При энергии электронов 30 МэВ преобладающим является образование 150 (по сравнению с образованием 13N — см. рис.1). (Для 15О Т 1/2=2 мин, ДКА=1-10-6 Ки/м3; для 13N Г 1/2=10 мин, ДКА=2 • 10-6 Ки/м3.)

С кам 15 о= ( со Ео Id K з.о.) / ( ( К з.о. + 0,693 / Т 1/2) V кам К кам ) ( 1 - e - (К з.о. + 0,693 / Т 1/2)t з.о.)=

= ( 150* 30 * 10-3 *5*370 ) / (( 370 + 0,693 / 0,033) * *600 * 10 ) ( 1 - e -( 300+0,693 / 0,033)* 0,0027) = = 2,2 * 10 -3 Ки/м3,

Т15озапр = (1n2,2* 10-3 / 1* 10-6) / (10 + 21)==

= (In 2200) / 31 = 0,247ч = 15 мин.

в) Учитывая более длительный по сравнению с 150 период полураспада 13N, снижение концентрации изотопа 13N после отключения ускорителя будет происходить гораздо медленнее, так как основную роль в снижении его концентрации будет играть кратность воздухообмена, а не распад нуклида, как в случае 150.

cкам 13 N ( co Eod К з.о. ) / (( К з.о. + 0,693 / Т 1/2) V кам К кам) ( 1- е -(Кз.о. + 0,693 /Т 1/2) t з.о.)= = (40*30*10-3*5*370) / ((370+ 0,693/0,167)*600*10) ( 1- е -( 370+0,693/0,167)*0,0027)= = 0,47.10-3Ки/м3.

Т 15N запр = (1n *О,47 • 10-з / 2 • 10 -6) / (10 + 4,15) = (In 235) / 14,15 = = 5,45/14,15 = 0,385 ч = 23 мин.

Сравнивая полученные величины T запр, видим, что наибольшее значение его определяется образованием 13N. Поэтому T запр принимаем равным 23 мин.

ПРИЛОЖЕНИЕ 30

ЗАЩИТА ОТ ПЕРВИЧНОГО И ВТОРИЧНОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

1. Толщина защитного слоя свинца в миллиметрах и бетона плотностью 2,35 г/см3 в сантиметрах, обеспечивающая ослабление мощности дозы первичного излучения до допустимых величин, может быть определена из табл. 1 в зависимости от отношения

K=It100/36R2D0, (1)

гдеI — сила тока в рентгеновской трубке, мА; R — расстояние до защищаемого обтъекта, м; t — время облучения, ч в неделю; Do — предельно допустимая недельная доза для лиц рассматриваемой категории, мР.

Пример 1. Необходимо определить толщину защитного слоя свинца или бетона от первичного излучения для лиц, работающих в рентгеновских кабинетах В этом случае Z)=100 мР, при 36-часовой рабочей неделе t=36 и формула (1) сводится к простому выражению

K=*I/R2.

Например, пусть ток в рентгеновской трубке 1=8 мА, напряжение UмаКс=250 кВ, расстояние до защищаемого объекта R=4 м. Тогда K=0,5 и из табл. 1 находим, что необходимая толщина защитного слоя свинца составляет 7,5 мм, бетона 37 см.

Пример 2. Необходимо определить толщину защитного слоя свинца или бетона от первичного излучения для лиц, работающих в смежных помещениях. В этом случае D= =10 мР/неделя. Если рабочая неделя составляет 36 ч, то формула (1) примет следующий вид:

K=10 I / R2

Например, если при условиях, изложенных в примере 1, мы будем определять защиту для лиц, работающих в смежном помещении, то в этом случае К = 5 и толщина защитного слоя свинца, согласно табл. 1, составит 10,5 мм, бетона 46 см.

Пример 3. Необходимо определить толщины защитного слоя свинца или бетона от первичного излучения для смежной с защитной зоной территории. В этом случае D 0 = = 1 мР/неделя, t=144 ч и

K=144-100I / 36-1R2=400 I / R2.

В качестве примера рассмотрим условия, при которых I=10 мА, R20 м, напряжение Uмакс=250 кВ. Тогда K=10 и толщина защитного слоя свинца, согласно табл. 1, составит 11,5 мм, бетона 49 см.

Если используются напряжения, не указанные в таблице, то толщина свинцовой защиты находится линейной интерполяцией. Например: требуется найти толщину защитного слоя свинца от первичного излучения для аппарата с напряжением Umакс=220 кВ при остальных условиях, изложенных в примере 1.

Из табл. 1 определяем, что для UМакс=200 кВ толщина защитного слоя свинца составит 4,5 мм, для UМакс=250 кВ — 7,5 мм; линейной интерполяцией находим

h=4,5+ (7,5-4,5) (220-200) / (250-200) =5,7 мм.

Если величина рассчитанного коэффициента К не указана в таблице, то соответствующая ему толщина свинцовой защиты находится путем линейной интерполяции. Например: пусть (в примере 1) ток в трубке I=12 мА, тогда .K=0,75. Из табл. 1 находим, что .К=0,5 соответствует толщина свинцовой защиты 7,5 мм,K=1—8,5 мм, следовательно,

h=7,5+(8,5-7,5) (0,75-0,5) / (1-0,5) =8 мм.

2. Толщина защитного слоя свинца в миллиметрах и бетона плотностью 2,35 г/см3 в сантиметрах, обеспечивающая ослабление мощности дозы вторичного излучения до допустимых величин, может быть определена из табл. 2.

Примечание. Если плотность используемого строительного материала (кирпич, бетон) не равна 2,35 г / см3, то полученное из табл. 2 значение толщины защитного слоя бетона следует умножить на 2,35/р, где р— плотность используемого материала в г/см3.

Таблица 1 Толщина защитного слоя свинца (мм) н бетона (см), обеспечивающая ослабление

мощности дозы первичного излучения до допустимых величин в зависимости

от коэффициента К и максимального напряжения на трубке

 

 

Толщина защитного слоя при Uмакс кв 

 

к

75

1

00

1

25

1

50

175

 

2

00

 

!50

300

 

 

свинец

свинец

бетон

свинец

бетон

свинец

бетон

свинец

бетон

свинец

бетон

свинец

бетон

свинец

бетон

0,001

 

 

 

0,5

 

0,5

 

1

 

1

 

1,5

 

2

 

0,002

_

0,5

_

0,5

_

1

_

1,25

_

1,25

_

2

_

3

_

0,003

0,5

0,5

 

0,75

 

1

 

1,5

_

1,5

 

2,5

 

4

_

0,005

0,5

0,75

 

1

 

1,25

 

1,75

_

2

_

3

_

4,5

_

0,01

0,75

1,0

7

1,25

10

1,5

14

2

17

2,25

18

3,5

20

6

26

0,02

1

1

8,5

1,5

14

1,75

15

2

17

2,5

20

4

23

7,2

29

0,03

1

1,25

10

1,5

14

2

17

2,5

21

2,75

22

4,5

24

8,3

31

0,05

1,25

1,5

12

1,75

15

2

18

2,5

22

3

24

5

27

10

34

0,1

1,25

1,5

13

1,75

16

2,25

20

2,75

23

3,5

27

5,75

30

11,5

37

0,2

1,5

1,75

14

2

16

2,5

22

3

25

3,75

30

6,5

34

13

40

0,3

1,5

2

16

2,25

18

2,75

23

3,25

27

4

31

7

35

13,5

41

0,5

1,75

2,25

17

2,5

20

3

25

3,5

28

4,5

32

7,5

37

14,5

43

1

2

2,5

18

2,75

22

3,25

27

3,75

30

5

35

8,5

40

16,5

46

2

2,25

2,75

21

3

24

3,5

29

4,25

33

5,5

38

9,5

43

18

49

3

2,5

2,75

 

3,25

 

4

 

4,5

 

5,75

 

10

 

19

 

5

2,75

3

22

3,5

30

4,25

34

5

36

6

40

10,5

46

20

52

10

2,75

3,25

24

3,75

32

4,5

36

5,25

38

6,5

43

11,5

49

21,5

56

20

3

3,5

25

4

34

4,75

40

5,75

43

7

46

12

52

23,5

60

30

3

3,5

 

4,25

 

5

 

6

 

7,5

 

13

 

24,5

 

50

3,25

3,75

27

4,5

36

5,25

42

6,5

45

7,75

48

13,5

57

25,5

62

100

3,5

4

30

4,75

38

5,5

43

6,75

47

8,25

50

14

58

27

65

Таблица 2

Толщина защитного слоя свинца (мм) и бетона (см), обеспечивающая ослабление мощности дозы вторичного

излучения до допустимых величин в зависимости от коэффициента К и максимального напряжения на трубке

 

к

 

Толщина защитного слоя при Uмакс кв 

 

1

100

150

 

2

00

25

0

3

00

 

свинец

бетон

свинец

бетон

свинец

бетон

свинец

бетон

свинец

бетон

0,01

0,1

2

0,1

3

0,2

4

0,3

5

0,6

7

0,02

0,2

3,5

0,3

4,5

0,5

6,5

0,8

7,5

1,2

9,5

0,03

0,4

4,5

0,5

5,5

0,8

9

1 2

10

2,3

12

0,05

0,5

5,5

0,8

8

1

12

1,5

12,5

3

14,5

0,1

0,7

6,5

1

10

1,4

14

2

15

4

17

0,2

0,9

8

1,2

12

1,8

17

2,7

18

5

20

0,3

1

8,5

1,3

13

2

18

3

19

5,5

21

0,5

1,2

10

1,5

14

2,2

19

3,5

21

6,3

22

1

1, 4

12

1,8

16

2,6

22

4,2

23

7,5

25

2

1,6

13

2

18,5

3

25

5

26

9

28

5

1,8

15

2,3

21

3,6

28

5,8

29

10,5

31

10

2,1

17

2,6

23

4,1

30

6,5

32

12

34

20

2,3

18

2,9

26

4,6

34

7,3

36

13,5

38

50

2,5

20

3,2

28

5,1

37

8

39

15

41

100

2,8

22

3,5

31

5,6

39

8,8

42

17

44