Радиационная безопасность и дозиметрия внешнего гамма-излучения методические указания к выполнению лабораторной работы №1 по курсу «Защита от излучений» Иваново 2009 (стр. 5 из 9)

7. Планируемое повышенное облучение выше установленных пределов доз (ПД = 50 мЗв по эффективной дозе) разрешается при ликвидации или предотвращении аварии только в случае необходимости спасения людей и (или) предотвращения их облучения. Такое облучение допускается только для мужчин старше 30 лет лишь при их добровольном письменном согласии, после информирования о возможных дозах и риске для здоровья. Облучение в дозах до 2 ПД (100 мЗв) или до 4 ПД (200 мЗв) допускается только с разрешения соответственно территориальных или федеральных органов Госсанэпиднадзора и только для лиц, отнесенных к персоналу группы А.

8. Облучение в дозах свыше 4 ПД (200 мЗв) рассматривается как потенциально опасное. Лицам, подвергшимся облучению в таких дозах, последующая работа с источниками излучения разрешается только в индивидуальном порядке по решению компетентной медицинской комиссии.

Случаи незапланированного повышенного облучения людей в дозах свыше ПД подлежат расследованию.

Таблица 1.4. Основные пределы доз

Нормируемые величины	Пределы доз (ПД)
Нормируемые величины	Персонал (группа А)**	Население
Эффективная доза	20 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год	1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год
Эквивалентная доза за год: · в коже · в кистях и стопах · в хрусталике глаза	500 мЗв 500 мЗв 150 мЗв	50 мЗв 50 мЗв 15 мЗв

**Все значения ПД и ДУ для персонала группы Б равны 1/4 от соответствующих значений для персонала группы А.

Таблица 1.5. Допустимые уровни при однофакторном внешнем облучении

Параметры	Персонал (группа А)	Персонал (группа Б)	Население
Предел дозы	ПД_А = 20 мЗв	ПД_Б = 5 мЗв	ПДнас=1 мЗв
Время облучения	Т_А= 1700 ч /год	Т_Б= 2000 ч /год	Тнас= 8760 ч/год
ДМД (округл.)	10 мкЗв /ч	2,5 мкЗв /ч	0,1 мкЗв /ч

2. СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

2.1. Подготовка к работе

Цель работы

1. Оценка радиационной безопасности студентов и персонала лаборатории при работе с закрытым радионуклидным источником гамма-излучения.

2. Изучение закона ослабления гамма-излучения с расстоянием от источника.

3. Сверка показаний различных дозиметров с расчетом мощности дозы.

Применяемое оборудование и материалы

1. Закрытый радионуклидный источник гамма-излучения с изотопом ₂₇Со⁶⁰(кобальт-60), размещенный в защитном контейнере из свинца с толщиной стенки 10 см. Контейнер снабжен коллиматором (открывающийся канал, позволяющий получить ограниченный пучок g-излучения).

2. Передвижная каретка и линейка с делениями для измерения расстояния от источника до измерительного датчика (детектора).

3. Дозиметры с детекторами, регистрирующими гамма-излучение.

Основные характеристики установки с источником гамма-излучения

Термин «закрытый радионуклидный источник» означает техническое изделие, конструкция которого исключает распространение радиоактивных веществ в окружающую среду в условиях применения и износа, на которые он рассчитан. Гамма-источник кобальтовый ГИК-2-9 представляет собой герметичную капсулу из нержавеющей стали (цилиндр 10 х 10 мм), внутри которой находится радиоактивный изотоп Со-60. Полезный поток гамма-квантов свободно проникает через тонкие стенки капсулы (с незначительной фильтрацией). Для целей настоящей работы источник можно считать точечным, изотропным и моноэнергетическим.

Для защиты от гамма-излучения источник ГИК-2-9 помещен в свинцовый контейнер с толщиной стенки х =10,5 см, в котором имеется сквозной коллимирующий канал, закрываемый свинцовой заглушкой. При удалении заглушки получают слегка расширяющийся рабочий пучок гамма-излучения, направленный в сторону от людей. В этом пучке производятся измерения мощности дозы на различных расстояниях от источника.

В отчет по работе с лабораторного плаката необходимо выписать:

· эскиз защитного контейнера с источником (в разрезе);

· энергию фотонов гамма-излучения кобальта ( Еg = 1,25 МэВ);

· период полураспада изотопа Со-60 ( Т_1/2 = 5,27 лет);

· начальную активность источника Ао (Бк) и дату аттестации источника;

· паспортную мощность экспозиционной дозы на расстоянии 1 м

(мкР/ч);

· значение гамма – постоянной кобальта-60 Г ( нГр × м² / (с × ГБк) )

2.2. Оценка радиационной безопасности при работе с источником

Лица, пребывающие в лаборатории дозиметрии, приказом по вузу отнесены к категориям «персонал группы А» (преподаватели и сотрудники) и «персонал группы Б» (студенты). Допустимые пределы годовой эффективной дозы по НРБ-99 для них равны соответственно ПД_А= 20 мЗв и ПД_Б= 5 мЗв.

Для оценки радиационной безопасности следует оценить годовую эффективную дозу работника, отделив при этом техногенную составляющую от природной. Для таких измерений более всего подходит переносной цифровой дозиметр МКС–08, включенный в режим измерения мощности эквивалентной дозы

(мкЗв/ч). Внимание: для получения правильных показаний прибор следует направлять детектором (тыльной стороной корпуса) к источнику излучения.

1. Обойдя с дозиметром помещение лаборатории, выполнить радиационную разведку, т.е. отыскать места с повышенным уровнем гамма-излучения. Рекомендуется измерить МЭД на поверхности всех устройств, отмеченных знаками радиационной опасности (контейнеры, сейфы, комплекты источников на других рабочих столах). Записать в отчет значения МЭД для 3 – 4 характерных точек с указанием их на плане помещения.

2. Определить среднее значение природного фона (мощность эквивалентной дозы

_ф) по точкам, находящимся на максимальном удалении от техногенных источников, а также, при возможности, за окном (в этом случае обратить внимание на разницу показаний за окном и внутри помещения).

3. Измерить среднее значение мощности эквивалентной дозы

_р.м на рабочем месте, находящемся в максимальной близости к источнику, т.е. с наибольшим уровнем излучения. Коллимирующий канал источника должен быть открыт, т.е. создана наихудшая радиационная обстановка. Вычитанием найти техногенную составляющую мощности эквивалентной дозы:

=_р.м – _ф

4. В тех же условиях рассчитать мощность эффективной дозы

на рабочем месте. Для этого нужно учесть неравномерность облучения органов и тканей тела вблизи от источника, т.е. измерить МЭД _Т для 13 органов и тканей, а затем помножить их на взвешивающие коэффициенты радиочувствительности W_Т. В наших условиях достаточно ограничиться измерениями для четырех контрольных точек тела: 1– голова, 2– грудь, 3– гонады, 4– стопы, и принять для них укрупненные взвешивающие коэффициенты W_К (см. табл.2.1).

Для принятого положения тела на рабочем месте («сидя» или «стоя» по указанию преподавателя) выполнить измерения мощности эквивалентной дозы

_К в четырех контрольных точках. Вычесть из всех показаний средний природный фон _ф, определенный в п.2.

5. Рассчитать мощность эффективной дозы по формуле

= Σ (_К_·W_К), (2.1)

где к = 1…4 – номер контрольной точки тела,

_К– техногенная составляющая МЭД и W_К – взвешивающий коэффициент органов и тканей для каждой точки (табл.2.1).

Таблица 2.1. К определению мощности эффективной дозы на рабочем месте

Точка контроля К	Органы (ткани) Т	Взвешивающие коэф-ты		МЭД _К
		W_Т (НРБ-99)	W_К=Σ W_Т
1. Голова	1.Щитовидная железа	0,05	0,10
	2. «Остальное»	0,05
2. Грудь	3.Красн. кост. мозг	0,12	0,51
	4.Легкие	0,12
	5.Желудок	0,12
	6.Грудная железа	0,05
	7.Печень	0,05
	8.Пищевод	0,05
3. Гонады	9.Гонады	0,20	0,37
	10.Толстый кишечник	0,12
	11.Мочевой пузырь	0,05
4. Стопы	12.Кожа	0,01	0,02
	13.Клетки костных поверхностей	0,01
Контрольная сумма		1,0	1,0	–

Итого:

_=Σ(_{К ·}_Wк_{) =}___________ мкЗв/ч