Az ionizáló sugárzás dozimetriája
Diákok feladata gyakorlati lecke 10 "ionizáló sugárzás dozimetria. Az ionizáló sugárzás kimutatására szolgáló eljárások »
A lecke célja. Az előadáson szerzett ismeretek megszilárdítása az "ionizáló sugárzás dozimetriája" témában. Használja ezt a tudást a probléma megoldásához ebben a témában.
Elméletkérdések (alapszint)
Felszívódott, expozíció, egyenértékű dózis. A köztük levő kapcsolat és mérésük egységei. Hatékony egyenértékű dózis, sugárzás kockázati tényezők, kollektív dózis.
A doziméterek és a radiométerek eszköze. Az expozíciós dózis arányának meghatározása. Természetes háttérsugárzás. A külső sugárzáshoz felszívódó és ekvivalens dózisok kiszámításának módszerei.
A radionuklidok biológiai és hatékony felezési ideje a szervezetből. A radionuklidok aktivitásának változása a szervezetben. A belső sugárzás egyenértékű dózisának kiszámítására szolgáló módszerek egyetlen radionuklid bevitelével a szervezetben.
A radionuklidok folyamatos bejuttatásával nyert abszorbeált és ekvivalens dózisok kiszámításának módszerei
Emberi sugárzásszámlálók.
A dozimetriai és radiometriai készülékek vizsgálata.
1. Válaszoljon a kérdésekre.
Feladatok a témában a válaszok a fórumon és az önálló döntés.
Egy test tömege m = 60 kg 6 óra alatt felszívódott energia E = 1 J Keresse meg az elnyelt dózist és dózismennyiséget SI egységeken és extrasystem egységekben.
M = 10 g 109 a-részecskékből álló, körülbelül E = 5 MeV energiájú abszorbens anyag. Keresse meg az abszorbeált és egyenértékű dózist. Az α részecskék minőségi faktora k 20.
Az γ-sugárzás expozíciós dózisának ereje r = 1 m távolságra a pontforrástól P = 2,15 × 10-7 C / kg. Határozza meg a legkisebb távolságot a forrásból, ahol napi 6 órán keresztül védelem nélkül dolgozhat. A munkahelyi expozíció maximálisan megengedhető egyenértékű dózisa az év során 5-10-2J / kg. A γ-sugárzás levegő általi felszívódása nem veszi figyelembe.
A röntgenkészülék átlagos expozíciós dózisa 6,45-10-12 Cl / (kg-s). Az orvos a nap folyamán 5 órán keresztül tartózkodik ebben a szobában. Mi a sugárterhelés 6 munkanapon belül?
Hányszor az 1 cm-es abszorpció? izomszövet sugárdózissal 1 p, nagyobb, mint az energia, amelyet 1 cm3 levegő, ha a tényleges atomszámú (ref elem, hanem-mer, 1 g, amely elnyeli az azonos energiájú sugárzás, hogy 1 g anyag egy posztglaciális besugárzási körülmények ) a ruhák és a levegő közel azonosak?
Miért van a röntgen- vagy gamma-sugárzás levegőben mért dózisa, ami durván jelzi a szervezet szövetei által elnyelt energiát?
2 gramm élõ szövet 1010 protonot abszorbeált, 4 MeV energiával. Expresszálja az elnyelt energiát a radarokban és a sörökben. A protonok relatív biológiai hatékonysága (RBE) 10.
Egy ember esetében az egész test besugárzásának letális dózisa x-sugarú vagy gamma-sugárral 600 rad. A sugárzás termikus hatása meghatározó tényező a létfontosságú folyamatok megszűnésében? A test fajlagos hője átlagosan 3,33 kJ / (kg * deg).
A készítménnyel x távolságban levő adagmérő P jelzést ad, és a dózismérő r mutatója a röntgendiffrakciót tartalmazó mintaelőkészítőtől R ponttól P0. Határozzuk meg a 27Co60 készítmény gramm-egyenértékben kifejezett aktivitását.
Melyik dózis 10 g-eq radium hatóanyagot hoz létre 20 percen keresztül 1 m távolságban?
Milyen távolságban áll a 27 ° C 60 aktivitás előkészítésével, hogy a 6 órás napi adag ne haladja meg a megengedett dózist? A kobalt ionizációs állandója 13,5 p-cm2 / (h-mci).
Határozza meg a radioaktív készítmény 11Na24 aktivitását, ha a 30 cm-es távolságon belül elhelyezkedő doziméter 30 percen belül 0,25 p-os dózist mutatott. A nátrium ionizációs állandója 18 p-cm2 / (h-mu).
Határozzuk meg a besugárzási mező felszínre emelkedett röntgen-terápiával történő számát, ha a besugárzást tévesen 30 cm-es távolságra végeztük a kiszámított 40 cm helyett.
Határozzuk meg a 27Co60 pontforrás által generált gamma-sugárzás dózisát 800 mg / eq radiummal 20 cm távolságra.
Ionizáció, kozmikus sugarak által a tengerszint felett, északi szélesség 50 ° -on, 2,74 ionpár / (cm3-sek) által létrehozott ionizáció. Határozza meg a heti sugárterhelést (p-ben). Hasonlítsa össze ezt az adagot a megengedett legmagasabb értékkel, egyenlő 0,1 r-val.
Határozza meg a 27Co60 készítmény sugárzási dózisát, melyet az általa 1,5 m távolságban hoztak létre, ha 40 hónap telt el a hatóanyag felszabadulása óta, 2 kórokozó aktivitásával. γ-kobalt konstans 13,5 p-cm1 (h-mu).
A γ-sugárzás dózisának sebessége a pontforrástól 50 cm távolságban 0,1 r / min. Mennyi időt tölthet a munkanapon a forrástól 10 m távolságban, ha a munkanaponként legfeljebb 17 m-es megengedhető adag?
Bizonyítsuk be, hogy ha az Mt / (kR2) <20 (М — активность радиоактивного препарата, мг-экв радия; t — время работы, ч; R — рас-стояние до источника, м; k — число, указывающее, во сколько раз ослабляется излучение при наличии экрана) предельно допустимая доза γ-облучения для человека (0,017 р в день) не будет превышена.
Az 1 MeV energia gamma-sugárzás távoli forrásából származó dózismennyiség 0,1 ppm. Határozza meg a vasvastagság vastagságát, amely 6 mR / h-ra csökkenti a dózist.
Γ-sugárforrással (fotonenergia 1 () MeV) található ólom tárolóeszközben tárolják. Számosság-ség a sugárdózis a külső falak 0,2 mr / sec. Annak meghatározására, hogy mennyi kell vonni chit-vastagság a tartály falai, 45 percig a közlekedés a sugárdózis a csomag felület nem haladja meg a maximálisan megengedhető, RAV-nek ebben az esetben NMR 7,5
Határozza meg a laboratóriumi technikus védelme érdekében szükséges ólompajzs vastagságát, amely egy 400 mg-eq radiummal ellátott 2 'Co60 forrással dolgozik, gf. m a forrástól való távolság 1 m, és a működési idő I '/. A kobalt y-sugárzásának energiája 1,2 mV.
a nukleáris fizika és a méréstechnológia része, amelyben az ionizáló sugárzás anyagokra gyakorolt hatását jellemző mennyiségek sugárzást bocsátanak ki, és a mérésük módszereit és eszközeit dózismérésnek nevezzük.
Az ionizáló sugárzás dozimetriája. Az abszorbeált dózis.
Dosimeter része úgynevezett nukleáris fizika és a méréstechnika, amelyben sugároznak mennyiségben jellemző hatása ionizáló sugárzás hatása az anyag, valamint a módszerek és eszközök alkalmazása a mérés Kezdetben dozimetriai fejlesztés szükségessége okozta, hogy a kereset a röntgensugarak emberi.
Az ionizáló sugárzás csak akkor befolyásolja az anyagot, ha kölcsönhatásba lép az anyagot alkotó részecskékkel. Ezért a sugárzás egy része, amely ezt az anyagot átadja (abszorpció nélkül), nincs hatása rá.
Az anyag ionizáló sugárzásának hatása az ionizáló sugárzás energiája, amelyet az anyag tömegegysége abszorbeál a besugárzás idején. Ezt a jellemzőt a Dn sugárzás elnyelt dózisa nevezzük.
Az elnyelt dózis mérési egység SI-ben 1 J / kg. A felszívódott dózis extra radikális egységének 1 rad (sugárzás elnyelt dózisa)
(1 rad = 10-2 J / kg = 100 erg / g).
Az abszorbeált dózis mind a sugárzás természetétől és tulajdonságaitól (a részecske energiájából), mind pedig attól az anyag jellegétől függ, amelybe felszívódik.
Az anyag nedvszívó dózisának közvetlen mérése az élő szervezet szövetében mélyen nehéz. Ezért a szervezet által elnyelt dózist a szervezet körülvevő levegőben lévő sugárzás ionizáló hatása alapján becsülik meg.
Vessük be e tekintetben a Do expozíciós dózist. ami a levegő ionizációjának mértéke röntgensugarak és γ-sugarak által. Az egység expozíciós dózisa az SI-ban kifejezve / kg / kg. A gyakorlatban használjon röntgensugarakat.
Röntgenfelvétel ili sugárterhelése X-sugarak, amelyben eredményeként teljes ionizáció / sm3suhogo levegő (00C és 760 mm Hg) ionok képződnek. Hordozó töltés egy elektrosztatikus egységben. az egyes jelek villamos energiájának mennyisége.
Az 1 röntgen-expozíciós dózis megfelel 2,08 × 10 9 ionpár képződésének 0,001293 g száraz levegőben = 2,58 × 10 -4 C / kg.
A dózis aránya.
A dózis (felszívódás és expozíció), amelyet egy időegységre utalnak, az adagolási sebességnek nevezik.
DP - A felszívódott sugárzási dózis a besugárzott közeg által elnyelt ionizáló sugárzás energiájának aránya a közeg tömegéhez.
Ki-rendszer - boldog
Gray - egységnyi abszorbeált és ekvivalens dózis az ionizáló sugárzás a „SI”, egyenlő 1 J / kg (tiszteletére nevezték az angol tudós S. Gray - 1670-1736 gg.)
A Rad az elnyelt sugárzás dózisának extra rendszeregysége, amely 0,01 J / kg = 0,01 Gr.
Expozíció és ekvivalens dózisok.
DO-Expozíciós sugárzási dózis - a röntgen- és -sugárzás ionizációs kapacitásának jellemzője, a levegő ionizációjával mérve.
"SI" - Medál / kg (Cl / kg)
Extraszisztémás - röntgen (P)
X-sugarak - off-rendszer egysége sugárterhelése röntgen- és gamma-sugárzás egyenlő 258 SCLC / kg (elnevezett német fizikus VK Röntgen - 1845-1923).
LAD-ekvivalens dózis sugárzás - felszívódott dózisú sugárzás Dp. szorozva a standard összetétel biológiai szövetének átlagos sugárzási min ségi tényezőjével és az N módosító tényezővel az együtthatók terméke, amelyet ma egységnek tekintünk:
ahol j a sugárzás formája és energiája indexe.
Sivert (3c) Az "SI" - szürke (Gr)
Extrasystem - rem (röntgensugárzás biológiai egyenértékűje)
1 BEP = 0,01Gr (3c)
A lágy biológiai szövetek standard összetételét a következőképpen (tömeg szerint): 10,1% hidrogén, 11,1% szén, 2,6% nitrogén, 76,2% oxigén.
A k sugárzási minõségi tényezõt úgy tervezik meg, hogy figyelembe vegyék az elnyelt energia mikroeloszlásának hatását a káros biológiai hatás nagyságára. Ez a sugárzás vízben való lineáris átvitelének függvénye:
és az RBE relatív biológiai hatékonysági együtthatójának rendelkezésre álló értékei alapján választják ki. Azonban a k értékei nem felelnek meg az RBE-nek számos megfigyelt káros hatás esetén, például egy sztokasztikus hatás, alacsony az abszorbeált dózis és egy nem sztochasztikus hatás egy nagy dózisban emberben.
Az RBE-együttható a referencia-sugárzás D0 abszorbeált dózisának aránya. ami bizonyos biológiai hatást fejt ki a vizsgált sugárzás D felszívódott dózisához, ugyanolyan biológiai hatást váltva ki.
Referencia-sugárzásként 180-250 kV feszültségű, és 3 keV / μm vízzel megegyező átlagos LET-röntgensugárzást használunk.
A sugárzás integrális dózisa az ionizáló sugárzás teljes dózisa, amelyet a besugárzott test vagy táptalaj teljes tömege abszorbeál.
"SI" - Joule (J), medál (Cl)
Extraszisztémás - grammatika (g · rad), gramm · röntgen (g · r).
Ennek megfelelően az egységdózis sebessége: abszorpció esetén - W / kg és rad / s; expozíciós dózis esetén - A / kg, P / óra vagy microR / s.
Az elnyelt és az expozíciós dózisok között a következő összefüggés létezik:
ahol f az átmeneti együttható, amely függ a besugárzott anyagtól és a fotonenergiától. Airf = 0,88, és kevés a fotonok energiájáról.
Az emberi test víz és lágyszövetének f = 1, ezért a sorozatba tartozó abszorbeált dózis számszerűen egyenlő a megfelelő dózissal a röntgensugarak között. Ez azt is meghatározza, hogy a nem rendszerelemek - rad és röntgensugarak - kényelmét és használatát meghatározzák. A csontszövet esetében az f csökken a fotonenergiával
Kollektív ekvivalens dózis
A kollektív ekvivalens dózis az egyes egyéni Ai-ekvivalens dózisok összege egy adott embercsoport esetében: S = Δi P I ahol P I az adott csoportban lévõ személyek száma. aki egyenértékű dózist kapott. A következőképpen is definiálható.
ahol P (D) dD az adott csoportban lévő személyek száma. egyenértékű dózist kaptak az egész testtől vagy egy külön szervtől a D-tól dD-ig terjedő dózistartományban.
A természetes radioaktív források (kozmikus sugárzás, az altalaj radioaktivitása, víz, az emberi testet alkotó magok radioaktivitása stb.) Által okozott háttér megközelíti a 125 mrem dózisát. A munkahelyi expozícióra vonatkozó megengedett legnagyobb megengedett dózis évente 5 db. Az -sugárzás halálos dózisa 600 rem.