Ćwiczenie wykonali:

Inżynieria Materiałowa XII

Temat ćwiczenia labolatoryjnego:

Pomiar dawki promieniowania jądrowego

na wybranych stanowiskach pracy

Gliwice Kwiecień 2002

• Wstęp teoretyczny:

• Opracowanie wyników

A. Charakterystyka źródeł promieniowania.

1. Obliczenie aktualnych radioaktywności analizowanych źródeł promieniowania.

Do obliczeń wykorzystujemy prawo rozpadu promieniotwórczego:

gdzie:

A_o - radioaktywność źródła w chwili t = 0, czyli w momencie sporządzania świadectwa pomiarowego źródła,

 - stała rozpadu, obliczana ze wzoru:

 - czas połowicznego rozpadu,

T - czas od chwili sporządzenia świadectwa radioaktywności do chwili wykonywania ćwiczenia.

a) Obliczenie radioaktywności Co-60.

A_o = 40,7 ×10³ [Bq] = 1,1 ×10^{- 6} [Ci],

 = 5,27 lat = 0,166 ×10⁹ [s],

 = 6,02 ×10^{- 9} [1/s],

T = 0,165 ×10⁹ [s].

Wyznaczona wartość aktualnej radioaktywności wynosi:

A = 15,1 ×10³ [Bq] = 1,1 ×10^{- 6} [Ci],.

Obecna radioaktywność stanowi 37% radioaktywności początkowej.

2. Schemat energetyczny rozpadu jąder Co-60.

T = 5,27 lat

E = 1,17 MeV

E = 1,33 MeV

B. Pomiar mocy dawki pochłoniętej na wybranych stanowiskach pracy.

1. Obliczenia równoważnika mocy dawki promieniowania.

Biologiczny równoważnik dawki pochłoniętej obliczamy ze wzoru:

gdzie:

D - dawka pochłonięta,

Q = 1 - współczynnik jakości promieniowania (dla promieniowania γ).

1 [rem] = 10^{- 2} [Sv]

1 [Gy/h] = 10^{- 4} [rem] = 10^{- 6} [Sv]

1 [rem] = 100 [erg/g]

Niepewność wyznaczenia wielkości dawek promieniowania.

Obliczenia wykonujemy wg. wzoru:

gdzie:

D = (k×z)/100 [rem],

k = 0,1 - klasa dokładności użytego radiometru,

z - zakresy pomiarowe (12 i 60 Gy/h).

a) Obliczenie dawki tygodniowej.

Przyjmujemy 40-godzinny tydzień pracy.

Wyniki obliczeń zawiera tabela:

Miejsce pomiaru	D [Gy/h]	Ht ×10^- 3 [rem]	Ht ×10^- 3 [rem]	Ht ×10^- 6 [Sv]	Ht ×10^- 6 [Sv]
nad źródłem Co-60	1,5
wewnątrz otwartego sejfu	10
w odległości 1 m od otwartego sejfu
przed zamkniętym sejfem	0,8
Za otwartym sejfem	0,4

Miejsce pomiaru	D [Gy/h]	Hr [rem]	Hr [rem]	Hr ×10^- 3 [Sv]	Hr ×10^- 3 [Sv]
przed zamkniętym sejfem	0,2
wewnątrz otwartego sejfu	0,9

b) Obliczenie dawki trzymiesięcznej.

Przyjmujemy 4 tygodnie w miesiącu.

Wyniki obliczeń zawiera tabela:

Miejsce pomiaru	D [Gy/h]	Htm ×10^- 3 [rem]	Htm ×10^- 3 [rem]	Htm ×10^- 6 [Sv]	Htm ×10^- 6 [Sv]
nad źródłem Co-60	1,5
wewnątrz otwartego sejfu	10
w odległości 1 m od otwartego sejfu
przed zamkniętym sejfem	0,8
za otwartym sejfem	0,4

Miejsce pomiaru	D [Gy/h]	Hr [rem]	Hr [rem]	Hr ×10^- 3 [Sv]	Hr ×10^- 3 [Sv]
przed zamkniętym sejfem	0,2
wewnątrz otwartego sejfu	0,9

c) Obliczenie dawki rocznej.

Przyjmujemy 48 tygodni w roku.

Wyniki obliczeń zawiera tabela:

Miejsce pomiaru	D [Gy/h]	Hr [rem]	Hr [rem]	Hr ×10^- 3 [Sv]	Hr ×10^- 3 [Sv]
nad źródłem Co-60	1,5
wewnątrz otwartego sejfu	10
w odległości 1 m od otwartego sejfu
przed zamkniętym sejfem	0,8
za otwartym sejfem	0,4

Miejsce pomiaru	D [Gy/h]	Hr [rem]	Hr [rem]	Hr ×10^- 3 [Sv]	Hr ×10^- 3 [Sv]
przed zamkniętym sejfem	0,2
wewnątrz otwartego sejfu	0,9

WNIOSKI

1. Doświadczenie wykazało, że radioaktywność badanego źródła Co-60 stanowi 37% radioaktywności, które miało to źródło w momencie sporządzania świadectwa radioaktywności czyli 27.11.1991.

2. Moc dawki promieniowania na wybranych stanowiskach są porównywalne z danymi Agencji Atomistyki, które zakładają graniczne dawki roczne dla osób narażonych zawodowo:

• 5 [rem] - dla całego ciała,

• 15 [rem] - dla oczu,

• 50 [rem] - dla innych części ciała,

dla pozostałych osób:

• 0,1 [rem] - dla całego ciała,

• 1,5 [rem] - dla oczu,

• 5 [rem] - dla innych części ciała.

Poniższa tabela zawiera porównanie obliczonych wartości dawek promieniowania z normami:

a) dla osób narażonych zawodowo

			Stanowi ...% normy
Miejsce pomiaru	Hr [rem]	całe ciało	oczy	inne części
nad źródłem Co-60	76.80	1536	512	154
nad źródłemTl-204	7.68	154	51	15
wewnątrz otwartego sejfu	38.40	768	256	77
w odległości 1 m od otwartego sejfu	3.84	77	26	8
w odległości 2 m od otwartego sejfu	1.54	31	10	3
przed zamkniętym sejfem	0.77	15	5	2
na stanowisku do pomiaru promieniowania 	1.54	31	10	3
stanowisko 1, na którym nie stosuje się źródeł promieniotwórczych	0.77	15	5	2
stanowisko 2, na którym nie stosuje się źródeł promieniotwórczych	1.15	23	8	2

b) dla pozostałych osób

			Stanowi ...% normy
Miejsce pomiaru	Hr [rem]	całe ciało	oczy	inne części
nad źródłem Co-60	76.80	76800	5120	1536
nad źródłemTl-204	7.68	7680	512	154
wewnątrz otwartego sejfu	38.40	38400	2560	768
w odległości 1 m od otwartego sejfu	3.84	3840	256	77
w odległości 2 m od otwartego sejfu	1.54	1536	102	31
przed zamkniętym sejfem	0.77	768	51	15
na stanowisku do pomiaru promieniowania 	1.54	1536	102	31
stanowisko 1, na którym nie stosuje się źródeł promieniotwórczych	0.77	768	51	15
stanowisko 2, na którym nie stosuje się źródeł promieniotwórczych	1.15	1152	77	23

3. Powyższe wyniki wskazują na to że, bezpośredni kontakt z materiałami promieniotwórczymi badanymi w czasie ćwiczenia byłby bardzo niebezpieczny w przypadku częstego przebywania w ich zasięgu, gdyż dawka promieniowania wielokrotnie przekracza normy.

4. Ze względu na krótki czas wykonywania pomiarów dawka, na którą narażeni są studenci nie zagraża ich zdrowiu.

5. Aby zredukować dawki promieniowania należałoby:

- ograniczyć czas przebywania w zasięgu źródeł promieniowania,

- przechowywać materiały promieniotwórcze w szczelnym ołowianym sejfie.

8

Pomiar dawki promieniowania jądrowego na wybranych stanowiskach pracy

---