Табличные методы расчёта защиты от фотонов

Для проектирования защиты от излучения точечных изотропных моноэнергетических источников фотонного излучения часто применяют различные таблицы, составленные на основе анализа множества экспериментальных данных, полученных в ходе исследований прохождения излучения через вещества. Широкое распространение получили разработанные Н.Г. Гусевым универсальные таблицы для расчёта защиты от излучения фотонных источников, для расчёта защиты от излучения рентгеновских аппаратов разработан метод, использующий понятие свинцового эквивалента защиты.

В универсальных таблицах Н.Г. Гусева приводится зависимость толщины защиты из различных материалов (вода, бетон, железо, свинец, вольфрам, уран) от энергии точечных изотропных моноэнергетических источников фотонов и кратности ослабления по дозе для бесконечной геометрии защиты. Однако эти таблицы не учитывают вторичного излучения и для ряда малых и больших энергий рассчитаны с помощью экстраполяции, что приводит к погрешностям в отдельных областях таблиц.

Для определения толщины защиты в барьерной геометрии (именно такая геометрия обычно встречается в практике расчётов) необходимо вводить поправку на барьерность k_бар для используемой кратности ослабления. Значения k_бар приводятся либо в самих универсальных таблицах, либо в виде отдельных таблиц в справочниках.

В работе [11] приводятся уточнённые для ряда энергий универсальные таблицы. Там же рассмотрены примеры расчёта защиты с использованием универсальных таблиц. Примеры расчётов рассматриваются также на практических занятиях по дисциплине.

Метод расчёта защиты по величине свинцового эквивалента часто применяется для расчёта защиты от излучения рентгеновских аппаратов, применяемых в медицине. Методика расчётов приведена в СанПиН 2.6.1.1192-03 «Гигиенические требования к устройству и эксплуатации рентгеновских аппаратов и проведению рентгенологических исследований» [3].

Исходя из параметров работы рентгеновского аппарата, определяется необходимая кратность ослабления рентгеновского излучения. Для этого расчёта используются данные о радиационном выходе аппарата, его рабочей нагрузке, расстояния от рентгеновской трубки аппарата до расчётной точки. Далее по величине потребной кратности ослабления и анодному напряжению на трубке по таблице 2 Приложения №9 к СанПиН 2.6.1.1192-03 определяется величина свинцового эквивалента защиты – т.е. толщина защиты в том случае, если она выполнена из свинца. При необходимости исполнения защиты из другого материала, по таблицам 3-6 Приложения №9 к СанПиН 2.6.1.1192-03 определяется эквивалентная свинцу толщина нужного материала. Данные таблицы учитывают распределение энергии излучения, выходящего после фильтрации из рентгеновской трубки медицинских аппаратов.

Точность табличных методов снижается также за счёт дискретности таблиц. Чем больше шаг таблицы, тем меньше точность проводимых расчётов. При отсутствии в таблице нужных значений энергии или кратности ослабления в целях обеспечения радиационной безопасности рекомендуется выбирать то значение, приведённое в таблице, при котором необходимая толщина защиты окажется больше. Также для определения толщины защиты в этом случае допускается применять линейную интерполяцию данных таблицы.