Определение доз облучения от гамма – излучающих радионуклидов

 

 

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тульский государственный  университет

 

Кафедра: «АОТ и ОС»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

 по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности »

 

«Определение  доз облучения от гамма – излучающих радионуклидов»

Вариант №5.

 

 

 

 

 

 

Выполнил:                                                              студент  гр.360391

Сапогов А.А.

Проверила:                                                                Пастушенко В.Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тула - 2014

 

Содержание

 

Ι Задание.

1. Основные теоретические  сведения.

2. Воздействие ионизирующих  излучений на организм человека, нормирование доз облучения.

3. Определение доз облучения от точечных источников гамма-излучения.

4. Определение доз от радионуклидов, равномерно распределенных в почве.

5. Определение доз  внутреннего облучения от гамма-излучающих  радионуклидов.

6. Определение уровня  риска от облучения.

7. Контрольные задания.

Ι Ι Расчетная часть

1. Условия и исходные данные задачи

2. Задание к расчёту

3. Основная часть. Ход  решений.

Список литературы.

 

 

1.Условия и исходные данные задачи

 

 

1. Оценить опасность облучения оператора гамма – излучением от точечного источника, находящегося на расстоянии R от рабочего места. Время работы оператора 36 ч.в неделю (1700 ч.в год). Вид радионуклида – ²³⁵U. Активность – 10 (А, мКu), расстояние – 0,8 м.
2. Определить безопасное расстояние от источника y – излучения до рабочего места оператора, если измерённая мощность эквивалентной дозы ан расстоянии R составляет D_экв. Время работы оператора – 1700 ч/год.
3. Оценить опасность облучения населения, постоянно подвергающегося воздействию ионизирующего излучения от земли, содержащего радионуклиды. D_эксп=50 мкР/ч.
4. Оценить опасность облучения населения постоянно подвергающегося воздействию ионизирующего излучения  от земли, содержащего цезий– 137. Активность – 25 А,Кu/км².
5. Определить годовую дозу ионизирующего внутреннего  облучения от радионуклидов, попавших в тело человека в течении месяца с продуктами питания:  ¹³¹ J в воде 30 л..

Вода – А₁= 2*10⁴Бк/л.

 

2. Задание к расчёту

 

 

а.

Определить мощность экспозиционной дозы.

Рассчитать мощность эквивалентной дозы.

Рассчитать годовую  эквивалентную дозу.

Сравнить полученное значение дозы с ПДД для категории  А и сделать вывод: во сколько раз доза выше или ниже ПДД.

Рассчитать уровень  риска и сделать вывод.

б.

Определить годовую  эквивалентную дозу.

Рассчитать безопасное расстояние из данного соотношения.

в.

Определить мощность эквивалентной дозы.

Определить годовую эквивалентную дозу с учётом коэффициента НКДАР.

Сравнить рассчитанную эквивалентную дозу с ПДД для  населения и сделать вывод.

г.

Определить годовую  эквивалентную дозу.

Сравнить полученную дозу с ПДД; сделать вывод во сколько  раз Dэкв.больше  (меньше) ПДД.

Рассчитать уровень  риска и сравнить его с безопасным уровнем 1·10^-5 (чел·год) ^-1.

д.

Определить мощность эквивалентной дозы облучения всего  тела и отдельных органов.

Рассчитать эквивалентную  годовую дозу облучения всего  тела и отдельных органов.

Сравнить дозы облучения всего тела и отдельных органов с предельно – допустимыми.

Рассчитать уровень  риска облучения.

Сравнить полученный уровень риска безопасным, равным 1·10^-5(чел·год) ^-1.

 

 

 

3. Основная часть. Ход  решений

 

№1. Оценить опасность облучения оператора гамма-излучением от точечного источника, находящегося на расстоянии R от рабочего места. Вид и активность радионуклида, а также расстояние R .

Время работы оператора 36 ч в неделю (1700 ч в  год).

Определяем  мощность экспозиционной дозы по формуле:

,

 Где: D_эксп – мощность экспозиционной дозы, Р/ч;

         K_γ – гамма – постоянная радионуклида , Р·см²/ (ч·мКu);

         А – активность радионуклида, мКu;

         R – расстояние от точечного радионуклида до места измерения, см.

 

Р/ч ;

  Рассчитываем мощность эквивалентной дозы по формуле:

,

Где: К₁ – коэффициент, учитывающей вид облучаемого вещества (воздух,     вода и т.п) т.е учитывающий отношение энергии, поглощенной данным веществом, к электрическому заряду ионов, образованных в воздухе такой же массы. К₁ = 1 рад/Р = 0,01 Гр/Р;

        К₂ – коэффициент качества облучения. К₂ = 1

 

D_экв = 7,968·0,01·1=0,080 Зв

 

Рассчитываем  годовую эквивалентную дозу:

D_экв = D_экв·t ,

 Где: D_экв – мощность эквивалентной дозы, D_экв = 100 мкЗв/ч;

           t – время нахождения в данной зоне.

 

D_экв = 100·10^-6·1700=0,17 Зв/год

 

           Уровень риска определяется по формуле:

r= 1,65·10^-2 D_экв

 

r=1,65·10^-2·0,05=8,25 ·10^-4    (чел·год) .

 

 

 Вывод: уровень риска исключительно высокий.

 

№2. Определить безопасное расстояние от источника γ-излучения до рабочего места оператора, если измеренная мощность эквивалентной дозы на расстоянии R составляет D_экв

 Определяем годовую эквивалентную дозу:

D_экв = 100·10^-6·1700=0,17 Зв/год

Полученная доза превышает ПДД = 0,05    

 

 Рассчитываем безопасное расстояние по соотношению:

D·R² = ПДД ·R²

R =

=0,92м

 

Вывод: безопасное расстояние от источника γ – излучения = 0,92 м.

 

№3. Оценить опасность облучения населения, постоянно подвергающегося воздействию ионизирующего излучения от земли, содержащей радионуклиды.

Определяем  мощность эквивалентной дозы по формуле:

,

Где: К₁ – коэффициент, учитывающей вид облучаемого вещества (воздух,      вода и т.п) т.е учитывающий отношение энергии, поглощенной данным веществом, к электрическому заряду ионов, образованных в воздухе такой же массы.  К₁ = 1 рад/Р = 0,01 Гр/Р;

         К₂ – коэффициент качества облучения. К₂ = 1

 Определяем годовую эквивалентную дозу по формуле:

D_экв = 50·0,01·1=0,5 Зв/год

Определяем  годовую эквивалентную дозу с  учетом коэффициента НКДАР по формуле:

 

D_экв = D_экв·t·Kнкдар

Где: K_нкдар =0,7;

         D_экв – мощность эквивалентной дозы облучения, Зв/ч;

         t   - время нахождения человека в данном районе,ч.

 

D = 0,5·10^-6 ·24·365·0,7=0,0036 Зв/год

Определяем  раздницу: 

ПДД=0,005 Зв/год

 

0,005 Зв/год /0,0036 Зв/год = 1,4 раза

 

Вывод: D_экв < ПДД в 1,4 раз.

 

 

№4. Оценить опасность облучения населения, постоянно подвергающегося воздействию ионизирующего излучения от земли, содержащей цезий-137.

 

Определяем  годовую эквивалентную дозу облучения по формуле:

D_экв=A_т·d,

Где: d – дозовый коэффициент (постоянная = 0,013);

         A_т-среднегодовая плотность загрязнения территории,Ku/км² ;

 

D_экв = 25·0,013 = 0,325 бэр/год

 

Сравним полученную дозу с ПДД_Б:

 

0,5 бэр/год / 0,325 бэр/год = 1,5 раза 

Вывод: доза ниже предельно допустимой.

 

Рассчитаем  уровень риска при облучении  всего тела человека по формуле:

r = 1,65·10^-2·D_экв

 

r= 1,65·10^-2·0,325 = 0,0053 чел/год^-1

 

Сравним значения с безопасным уровнем:

 

 

Вывод: определённый уровень риска в 530 раз выше безопасного уровня.

 

 

 

 

 

№5. Определить годовые дозы ионизирующего внутреннего облучения от радионуклидов, попавших в тело человека в течение месяца с продуктами питания: ¹³¹J в воде 30 литров.

   ¹³¹J в воде, А₁ = 2*10⁴ Бк/л.

 

Определить  мощность эквивалентных доз облучения  всего тела и для одного из радионуклидов:

D_экв.вн = 2,7·10^-11·Aуд·Ky·p·g·K₁·K₂

 

 Где: А_уд – удельная активность Бк/кг;

        Ky - гамма – постоянная радионуклида Р·см²/(ч·мKu);

        P – плотность ткани = 1г/см³;

        q- геометрический фактор, см;

        K₁ = 1 рад/Р = 0,01 Гр/Р;

         К₂ = 1 Зв/Гр

Удельная активность радионуклида определяем по формуле:

А_уд =

 

A – активность единичного поступления радионуклида в организм человека;

m– масса вещества;

f – коэффициент метаболизма.

 

D_экв.вн = 2,7·10^-11·0,066·10⁴·1,69·1·126·0,01·1 = 0,379·10^-7 Зв/ч

 

Рассчитаем  эквивалентные годовые дозы облучения  всего человека:

D_экв.вн =

 

Сравним дозы облучения:

 

 

 

Вывод: дозы облучения являются допустимыми.

 

 

Рассчитаем  уровень риска облучения по формуле:

 

 

r = 1,65·10^-2·D_экв

 

r =

 

Сравним полученный уровень риска с безопасным, равным 1·10^-5 (чел·год)^-1:

 

 

Вывод: выведенные риски являются предельно допустимыми для населения категории Б.

 

Список литературы

 

1. Нормы радиационной безопасности НРБ-76/87 и Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСН 72/87, 3-е изд./ Минздрав СССР, М.: Энергоатомиздат, 1988, 160с.
2. Определение доз облучения и уровней риска от γ-излучающих радионуклидов: Учеб. Пособие/ А.А. Кузнецов, А. М. Лебедев; Тул. политехн. ин-т, Тула, 1992, 36 с.
3. Булдаков Л. А. Радиоактивные вещества и человек. М.: Энергоатомиздат, 1990,160 с.
4. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Атомиздат, 1977, 384 с.