Тема 5. Ионизирующие излучения.

Задача 5.1

Оценить опасность облучения оператора от точечного источника гамма-излучения, находящегося на расстоянии R от рабочего места (Рассчитать экспозиционную дозу, перевести ее в эквивалентную). Время работы оператора 36 ч в неделю (1700 ч в год). Сравнить полученное значение эквивалентной дозы с ПДД для категории А.

№ варианта	Вид радионуклида	Активность А, мKu	Расстояние R, м
01	60 Cо	2	0,40
02	90 Sr	4	0,50
03	131 I	6	0,80
04	137 Cs	8	0,70
05	235 U	10	0,65
06	226 Ra	12	0,45
07	147 Pm	14	0,53
08	85Kr	16	0,68
09	152Eu	18	0,7
10	140La	20	0,8
11		19	0,75
12		17	0,85
13	Аргон -42	15	0,9
14	Бром-82	13	0,55
15	Лантан-140	11	0,75
16	Марганец-52	9	0,35
17	Марганец-56	7	0,25
18	Медь-64	5	0,45
19	Мышьяк-74	12	1,00
20	Рутений-106	14	0,80
21	Цезий-134	5	0,55
22	Цезий-137	4	0,45
23	Европий-152	10	0,85
24	Европий-154	11	0,75
25	Уран-235	15	0,90
26	Гафний-249	13	0,75
27	Йод-131	12	0,65
28	Стронций-90	14	0,90
29	Радий-226	6	0,55
30	Европий-152	15	0,68

Задача 5.2

Определить максимальную эквивалентную дозу человека за время t , если он подвергся комбинированному облучению двумя видами излучения. Мощности поглощенных доз которых составили Р_погл1 и Р_погл2 соответственно.

Вариант	Время облучения t, ч	Первый вид излучения	Мощность излучения Рпогл1, мГр/ч	Второй вид излучения	Мощность излучения Рпогл2, мГр/ч
1	4	α-излучение	25	β-излучение	35
2	14	γ-излучение	30	Протоны	20
3	21	β-излучение	15	γ-излучение	12
4	15	Протоны	10	β-излучение	17
5	20	γ-излучение	8	Нейтроны до 10МэВ	15
6	5	Нейтроны до 10МэВ	18	α-излучение	13
7	2	Протоны	14	γ-излучение	24
8	3	Нейтроны до 10МэВ	8	β-излучение	10
9	5	α-излучение	17	Нейтроны до 10МэВ	13
10	4	γ-излучение	6	α-излучение	12
11	6	β-излучение	5	Протоны	6
12	7	Протоны	3	γ-излучение	2
13	11	α-излучение	10	Нейтроны до 10МэВ	3
14	5	γ-излучение	15	Протоны	4
15	6	β-излучение	11	γ-излучение	5
16	8	Протоны	9	β-излучение	3
17	2	γ-излучение	7	α-излучение	9
18	12	Нейтроны до 10МэВ	6	Протоны	13
19	9	α-излучение	5	γ-излучение	3
20	7	γ-излучение	2	Нейтроны до 10МэВ	12
21	20	α-излучение	3	β-излучение	10
22	5	β-излучение	4	Протоны	15
23	2	Нейтроны до 10МэВ	5	γ-излучение	11
24	3	α-излучение	3	Нейтроны до 10МэВ	9
25	5	γ-излучение	9	Протоны	7
26	4	β-излучение	13	Нейтроны до 10МэВ	6
27	6	Нейтроны до 10МэВ	3	α-излучение	5
28	7	γ-излучение	7	β-излучение	2
29	8	α-излучение	15	β-излучение	5
30	12	β-излучение	12	Нейтроны до 10МэВ	13

Задача 5.3

Определить эффективную эквивалентную дозу облучения человека, если у него облучаются следующие органы (см. таблицу по варианту) и эквивалентная доза за год, приходящаяся на эти органы, составляет D₁ и D₂. Сделать вывод об опасности этой дозы (ПДД для населения), исходя из основных пределов доз согласно НРБ-99/2009.

Вар.	Облучаемые органы или ткани	D1, мЗв	Облучаемые органы или ткани	D2, мЗв
1	Желудок	100	Печень	100
2	Красный костный мозг	500	Легкие	450
3	Гонады (половые железы)	250	Кишечник	720
4	Легкие	230	Желудок	120
5	Печень	240	Грудная клетка	250
6	Кисти рук	480	Легкие	200
7	Стопы ног	820	Кишечник	60
8	Кишечник	380	Желудок	400
9	Щитовидная железа	450	Зубы	40
10	Красный костный мозг	80	Легкие	350
11	Печень	45	Кисти рук	520
12	Кишечник	330	Грудная железа	120
13	Зубы	100	Кожа	440
14	Гонады	25	Легкие	660
15	Стопы ног	230	Предплечья	320
16	Легкие	50	Кишечник	800
17	Мочевой пузырь	520	Селезенка	200
18	Толстый кишечник	180	Пищевод	330
19	Клетки костных поверхностей	700	Зубы	10
20	Кожа	30	Печень	650
21	Почки	100	Щитовидная железа	200
22	Легкие	150	Гонады	120
23	Толстый кишечник	200	Грудная клетка	350
24	Пищевод	95	Кожа	400
25	Селезенка	400	Печень	200
26	Красный костный мозг	55	Клетки костных поверхностей	500
27	Желудок	250	Мочевой пузырь	300
28	Надпочечники	190	Зубы	450
29	Кожа	100	Печень	350
30	Легкие	220	Желудок	115

Справочные данные

Таблица 5.1 - Γ-излучение –постоянные некоторых радионуклидов

	Нуклид, период полураспада	Γ-излучение- постоянная, Р∙см²/(ч∙мКи)
Аргон -42	1,8 ч	6,6
Бром-82	35,3 ч	14,5
Лантан-140	5,3 года	11,14
Марганец-52	271 сут	18,3
Марганец-56	2,6 ч	2,28
Медь-64	12,7 ч	1,12
Мышьяк-74	26 ч	4,43
Рутений-106	1 год	1,56
Натрий-22	, 2,6 года	11,9
Калий-40	, 1,28∙109 лет	0,774
Калий-42	, 12,36 ч	1,337
Титан	, 47,3 года	0,65
Кобальт-60	, 5,272 года	12,93
Криптон-85	, 10,71 года	1,29∙10­­- 2
Цезий-134	, 2,06 года	8,6
Цезий-137	30 лет	3,24
Прометий-147	, 2,6 года	1,49 ∙10­­- 5
Европий-152	, 13,2 года	6,284
Европий-154	, 8,5 года	6,537
Уран-235	, 6,85 ∙ 108 лет	0,710
Гафний-249	, 2,6 года	1,73 ∙10­­- 4
Йод-131	131 I, 8 сут	1,69
Стронций-90	90Sr, 29,1 г	2,94
Радий-226	226 Ra, 1620 лет	9,36

Таблица 5.2 - Взвешивающие коэффициенты W_R (для расчета эквивалентной дозы)

Вид излучения	WR, Зв/Гр или бэр/рад
Рентгеновское и γ – излучение	1
Электроны и позитроны, β – излучение	1
Нейтроны с энергией от 10 кэВ до 100 кэВ	10
от 100 кэВ до 2 МэВ	20
от 2 МэВ до 20 МэВ	10
более 20 МэВ	5
менее 10 кэВ	5
Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи	5
– частицы, осколки деления, тяжелые ядра	20

Примечание: все значения W_R относятся к излучению, падающему на тело, а в случае внутреннего облучения – испускаемому при ядерном превращении.

Таблица 5.3 - Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов W_T при расчете эквивалентной эффективной дозы (НРБ-99/2009)

Орган или ткань	Взвешивающий коэффициент WT
Гонады	0,20
Красный костный мозг	0,12
Толстый кишечник	0,12
Легкие	0,12
Желудок	0,12
Мочевой пузырь	0,05
Грудная железа	0,05
Печень	0,05
Пищевод	0,05
Щитовидная железа	0,05
Кожа	0,01
Клетки костных поверхностей	0,01
Остальное*	0,05

* При расчетах учитывать, что "Остальное" включает надпочечники, головной мозг, экстраторокальный отдел органов дыхания, тонкий кишечник, почки, мышечную ткань, поджелудочную железу, селезенку, вилочковую железу и матку. В тех исключительных случаях, когда один из перечисленных органов или тканей получает эквивалентную дозу, превышающую самую большую дозу, полученную любым из двенадцати органов или тканей, для которых определены взвешивающие коэффициенты, следует приписать этому органу или ткани взвешивающий коэффициент, равный 0,025, а оставшимся органам или тканям из рубрики "Остальное" приписать суммарный коэффициент, равный 0,025.

Безопасность жизнедеятельности : [учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования] / С. В. Белов [и др.] ; под ред. С. В. Белова .— Изд. 6-е, стер. — М. : Высшая школа, 2008 .

Красногорская, Н. Н. Основы радиационной безопасности : [учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 280100 "Безопасность жизнедеятельности" специальности 280101.65 "Безопасность жизнедеятельности в техносфере" и 280103.65 "Защита в чрезвычайных ситуациях"] / Н. Н. Красногорская, Н. В. Кострюкова, О. Ю. Исаева ; ФГБОУ ВПО УГАТУ .— Уфа : УГАТУ, 2011 .