4.3. Розрахунок величини дози та необхідної ефективності захисного екрану

Визначити дозу та необхідну ефективність і характеристики екрануючого пристрою, якщо для проведення дефектоскопії зварювальних швів стальних виробів використовується рентгенівський дефектоскоп типу МАРТ-200 (див. табл. 4.2), робоче місце персоналу категорії А знаходиться на відстані r_A=4 м, а постійне робоче місце персоналу категорії Б знаходиться в сусідньому приміщенні. Врахувати, що робочий час персоналу за тиждень складає 36 год., а ліміти доз для категорії А і Б наведені в табл.. 4.3.

Таблиця 4.2. Технічні характеристики дефектоскопу

Технічні характеристики	МАРТ-200
Робоча напруга (регулюється) на рентгенівскій трубці (кВ)	100-200
Номінальний стум рентгенівської трубки (мА)	20
Доза рентгенівського випромінювання в прямому пучку на відстані 500 мм от фокуса трубки за 1 хв (Р)	4
Діаметр фокусної плями (мм)	3
Максимальна товщина просвічуваної сталі з фокусної відстані 700 мм за період експозиції 10 хв при використанні високо контрастної плівки зі свинцевою фольгою (мм)	20
Потужність апарату (Вт)	100
Метод просвічування	направлений,
Вага випромінювача (кг)	5
Габарити випромінювача (мм)	420х100

Таблиця 4.3. Допустимі потужності дози на робочих місцях [3]

Категорії опромінюваних осіб	Призначення приміщень	Допустима потужність при робочому часі 36 год/тиждень, мР/год.
Категорія А	Приміщення постійного перебування персоналу Приміщення, в яких персонал перебуває не більше половини робочого дня	1,4 2,8
Категорія Б	Будь-які приміщення підприємства Будь-які приміщення або зони підприємства в межах спостереження	0,1 0,03

Ефективність зниження потужності рентгенівського випромінювання для різних матеріалів наведена в табл.. 4.4

Таблиця 4.4. Товщина захисного шару із свинцю δ (мм) половинного ослаблення випромінювання

 

┌────────────┬────────────────────────┬──────────────────────────┐

│ U , кВ │ ДЕЛЬТА 1/2, мм │ ДЕЛЬТА 1/10, мм │

│ 0 ├───────────┬────────────┼─────────────┬────────────┤

│ │ свинець │ бетон │ свинець │ бетон │

├────────────┼───────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤

│ 100 │ 0,2 │ 15 │ 0,7 │ 51 │

│ 150 │ 0,3 │ 23 │ 1 │ 76 │

│ 200 │ 0,5 │ 28 │ 1,7 │ 91 │

│ 250 │ 0,9 │ 29 │ 3 │ 97 │

│ 300 │ 1,7 │ 31 │ 5,6 │ 102 │

└────────────┴───────────┴────────────┴─────────────┴────────────┘

Рішення:

1. Визначимо потужність експозиційної дози на відстані r₁=500 мм від фокуса трубки ;

2. Враховуючи, що потужність дози рентгенівського випромінювання обернено пропорціональна відстані від джерела випромінюванні, визначимо потужність експозиційної дози на відстані r₂= 4м і r₃=14 м із співвідношення:

→ ;

Аналогічно

3. Необхідна кратність ослаблення потужності експозиційної дози складає:

• на робочому місці персоналу категорії А за умови, що допустима потужність випромінювання складає 2,8 мР/год (табл..4.3)

К=3,75∙10³/2,8=1,34 ∙10³ ;

• на робочому місці персоналу категорії Б за умови, що допустима потужність випромінювання складає 0,03 мР/год (табл..4.3)

К=0,306∙10³/0,1=3,06 ∙10³ ;

4. Враховуючи, що кратність ослаблення випромінювання визначається за формулою

,

знаходимо ( - число шарів половинного ослаблення випромінювання);

5. Із табл. 4.4 знаходимо, що при робочій напрузі 200 кВ δ_1/2=0,5 мм, тоді для захисту персоналу категорії А необхідна товщина захисного екрану із свинцю повинна бути δ_1/2· = 0,5·10,38~6 мм.

6. Аналогічно, враховуючи дані табл. 4.4 знаходимо, що для захисту персоналу категорії Б в сусідньому приміщенні необхідно, щоб товщина стін із бетону між приміщеннями становила не менше 40 мм.