новая папка 2 / 49919

21

4.радиоактивное вещество равномерно распределено по всему объему препаратов;

5.препараты высушены до постоянного веса;

6.используются подложки из одного материала и равной толщины;

7.измерения проводятся на одном и том же приборе;

8.измерения проводятся по возможности с одинаковой точностью.

Вданных условиях эффективность счета обоих препаратов одинакова,

иверным будет соотношение:

Nпр Nэт К = Апр = Аэт

Исходя из этого, активность препарата можно рассчитать по формуле:

Nпр * Аэт

Апр =	Nэт

Общая постановка задачи

Цель работы – определить абсолютную активность препарата 90Sr (90Y), используя эталон.

Порядок выполнения работы

1.Включите радиометр «Бета» или «Эксперт», установите режим измерения

100 с.

2.Измерьте скорость счета фона Nф.

3.Измерьте скорость счета эталона, поместив его на специальной подложке в верхнюю позицию свинцового домика и рассчитайте Nэт = N Nф.

4.В этих же условиях измерьте скорость счета препарата 90Sr (90Y) и определите Nпр = N Nф.

5.Рассчитайте активность эталона на момент проведения упражнения (Аэт). Для этого введите поправку на распад 90Sr в эталонном образце (см. закон радиоактивного распада; Т ½ для 90Sr составляет 29 лет).

6.Рассчитайте активность данного препарата по методу сравнения с эталоном.

Контрольные вопросы к защите лабораторной работы № 6

1.Что такое относительные измерения радиоактивности?

2.Что такое абсолютные измерения радиоактивности?

3.Какие величины сравнивают при а) относительных и б) абсолютных измерениях радиоактивности?

4.В чем суть метода определения абсолютной активности препарата сравнением с эталоном?

22

5.Что такое эталон (стандарт)?

6.Почему измерения активности препарата и эталона необходимо проводить в стандартных условиях?

7.Какие условия измерения препаратов называют стандартными

условиями?

8.Чему равна абсолютная активность препарата, если скорость счета препарата равна 20 имп/с, а скорость счета эталона, имеющего активность 240 Бк, – 60 имп/с?

Способ оценки результатов:

Оценка лабораторной работы проводится по балльно-рейтинговой системе. Выполнение и защита лабораторный работы оценивается в 10 баллов (в том числе 5 баллов – за корректно выполненные измерения и расчеты и 5 баллов – за теоретические выводы и защиту лабораторной работы).

АБСОЛЮТНЫЙ МЕТОД основан на применении прямого счета числа альфа- и бета-частиц при радиометрии препарата в условиях четырехпийной геометрии (4пи-геометрии). Для этих целей используют 4Пи-счетчики, конструкция которых позволяет поместить измеряемый образец внутрь счетчика (газопрточный счетчик, жидкостной сцинтилляционный датчик и др.). При использовании таких счетчиков число сосчитанных импульсов в 1 мин от препарата (скорость счета) совпадает с числом актов распада ядер радиоизотопа в 1 мин (радиоактивность) и поэтому отпадает необходимость введения поправочных коэффициентов расчетного метода.

Лабораторная работа № 7. Приборы и методы дозиметрического контроля. Измерение дозы и мощности дозы излучения

Теоретическая часть

Внимательно изучите следующие вопросы: основные виды доз, единицы их измерения, дозиметрические приборы, а также нормы и принципы радиационной безопасности. (В учебнике «Радиобиология» глава 2 и в «Практикуме по радиобиологии» глава 3)

Приборы для измерения дозы и/или мощности дозы ионизирующих излучений называются дозиметрами. Принципиальных различий между способами детектирования активности и дозы нет, но в дозиметрии градуировка приборов осуществляется в единицах дозы и /или мощности дозы. Дозиметры по принципу детектирования подразделяются на: 1) химические; 2) фоточувствительные; 3) термолюминисцентные; 4) электростатические; 5) газоразрядные; 6) сцинтилляционные; 7) полупроводниковые.

23

Детекторы дозиметров принципиально не отличаются от детекторов радиометров.

Взависимости от способа вывода информации дозиметры бывают: 1) индицирующие мощность дозы (прямо показывающие); 2) индицирующие дозу (накапливающие); 3) универсальные. Прямо показывающие – это приборы, которые непосредственно показывают мощность дозы в текущее время. Для накапливающих дозиметров необходимо определить промежуток времени, по истечении которого прибор показывает дозу, накопленную за это время. Универсальные приборы могут работать как прямо показывающие, так и в качестве накапливающих приборов.

Взависимости от области применения (диапазона мощности доз) дозиметры подразделяются на бытовые и профессиональные. Бытовые дозиметры выпускаются в основном для лиц из населения и используются для измерения малых (на уровне фона) доз. Профессиональные дозиметры используются, как правило, персоналом и предназначены для оценки радиационной обстановки на ядерных объектах.

Нормы радиационной безопасности.

Предельно допустимые дозы ионизирующих излучений нормируются в нашей стране согласно регламентирующему документу «Нормы радиационной безопасности», принятому в 1999 году (НРБ-99)/2010. По НРБ99/2010 все жители страны разделяются на две категории: персонал (группа лиц, работающих с источниками ионизирующих излучений по профессиональной необходимости) и население.

Для населения основной предел дозы (ПД) составляет 1 мЗв в год, для персонала – 20 мЗв в год. Следует подчеркнуть, что в ПД для обеих категорий не включается дозовая нагрузка, получаемая человеком за счет естественного радиационного фона (космическое излучение, а также за счет природных радионуклидов) и источников, применяемых в медицине.

Общая постановка задачи

Цель данной работы– ознакомиться с основными дозиметрическими приборами, освоить технику их применения для определения дозы и мощности дозы облучения, уровня и степени радиоактивного загрязнения различных объектов. Измерить мощность экспозиционной дозы излучения в рабочем помещении (аудитории), сравнить полученные значения со средним уровнем радиационного фона для данной местности и основными дозовыми пределами.

При возникновении очагов радиоактивного загрязнения, производственный персонал, население, а также техника, оборудование, продовольствие, вода, фураж и другие материальные средства будут подвергаться радиоактивному загрязнению.

В целях получения данных для оценки радиационной обстановки, определения уровня и степени радиоактивного загрязнения, работоспособности производственного персонала и населения, объѐма

24

медицинской помощи и специальной обработки организуется радиационная разведка, дозиметрический контроль, которые проводятся с помощью соответствующих приборов.

Для проведения измерений используют приборы, предусмотренные табелем оснащения радиологических подразделений ветеринарной службы (СРП-68-01, ДРГ01-Т1, ДП-5, ДБГ-01Н и др. При ведении радиационной разведки для обследования небольших площадей измерения могут проводить пешие дозиметристы. В случае обследования обширных территорий используют специальные автомобили на которых смонтированы необходимые приборы (автогамма-съемка). При необходимости может быть использована воздушная гамма-съемка. В каждом конкретном случае необходимо использовать методики радиационного контроля рекомендованные для проведения тех или иных измерений. Например, «Методические рекомендации по оценке радиационной обстановки в населенных пунктах», «Инструкция по наземному обследованию загрязненных территорий» и т.п.

Порядок выполнения работы

1.Познакомиться с работой дозиметра, ДП-5, СРП-68-01 и др..

2.Аудиторию условно разделите на 5 секторов – четыре угловых и центральный, как показано на рисунке; присвойте им обозначения (например, в виде заглавных букв).

А		Б
вход
	В	окна
Г		Д

3.Включите дозиметр, выберите режим работы с -излучением.

4.Проведите измерения в каждом секторе. Показания прибора (3-5 значений) считывайте через 20-30 с после выбора точки измерения. Рассчитайте среднее значение мощности экспозиционной дозы Рср.

5.Результаты запишите в таблицу:

Обозначение		Измерения Р, мкЗв/ч				Рср,
сектора	1	2	3	4	5	мкЗв/ч
А
Б
В
Г
Д

25

7.Сделайте вывод, в котором сравните полученные значения со средним уровнем радиационного фона для данной местности и с дозовыми пределами по НРБ-99.

8.Проведите оценку радиационной обстановки на местности в соответствии с «Инструктивно методическими указаниями по ……..»

Контрольные вопросы к защите лабораторной работы № 7

1.Как называется прибор для измерения дозы или мощности дозы

излучения?

2.Какие бывают дозиметры по принципу детектирования?

3.Какие бывают дозиметры по способу вывода информации? Приведите примеры.

4.Какие бывают дозиметры в зависимости от области применения?

5.Дайте характеристику дозиметру ДКС-04, ДРГ-01Т1.

6.Какой документ в нашей стране регламентирует допустимые уровни облучения человека?

7.На какие две категории разделяются все жители страны (согласно номам радиационной безопасности)? Какая между ними разница?

8.Чему равен основной дозовый предел для населения?

9.Чему равен основной дозовый предел для персонала?

Способ оценки результатов

Оценка лабораторной работы проводится по балльно-рейтинговой системе. Выполнение и защита лабораторный работы оценивается в 10 баллов (в том числе 5 баллов – за корректно выполненные измерения и расчеты и 5 баллов – за теоретические выводы и защиту лабораторной работы).

Лабораторная работа № 8. Дозиметрия внешнего облучения. Расчет безопасных условий работы

Теоретическая часть

Дозиметрия внешнего облучения предполагает определение дозы или мощности дозы облучения живых организмов от источников излучения, находящихся вне облучаемого объекта.

При внешнем облучении α- и β-излучения практически не представляют опасности для человека (из-за их низкой проникающей способности). Поэтому главными источниками внешнего облучения являются рентгеновское или γ-излучения.

Дозу внешнего излучения можно а) измерить, используя дозиметрические приборы (см.ЛР-7) или б) рассчитать, если известны условия измерения и характеристика источника излучения.

26

Если рассмотреть простейший случай внешнего облучения: систему из точечного источника -излучения, например, 60Со, и облучаемого объекта, то дозу излучения можно рассчитать по формуле:

	K At
D =		,
	R 2

где К – гамма-постоянная – коэффициент пропорциональности, характеризующий свойства излучения; A – активность точечного источника; t – время нахождения под воздействием ионизирующего излучения и R – расстояние между источником излучения и облучаемым объектом.

	D		K A
Мощность дозы излучения будет равна: Р =		=
	t		R2

Из последней формулы следует важная пространственная закономерность распределения мощности дозы вокруг точечного источника ионизирующего излучения. Например, если имеется источник ионизирующего излучения А,

то на расстояниях R1, R2 , Rn будет выполняться соотношение: Р1R12 = Р2R22

=…= РnRn2 и т.д.:

А

R1

R2

Rn

Это соотношение называется формулой обратных квадратов. Пользуясь им, можно рассчитать безопасные условия работы с источником излучения:

		P
	Ризм • Rизм2 = Рбезоп • Rбезоп2 , отсюда Rбезоп= Rизм •	изм	(1)
		Рбезоп

где Rизм – это расстояние, на котором измеряется мощность дозы Ризм, а Rбезоп

– это расстояние, на котором мощность дозы будет безопасной Рбезоп. Безопасная мощность дозы для профессионалов и для населения

регламентируется Нормами радиационной безопасности (НРБ-99). Для профессионалов эта величина составляет 10 мкЗв/ч, а для населения – 0,1 мкЗв/ч. Расчет основывается на том, что основной дозовый предел для персонала составляет 20 мЗв/год, работает профессионал 50 недель в году, 36 рабочих часов в неделю. Если учитывать, что дозовая нагрузка распределяется равномерно, то допустимыми будут следующие значения:

20мЗв / год

Dнед = 50нед/ год = 0,4 мЗв/нед = 400 мкЗв/нед = 40 мР/нед;

	Рбезоп =	400мкЗв/ нед		≈ 10 мкЗв/ч = 1 мР/ч
		36ч / нед

Для населения, имеющего основной дозовый предел 1 мЗв/год и постоянно проживающего на загрязненной территории, можно записать:

27

Рбезоп =	1мЗв / год			1000мкЗв / год	≈ 0,1 мкЗв/ч
	365дней/ год 24ч / день			8760ч / год

Итак, для обеспечения безопасных условий работы можно увеличить расстояние как минимум до Rбезоп (1). Однако бывают ситуации, когда расстояние от источника излучения изменить невозможно, тогда для соблюдения безопасных условий уменьшают время работы. Обычно рассчитывают безопасное время работы с данным источником в течение недели:

tбезоп (ч/нед) =	400 мкЗв / нед			40 мР / нед	(2)
	Ризм.	мкЗв / ч		Ризм. мР / ч

Общая постановка задачи

Цель данной работы – измерить дозу и мощность дозы гамма-излучения дозиметром ДРГ-01Т1, ДБГ-01Н или др. при работе с точечным источником 60Со. Для персонала рассчитать безопасное расстояние и безопасное время работы с таким источником на определенном расстоянии.

Порядок выполнения работы

Рассчитать безопасные условия работы при использовании радионуклидов в качестве «меченых атомов», если мы имеем изотоп йод-131, (Кγ = 2,3)

активностью А0 = 37 мКи;		t =2часа; R = 0,5м .
1.	Рассчитать дозу излучения D = КγА t/R2 =
2.	Оценит дозу – ПДД/ D =	раз.

3.Рассчитать безопасное количество РВ при данных условиях работы, Аt =

D0 2R/Кγ t =

4.Рассчитать допустимое время работы t0 = D0 2R/ КγА0 =

5.Рассчитать безопасное расстояние 2R = КγА t/ D0 .=

Выводы:

Контрольные вопросы к защите лабораторной работы № 8

1.Что такое доза ионизирующего излучения?

2.Как связаны доза излучения и активность радионуклида?

3.Какие существуют виды доз?

4.Каковы единицы измерения разных видов доз излучения?

5.Какой вид дозы используется только для оценки внешнего рентгеновского или гамма-излучения?

6.Можно ли рассчитать дозу внешнего излучения? От каких параметров и как она зависит?

7.Чему равны основные дозовые пределы для профессиональных работников (персонала) и для населения?

28

8.Во сколько раз изменится доза излучения, если расстояние от точечного источника увеличить в 5 раз?

9.На расстоянии 10 см от источника излучения мощность дозы в 25 раз выше допустимой. На каком расстоянии от источника уровень радиации станет безопасным? Дайте обоснование.

10.Профессионал работает в лаборатории, где мощность дозы гаммаизлучения составляет 100 мкЗв/ч. Оцените данную величину (сравните с допустимыми пределами). Сколько часов в неделю профессионал может безопасно работать в этих условиях?

Способ оценки результатов

Оценка лабораторной работы проводится по балльно-рейтинговой системе. Выполнение и защита лабораторный работы оценивается в 10 баллов (в том числе 5 баллов – за корректно выполненные измерения и расчеты и 5 баллов

– за теоретические выводы и защиту лабораторной работы).

СОДЕРЖАНИЕ

				стр
	Лабораторная работа № 1. Способы и средства защиты		от	3
	ионизирующих излучений при ведении животноводства		и

29

технологической переработке продукции животноводства в
условиях радиоактивного загрязнения и при использовании
ионизирующих излучений в радиационной технологии
Лабораторная работа № 2. Методы и средства обнаружения и	5
регистрации радиоактивных излучений
Упражнение 1. Детекторы ионизирующих излучений, их	5
устройство, принцип работы. Типы и классификация детекторов
Упражнение 2. Приборы для измерения ионизирующих излучений	6
Упражнение 3. Определение счетной (рабочей) характеристики	8
газоразрядного счетчика
Лабораторная работа № 3. Определение эффективности счет	10
препаратов (градуировка радиометрических приборов)
Лабораторная работа № 4. Статистическая оценка точности	13
радиометрических измерений
Лабораторная работа № 5. Определение слоя половинного	17
ослабления разных видов излучения и использование этого
показателя для идентификации радионуклидов
Лабораторная работа № 6. Сравнительный (относительный)	20
метод определения абсолютной активности препарата
Лабораторная работа № 7. Приборы и методы	22
дозиметрического контроля. Измерение дозы и мощности
дозы излучения
Лабораторная работа № 8. Дозиметрия внешнего	25
облучения. Расчет безопасных условий работы