Файл: Кузнецов В.Ф. Сборник задач по основам войсковой дозиметрии учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 80
Скачиваний: 0
Эффективный атомный номер сложного вещества по эф фекту образования пар определяется выражением
(1,33)
где Я/ —относительная |
доля электронов элемента |
с |
атом |
|||
ным номером |
Z, |
в сложном веществе; |
атомным |
|||
«,• — относительная |
доля атомов элемента с |
|||||
номером Z; |
в сложном веществе; |
|
Z.) |
|||
т — количество |
типов |
(с |
различными значениями |
|||
электронов |
и |
атомов |
в сложном веществе. |
|
||
21. Ослабление мощности дозы широкого пучка гамма-из лучений точечного изотропного источника в защитных средах определяется выражением
Р = Р0 е ">Во , |
(1,34) |
где Р0 и Р — мощность дозы гамма-излучений соответствен но до и после прохождения защитного слоя;
р — линейный коэффициент ослабления гамма-из лучений материалом защитного слоя;
d — толщина защитного слоя;
ВЪ —дозовый фактор накопления — коэффициент, учитывающий увеличение мощности дозы за счет рассеяния. Этот коэффициент зависит от энергии гамма-излучений, материала и толщи ны защиты.
22. Зависимость мощности дозы гамма-излучений, созда ваемой точечным источником гамма-излучений, от его актив ности и расстояния до источника при пренебрежении ослаб лением и рассеянием гамма-квантов определяется выражени ем
( 1 , 3 5 )
где а — активность |
источника гамма-излучений, мкюри; |
R — расстояние |
от источника, см; |
М— активность источника гамма-излучений, мг-экв ра дия;
-гамма-постоянная.
* Значения В для некоторых материалов приведены в табл. 6
приложения.
12
23. Выражение для гамма-постоянной имеет вид
к , * — |
|
t=rn |
щ, |
(1,36) |
15-10' |
||||
|
|
t=i |
|
|
где £ тг — энергия |
гамма-кванта, Мэе; |
энергии гамма- |
||
— линейный коэффициент передачи |
||||
излучений |
в воздухе, соответствующий данной |
|||
Efi , смг1; |
выход |
(количество |
гамма-квантов |
|
nt— квантовый |
||||
энергии |
|
, приходящееся на каждый акт рас |
||
пада ядра |
атома); |
|
|
|
т— количество гамма-линий.
24.Мощность дозы, создаваемая линейным источником гамма-излучений, определяется выражением
п ' |
М ' |
(1,37) |
P — K i — f = |
8,4— ? р/ч, |
НН
где а'——---- удельная |
активность источника, мкюри/см; |
||||||
/ И ——----удельная |
активность источника, |
мг-экв ра- |
|||||
м > |
М |
|
|
|
|
|
|
а, /И, Ki |
дия/см; |
|
|
|
|
(1,35); |
|
— те же значения, что и в формуле |
|||||||
|
I |
■— длина источника, |
см; |
|
|||
|
Н — расстояние от |
оси источника, см; |
|
||||
|
Ф — угол, под которым виден источник из точки из |
||||||
При /= |
со |
мерения, |
радиан. |
|
|
||
формула |
(1,37) |
принимает вид |
|
||||
|
|
Р = К - |
а |
|
|
М ' |
(1,37') |
|
|
77 |
8,4—— я phi. |
||||
|
|
|
’ |
Н |
|
||
25.Мощность дозы, создаваемая источником гамма-излу
чений, имеющим форму диска,' определяется выражением
Р |
Н24- R 2 |
|
Н2 4- /?2 |
р ;ч |
(1,38) |
|||
= ъК, a” In - |
- - - - = it • 8,4 ЛГ In |
Н2 |
||||||
|
Т |
Н2 |
|
" |
|
|
||
где а"=-^----удельная |
активность источника, мкюри/см2; |
|
||||||
М |
М |
|
активность |
источника, |
мг-экв |
ра- |
||
= —• — удельная |
||||||||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
дия/см2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
S — площадь источника, см2; |
|
|
|
|
|||
* |
Значения Е ; и |
щ |
для некоторых |
радиоактивных |
изотопов |
при |
||
ведены в табл. 7 приложения. Значения иЛ-Вг |
Для различных |
Е^ приве |
||||||
дены |
в табл. 5 того же |
приложения. |
|
|
|
|
|
|
13
а, М, K-i — те же значения, что и б формуле (1,35);
R — радиус источника, см;
Н — расстояние от центра источника по вертикали,
см.
§2. Задачи
1.1.Определить период полураспада радиоактивного ис точника, если за 17 месяцев его активность уменьшилась на
20%.
1.2. Через сколько времени активность источника, изготов
ленного из Со60, уменьшится в 5 раз?
1.3. Определить среднюю продолжительность жизни ато мов радиоактивного вещества, если за 8 .месяцев его актив
ность уменьшилась на 50%■ 1.4. Через сколько времени исходное количество ядер ато
мов Со60 уменьшится в 10 раз?
1.5. Определить постоянную распада изотопа, если изве^ стно, что за 1 ч активность его уменьшается на 20%.
1.6. На сколько уменьшится за 5 |
ч. число распадов в ми |
нуту изотопа Na24, первоначальная |
активность которого рав |
на 0,4 мкюри? |
|
1.7.В хранилище ежедневно поступает Юмкюри Р32. Оп ределить максимальную активность, которая может нако питься в хранилище.
1.8.Определить количество атомов, содержащихся в ра
диоактивном источнике, изготовленном из Na22 с активностью
0,1 кюри.
1.9.Определить массу т в граммах изотопа Со60, обла дающего активностью 1 кюри.
1.10.Определить активность 0,1 г Со60.
1.11.Определить пробег альфа-частицы с £% — 8 Мэе в
железе, если ее пробег в воздухе Rа. ВОЗД--8,6 СЛ1.
1.12. Определить толщину алюминия, |
необходимую для |
|
полного поглощения |
ал^фа-частиц |
урана-238. (£„ =■ |
=4,5 Мэе).
1.13.Определить энергию альфа-частиц, для которых
средний пробег в железе равен 11 мк.
1.14.Определить пробег альфа-частицы в свинце, если из вестно, что ее энергия соответствует пробегу 17 л/с в алюми-. нии.
1.15.Какой толщины следует взять алюминиевую фольгу,
чтобы уменьшить энергию проходящих через нее альфа-час тиц ©двое? Энергия падающих альфа-частиц равна 10 Мэе.
1.16. На расстоянии 4 см от радиоактивного препарата, испускающего альфа-частицы с энергией 8 Мэе, помещают алюминиевую фольгу. Какой толщины должна быть фольга, чтобы задержать все альфа-частицы? Среднее значение атом ного веса воздуха считать равным 14,5.
14
1 .1 7 . |
Определить пробег бета-частиц с |
Е$ шах:=0,5 |
Мэе в |
|
железе. |
Определить |
пробег бета-частиц |
с Е$ max = |
2 Мэе в |
1 .1 8 . |
||||
железе. |
Определить |
толщину фильтра из алюминия, |
необхо |
|
1 .1 9 . |
||||
димую для полного поглощения бета-излучения изотопа Na24. 1 .2 0 . Определить толщину фильтра из железа, необходи
мую для полного поглощения бета-излучения изотопа К42.
1 .2 1 . Определить максимальную энергию бета-частиц пре парата, если бета-излучение этого препарата полностью по
глощается алюминиевой пластинкой толщиной 1,3 |
мм. |
1 .2 2 . Рассчитать необходимую толщину стекла |
защитных |
очков, используемых для поглощения бета-излучения при ра
боте с препаратом Sr90—J90. |
|
|
предназ |
|
1 .2 3 . Рассчитать толщину железного контейнера, |
||||
наченного для транспортировки изотопа Р32. |
которых |
|||
1 .2 4 . Определить |
энергию электронов, |
пробег |
||
составляет 100 мг/см2 в алюминии. |
толщину |
плоского бета- |
||
1 .2 5 . Определить |
минимальную |
|||
активного препарата |
Т1204, начиная |
с которой дальнейшее |
||
увеличение толщины не приводит к возрастанию интенсивно сти данного источника.
1 .2 6 . Какая доля бета-частиц радиоактивного препарата Р32 поглощается в стенках газоразрядного счетчика с толщи ной 20 мг/см2?
1 .2 7 . При увеличении толщины окна газоразрядного счет чика на 60 мг/см2 скорость счета бета-частиц уменьшилась в 2 раза. Определить максимальную энергию бета-частиц ис пользуемого радиоактивного препарата.
1 .2 8 . Определить толщину слоя половинного ослабления бета-частиц, испускаемых радиоактивным препаратом Sr89, воздуха.
1 .2 9 . Определить толщину слоя половинного ослабления бета-частиц, испускаемых радиоактивным препаратом Р32, алюминия и свинца.
1 .3 0 . Максимальная энергия бета-частиц равна 0,3 Мэе. Какова должна быть толщина стенки газоразрядного счетчи ка, чтобы она поглощала не более 20% бета-частиц?
1 .3 1 . Толщина стенки газоразрядного счетчика равна 30 мг/см2. Какая доля бета-частиц Р32 поглощается стенкой счетчика?
1 .32 . По известному значению линейного коэффициента ослабления (см. табл. 3 приложения) гамма-излучений Со60 рассчитать слой половинного ослабления, массовый, атомный и электронный коэффициенты ослабления железа.
1 .3 3 . По известному значению электронного коэффициен та ослабления гамма-излучений Ти170, равному для свинца 2,22-Ю~23 см2/электрон, рассчитать для овинца слой половин
15
ного ослабления, линейный, массовый и атомный коэффици
енты ослабления.
1.34. Интенсивность узкого пучка монохроматического гамма-излучения после прохождения через алюминиевую пла стину толщиной 4 см уменьшилась в 3 раза. Определить энер
гию гамма-квантов этого излучения. |
гамма-излучения |
||
1.35. Узкий пучок |
монохроматического |
||
проходит через слой алюминия толщиной |
14 см, ослабляясь |
||
в 10 |
раз. Определить |
толщину слоя свинца, ослабляющего |
|
пучок |
этого излучения |
в такое же число |
раз. |
1.36.Точечный источник монохроматических гамма-лучей помещен внутрь свинцового контейнера шарообразной фор мы. Внутренний диаметр контейнера 4 см, наружный—16 см. Активность источника 1 мкюри (на один распад испускается один квант), энергия гамма-квантов 0,9 Мэе. Определить ин тенсивность нерассеянного гамма-излучения на внешней по верхности контейнера.
1.37.Определить толщину слоя железа, ослабляющего ин
тенсивность узкого пучка гамма-излучения Со60 в 10 |
раз. |
|
1.38. Узкий пучок |
гамма-излучений, содержащий |
кванты |
с энергиями 1,0 и 2,0 |
Мэе в одинаковом количестве, |
падает |
нормально на свинцовую пластинку толщиной 5 см. Найти отношение интенсивностей обеих компонент пучка после про хождения его сквозь пластину.
1.39. Определить кратность ослабления интенсивности уз кого пучка гамма-излучений Cs137 слоем железа толщиной
3см.
1.40.Вычислить среднюю длину свободного пробега гам
ма-квантов в среде, толщина слоя которой, равная 5 см, ос лабляет интенсивность гамма-излучений в 10 раз.
1.41. Интенсивность узкого пучка монохроматического гамма-излучения ослабляется в 28 раз слоем железа толщи ной 10 см. Определить толщину слоя половинного ослабле ния алюминия для данного гамма-излучения.
1.42.Толщина стенки свинцового защитного домика равна 40 мм. Определить, во сколько раз свинцовые стенки снизят внутри домика интенсивность широкого пучка гамма-излуче ния источников Со60.
1.43.Гамма-источники Cs137 помещены в железный шкаф, имеющий защитную свинцовую плиту толщиной 35 мм. Оп ределить кратность ослабления интенсивности широкого пуч ка гамма-излучений защитной плитой.
1.44.Плотность потока гамма-квантов с энергией 2 Л1эв составляет 103 квант!см2-сек. Определить допустимую про должительность работы в поле данного излучения в течение рабочего дня. Допустимая доза облучения равна 17 мр в день.
16
