерелях (Бк);

- энергию гамма-излучения в мега-электронвольтах (МэВ);

- расстояние от источника излучения до объекта облучения в метрах (м);

- время облучения в часах (ч);

- керма радионуклида;

- мощность поглощенной в воздухе дозы в микрогреях в час, (мкГр/ч);

- материал защиты (его название и плотность);

Оценка соответствия параметров противорадиационной защиты требованиям действующего законодательства базируется на сравнении расчетной мощности поглощенной в воздухе дозы (ПД) с допустимой мощностью поглощенной в воздухе дозы (ДМД).

Величину мощности поглощенной в воздухе дозы внешнего облучения рассчитывают по формуле:

Р =  , (4)

где: Р – мощность поглощенной в воздухе дозы Гр/ч (рассчитанная по этой формуле мощность поглощенной в воздухе дозы выражена в Гр/ч. Для перерасчета в мкГр/ч ее умножают на 10-6);

А ‑ активность источника γ-излучения в беккерелях (Бк);

G ‑ керма радионуклида ‑ суммарная начальная кинетическая энергия всех заряженных частичек, создаваемых в единице массы облученной среды действием вторично ионизирующего излучения. Системной единицей кермы является Грей, внесистемной – рад. Значение кермы находят или в специальной таблице или рассчитывают умножением гамма-постоянной радионуклида на коэффициент ‑ 6,55, а γ-постоянную находят в табл. 1 (“Физические характеристики радионуклидов”);

t ‑ время облучения в секундах (если это время выражено в часах, то для перерасчета на время, выраженное в секундах, его умножают на 3 600);

R ‑ расстояние от источника излучения до объекта облучения в метрах (м).

Аналогично расчетам по формулам (1) и (2), преобразовав формулу (4) относительно А, t или R, можно, при необходимости, определить параметры защиты количеством (активностью), расстоянием или временем.

При этом в преобразованных формулах мощность дозы обозначается как Р0 и должна отвечать величине допустимой мощности поглощенной в воздухе дозы (см. табл. 6).

Расчет защиты от внешнего γ-облучения с помощью экранов проводится аналогично приведенному выше.

Первый этап расчета защиты с помощью экранов ‑ расчет мощности поглощенной в воздухе дозы от конкретного источника по приведенной выше формуле.

Второй этап расчета ‑ определение необходимой кратности ослабления мощности поглощенной в воздухе дозы. Для этого пользуются формулой (5):

К =   (5)

где: К ‑ кратность (коэффициент ослабления);

Р‑ рассчитанная фактическая мощность поглощенной в воздухе дозы;

Р0 – допустимая мощность поглощенной в воздухе дозы (см. табл. 6).

Третий этап ‑ нахождение толщины защитного экрана из соответствующего материала (свинца, железа, бетона) по величинам необходимой кратности ослабления γ-излучения и его энергии. При этом используют те же таблицы 3, 4, 5.

Таблица 6

Допустимые мощности поглощенной в воздухе дозы гамма-излучения, которые используются для проектирования защиты от внешнего облучения

Категории облучённых лиц		Назначение помещений и территорий	Продолжи-тельность облучения часов/год	Допустимая мощность поглощенной в воздухе дозы мкЗв/час
персонал	Лица категории А	Помещения постоянного пребывания персонала	1 700	6,0
		Помещения временного пребывания персонала	850	12,0
	Лица категории Б	Помещения и территория объекта, где могут находиться лица, которые относятся к категории Б	2 000	1,2
Лица категории В		Другие помещения и территории	8 800	0,06
Примечание: числовые значения ДМПД приведены с двойным коэффициентом запаса, что обусловлено особенностями проектирования защиты.

Учебная инструкция

по методике расчета толщины защитных устройств от рентгеновского излучения

Расчет толщины стен, пола, потолка помещений рентгенкабинета, защитных ширм и экранов состоит из трех действий:

‑ определения необходимого коэффициента ослабления рентгеновского излучения (К), который показывает, во сколько раз нужно снизить мощность дозы к допустимой;

‑ определения толщины защиты из свинца, необходимого для снижения мощности поглощенной в воздухе дозы, создаваемой источником рентгеновского излучения, к допустимой величине;

‑ перерасчета найденной толщины защиты из свинца на тот материал, из которого проектируются или существуют строительные конструкции или другие устройства.

Для расчета коэффициента ослабления рентгеновского излучения при определении мощности дозы в воздухе в рентгенах за час пользуются формулой (6):

К =   × ДМД, (6)

где: Іст – стандартный анодный ток рентгеновской трубки (1-3 mА);

R ‑ расстояние от рентгеновской трубки до места защиты, м;

ДМД ‑ допустимая мощность поглощенной в воздухе (экспозиционной) дозы излучения, Р/час (см. табл. 7).

Таблица 7

Допустимая мощность дозы (ДМД) в рентгенотделениях и кабинетах, мР/час

Вид помещений	проектируемых	Существую-щих
Помещения для постоянного пребывания персонала (процедурная, пультовая)	1,7	3,4
Помещения не постоянного пребывания персонала и смежные помещения	0,12	0,24
Палаты для больных	0,03	0,06

Необходимую толщину защиты из свинца в зависимости от коэффициента ослабления и напряжения на рентгеновской трубке находят в специальной таблице (табл. 8).

Толщину защиты из строительных материалов находят на основании их свинцовых эквивалентов в табл. 9.

Таблица 8

Толщина защиты из свинца (в мм) для ослабления первичного пучка рентгеновского излучения в зависимости от коэффициента ослабления (К) и напряжения на рентгеновской трубке, кВ

К	Напряжение на рентгеновской трубке в кВ
	60	75	100	125	150	180	200	220	250
0,001	-	-	-	0,1	0,6	1,2	1,8	1,9	2,2
0,002	-	-	0,2	0,3	0,8	1,5	2,2	2,3	2,8
0,003	-	-	0,4	0,5	1,0	1,7	2,4	2,7	3,4
0,004	-	0,1	0,5	0,7	1,1	1,9	2,6	2,9	3,7
0,005	-	0,2	0,6	0,8	1,3	2,0	2,7	3,1	4,1
0,0075	0,1	0,4	0,9	1,0	1,5	2,3	3,0	3,5	4,7
0,017	0,1	0,5	1,0	1,2	1,7	2,4	3,2	3,7	5,1
0,015	0,2	0,6	1,1	1,3	1,8	2,6	3,4	4,0	5,6
0,02	0,2	0,7	1,3	1,5	2,0	2,8	3,6	4,3	6,0
0,03	0,3	0,8	1,4	1,6	2,2	3,0	3,8	4,6	6,5
0,04	0,3	0,9	1,5	1,7	2,3	3,1	4,0	4,7	6,7
0,05	0,4	1,0	1,7	1,9	2,5	3,3	4,1	5,0	7,2
0,075	0,5	1,1	1,9	2,1	2,7	3,5	4,3	5,3	7,6
0,1	0,5	1,2	2,0	2,3	2,9	3,7	4,6	5,6	8,2
0,15	0,6	1,3	2,2	2,5	3,0	3,9	4,8	6,0	8,6
0,2	0,6	1,4	2,3	2,6	3,2	4,1	5,0	6,2	9,0
0,3	0,7	1,5	2,5	2,8	3,4	4,3	5,2	6,5	9,5
0,4	0,7	1,6	2,6	2,9	3,5	4,4	5,3	6,7	9,8
0,5	0,8	1,7	2,7	3,0	3,6	4,5	5,5	7,0	10,2
0,75	0,9	1,8	2,9	3,2	3,8	4,7	5,7	7,0	10,7
1,0	0,9	2,0	3,0	3,3	4,0	5,0	6,0	7,6	11,2
1,5	1,0	2,1	3,2	3,6	4,2	5,2	6,2	8,0	11,2
2	1,1	2,2	3,3	3,7	4,3	5,3	6,3	8,1	12,0
3	1,1	2,3	3,5	3,9	4,5	5,7	6,3	8,4	12,6
4	1,2	2,4	3,6	4,0	4,7	5,8	6,7	8,7	12,9
5	1,2	2,5	3,7	4,1	4,8	5,8	7,0	8,8	13,2

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Таблица 9.

Свинцовые эквиваленты разных строительных материалов

Материал	Объем-ный вес	Толщина свинца, мм	Эквивалентная толщина материала (мм) при напряжении на рентгеновской трубке (кВ)
			60	75	100	125	150
Железо	7,9	1	5	5,5	6	9	12
		2	10	11	12	18,5	25
		3	16	18	19	23	37
		4	22	24	25	38	50
		6	-	-	36	54	71
		8	-	-	50	72	93
		10	-	-	-	-	119
Барито-бетон	2,7	1	18	18	85	85	22
		2	36	37	160	160	38
		3	52	59	210	220	65
		4	70	80	355	345	90
		6	-	-	-	-	130
		8	-	-	-	-	175
Бетон	2,3	1	80	80	80	210	85
		2	160	160	160	160	160
		3	210	210	210	220	230
		4	320	338	355	345	290
		6	-	-	-	-	450
		8	-	-	-	-	560
Кирпич полноте-лый	1,6	1	120	120	130	130	130
		2	240	240	240	240	240
		3	360	350	340	340	340
		4	470	455	430	430	550
		6	-	-	-	-	430

Свинцовый эквивалент просвинцованной резины:

плотностью 3,3 г/см3 – 0,2 мм Рb;

плотностью 5,8 г/см3 – 0,45 мм Рb.

Приложение 2