Файл: лекции_без_рисунков_старые.pdf

радионуклидные источники, ускорители, источники нейтронов и т.п.). В табл. 3.18 показаны основные дозовые пределы облучения.

Примечание * Дозы облучения и все остальные допустимые уровни для лиц группы Б не должны превышать ¼ значений для персонала группы А

В табл. 3.19 приведены допустимые уровни мощности дозы при внешнем облучении всего тела от техногенных источников; в табл. 3.20 - допустимые уровни мощности дозы для лиц группы А при работе с рентгеновским и гамма-излучением.

Таблица 3.19

Допустимые уровни мощности дозы при внешнем облучении всего тела от техногенных источников

3.9.2 Защита от облучения

Для защиты от облучения необходимо определить уровень облучения в заданной точке либо с помощью дозиметров, либо расчетным путем.

Мощности экспозиционной дозы (МЭД) и экспозиционной дозы, создаваемых рентгеновской трубкой:

38

P – МЭД излучения, Р/с; D – экспозиционная доза излучения, Р; Pm – лучевая отдача трубки, Р·м2/(мА·с); I – анодный ток трубки, мА; R – расстояние, м; t– время облучения, с.

Мощности экспозиционной дозы (МЭД) и экспозиционной дозы, создаваемых радионуклидным источником:

P – МЭД излучения, Р/с; D – экспозиционная доза излучения, Р; k - гаммапостоянная радионуклида, Р·см2/(мКи·ч); Q – активность радионуклидного источника, мКи; R – расстояние, м; t– время облучения, с.

Если определены МЭД или экспозиционная доза на рабочем месте, то защиту от облучения можно рассчитать. Существуют следующие способы защиты:

-защита экраном;

-защита расстоянием;

-защита временем.

Защита экраном

Рассчитать толщину защитного экрана можно, исходя из закона ослабления

излучения:

Р= Р0е- dB, где

Ри Р0 – МЭД, Р при наличии и отсутствии экрана толщиной d, см; - линейный коэффициент ослабления излучения материалом экрана , см-1; В – фактор накопления рассеянного излучения. Расчет сводится к определению толщины экрана, снижающего МЭД до допустимого уровня.

Второй способ расчета толщины экрана – ориентировочный по слою половинного 1/2 и десятикратного 1/10 ослабления излучения. По определению 1/2 (1/10) толщина экрана, за которым излучение ослабляется в 2 (в 10) раз, соответственно. Определим, величины

1/2 (1/10):

ш – коэффициент ослабления излучения широкого пучка излучения с мощностью экспозиционной дозы Р0. Решив это уравнение относительно 1/2, получим:

Аналогично для слоя десятикратного ослабления:

1/ 10 2,3

ш

Кратность ослабления К числом слоев определяется: К=2п (для половинного ослабления); К=10п (для десятикратного ослабления), п – число слоев. Значения слоев половинного 1/2 и десятикратного 1/10 ослабления излучения разных энергий свинцом,

сталью, бетоном приведены в табл.3.21.

Таблица3.21

Значения слоев половинного ( 1/2) и дестикратного ( 1/10) ослабления

Защита расстоянием

Расчет радиационно-безопасного расстояния:

МЭД Р и экспозиционная доза D падает обратно пропорционально квадрату расстояния. Если известна МЭД источника Рист и экспозиционная доза источника Dист, радиационно-безопасное расстояние, где мощность экспозиционной дозы, равна предельно допустимой величине Рдоп:

R Pист

Рдоп

Защита временем

Время в течение которого можно работать в с источником с экспозиционной дозой Dист определяется как отношение допустимой дозы Dдоп к экспозиционной дозе источника Dист. Для рентгеновского излучения:

t Dдоп R 2 ; Pт I

для радионуклидного источника:

2

t Dдоп R , где Q K

Q - активность источника; К - гамма-постоянная радионуклида.

Литература

Дополнительно к списку

1.Добромыслов В.А. Радиационные методы неразрушающего контроля; М.: изд. Машиностроение, 1999104 с.

2.Соснин Ф.Р. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. Под общ. ред. В.В. Клюева. Т.1: В 2 кн.: Кн. 1: Визуальный и измерительный контроль. Кн. 2: Радиационный контроль. - М.: Машиностроение, 2003. - 560 с.: ил.

3.Радиация. Дозы, эффекты, риск: Пер. с англ.- М.: Мир, Р15 1988.-79с., ил.

4.В.И. Иванов, В.П. Машкович, Э.М. Центер Международная система единиц (СИ) в атомной науке и технике: справочное руководство. М., Энергоиздат,1981, 200 с.,ил.

40

Подписи под рисунками.

Рис.3.1 Схема рентгеновской трубки с направленным выходом излучения:

1 - стеклянный баллон; 2 – фокусирующий электрод; 3 - нить накала катода; 4 - чехол для анода; 5 - мишень анода

Рис.3.2 Спектр рентгеновского (тормозного и характеристического) излучения

вольфрамового анода

Рис.3.3 Спектр рентгеновского излучения в координатах "интенсивность-длина

волны" (а, б); в координатах "интенсивность-энергия фотона" (в, г):

(а, в) - при различных значениях анодного напряжения; (б, г) - при различных значениях анодного тока.

Рис.3.4 Схема формирования эффективного фокусного пятна рентгеновской трубки с направленным выходом излучения: 1 - электронный пучок;

2 – изображение эффективного фокусного пятна; 3 - размеры изображения действительного фокусного пятна

Рис.3.5 Геометрия формирования фокусного пятна рентгеновской трубки: 1 -

фокусное пятно; 2 – диафрагма с точечным отверстием; 3 - кассета с мелкозернистой радиографической пленкой

Рис.3.6 Схемы питания рентгеновских трубок: а - полуволновая, самовыпрямления; б –

двухполупериодного выпрямления; в – удваивания с пульсирующим напряжением; удваивания со сглаженным напряжением

Рис.3.7 Конструкции рентгеновских трубок с заземленным анодом:1 – направленное

излучение; 2 – панорамное излучение

Рис.3.8 Импульсные рентгеновский аппарат: а – конструкция электродов импульсной рентгеновской трубки: 1 – анод; 2 – управляющий электрод; 3 – катод; 4 – рентгеновское излучение; б – схема питания рентгеновской трубки

Рис.3.9 Схема бетатрона: а – поперечный разрез; б – вид сверху: 1 – стеклянная вакуумная камера; 2 – обмотка электромагнита; 3 – обмотка сердечника; 4- магнитопровод; 5 – ярмо; мишень; 6 – мишень; 7 – контролируемый объект; 8 – индикаторная пластина

Рис.3.11 Формирование и преобразование изображения дефекта при

радиографическом контроле: а – формирование радиационного изображения дефекта; а – преобразование радиационного изображения дефекта в почернение пленки

Рис.3.12 Зависимость коэффициента ослабления излучения от энергии излучения

Рис.3.13 Область применения радиографического метода дефектоскопии при

использовании рентгеновских аппаратов (максимальное анодное напряжение на рентгеновской трубке в зависимости от толщины просвечиваемого материала)

Рис.3.14 Схема формирования геометрической нерезкости

Рис.3.15 Характеристические кривые радиографических пленок:

безэкранной

Рис.3.16 Структура радиографической пленки: 1 –защитный слой твердой желатины; 2 –

эмульсия микрокристаллов AgBr в желатине; 3 – слой желатины для склеивания эмульсии с подложкой; 4 – подложка

Рис.3.17 Эталоны чувствительности: а – проволочный; б – канавочный; в – пластина с отверстиями

Рис.3.18 Схема процессов электрорадиографии: 1 – коронный разрядник; 2 – ионы воздуха;

3 – поверхностный разряд; 4 – слой селена; 5 – проводящая подложка; 6 – источник излучения; 7 – рентгеновское излучение; 8 – контролируемый объект; 9 - заряженные частицы красящего проявителя (тонера); 10 – бумага; 11 – пары растворителя; 12 – меховой валик

Рис.3.19 Схема томографического контроля: а – продольная томография:1, 2, 3 – положения

41