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