Литература

1. Демиденко,Г.П. и др. Защита объектов народного хозяйства от ОМП. Справочник. – Киев, 1989.

2. Гаврукович, Л.В. Задание на индивидуальную работу по оценке обстановки чрезвычайных ситуаций. – Мн.: БПИ, 1991.

3. Пустовит, В.Т. Оценка радиационной, химической и экологической обстановки. – Мн.: БГПА, 1996.

Занятие 9. Оценка радиационной опасности и основных способов противорадиационной защиты

(2 часа)

1. Цель работы – определение основных характеристик радиационных излучений и обоснование выбора отдельных физических способов противорадиационной защиты. Углубление теоретических знаний по явлению радиоактивности, основному закону радиоактивного распада, защите от радиационных излучений на территории Республики Беларусь.

2. Порядок выполнения работы

2.1. Изучить материалы, изложенные в разделе «Сведения из те-ории».

2.2. Выбрать исходные данные своего варианта из табл. 9.1. Номер варианта соответствует порядковому номеру фамилии студента в журнале учета занятий.

2.3. Приступить к выполнению работы согласно приведенной методики.

2.4. Результаты работы оформить в виде отчета, форма которого приведена в табл. 9.2.

3. Материально-техническое обеспечение: микрокалькуляторы, видеопроектор или кодоскоп, рисунки, схемы.

Сведения из теории

На практике часто приходится определять активность радиоактивного распада, степень поглощения гамма лучей веществом и глубину проникновения бета частиц веществом.

Радиоактивность

Основной закон радиоактивного распада, выраженный через активность и период полураспада можно представить в виде формулы:

(1)

где А – активность на текущий момент времени t ;

А₀ – начальная активность;

t – текущее время;

Т – период полураспада радионуклида.

Единицей активности в системе СИ принят 1 распад/с = 1 Бк (назван Беккерелем в честь французского ученого (1852–1908), открывшего в 1896 г. ес­тественную радиоактивность солей урана). Используют также кратные единицы: 1 ГБк = 10⁹ Бк – гигабеккерель; 1 МБк = 10⁶ Бк – мегабеккерель; 1 кБк = 10³ Бк – килобеккерель и др.

Существует и внесистемная единица Кюри, которая изымается из употребления согласно ГОСТ 8.417-81 и РД 50-454-84. Однако на практике она пока используется.

За 1Кu принята активность 1г радия-226.

1Кu = 3,710¹⁰ Бк; 1Бк = 2,710^–11Кu (9.2)

Используют также кратные единицы: мегакюри 1 МКu = 110⁶ Кu и дольные – милликюри, 1 мКu = 10^–3 Кu; микрокюри, 1 мкКu = 10^–6 Кu.

Радиоактивные вещества могут быть сосредоточены в массе вещества, в определенном объеме или на некоторой поверхности. Поэтому в дозиметрической практике часто используют величину удельной, поверхностной или объемной активности или концентрации радиоактивных веществ в воздухе, жидкости и почве.

Удельную, объемную и поверхностную активность можно записать, cоответственно, в виде

А_m = А/m; А_v = А/v; А_s = A/s, (9.3)

где m – масса вещества; v – объем вещества; s – площадь поверхности вещества.

Для пересчета удельной активности в поверхностную и объемную запишем Аm в виде формулы:

А_m = A/m = A/srh = А_s/rh = A_v/r, (9.4)

где r – плотность почвы, принимается в Республике Беларусь равной 1000 кг/м³; h – толщина корнеобитаемого слоя почвы, принимается равной 0,2 м; s – площадь радиоактивного заражения, м².

Тогда

А_m = 510^–3 А_s ; А_m = 10^–3 A_v. (9.5)

В этих формулах выражается: A_s в Бк/м² или Кu/ м²; A_v – в Бк/м³ или Кu/м³. А_m может быть выражена в Бк/кг или Кu/кг.

В ряде случаев, если известна активность радионуклида A можно определить массу m и наоборот, используя формулу

(9.6)

где М – массовое число;

Т– период полураспада;

N_A – число Авогадро.

Гамма-излучение

В практической деятельности часто необходимо оценить проникающую способность гамма-квантов. Не имея массы, они не могут замедляться в среде, а лишь поглощаются или рассеиваются. При прохождении через вещество их энергия не изменяется, но интенсивность излучения уменьшается по следующему закону:

I = I_о · е^{– µх} , (9.7)

где I = Е_γn/t; n/t – число гамма-квантов, падающих на единицу поверхности в единицу времени (плотность потока гамма-квантов); m– коэффициент поглощения; х – толщина поглотителя (вещества), см; I_о – начальная интенсивность квантов до прохождения поглотителя, МэВ/с.

В формуле (9.7) величину µ можно определить табличным образом. В практических расчетах удобно пользоваться такой величиной, как «толщина слоя половинного ослабления d».

Тогда, формула (9.7) принимает вид

К_осл = 2^х/d. (9.8)

где К_осл – коэффициент ослабления гамма-излучения, проходящего через преграду толщиной х и значением слоя половинного ослабления для данного материала d.