Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Основные нормативы для проектирования защиты

 

В настоящее время действуют "Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009" Они распространяются на все предприятия и учреждения министерств и ведомств, где возможны производство, обработка, применение, хранение, переработка, обезвреживание, транспортирование естественных и искусственных радиоактивных веществ и других источников ионизирующих излучений.

В соответствии с НРБ-99/2009 устанавливаются следующие категории облучаемых лиц:

- персонал - лица, работающие с техногенными источниками ионизирующего излучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б);

- все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.

Для категорий облучаемых лиц по НРБ-99/2009 установлены 3 класса нормативов:

1. основные пределы доз (ПД);

2. допустимые уровни (от одного вида излучения) - это производные от основных пределов доз: пределы годового поступления, объемные допустимые среднегодовые активности, допустимая мощность дозы, допустимая плотность потока и др.;

3. контрольные уровни (дозы, активности, плотности потоков и др.). Их значения должны быть ниже допустимых уровней. Могут устанавливаться в организациях, работающих с ионизирующим излучением.

Примечания:

1) Все нормативные значения для категории персонала приводятся в НРБ-99/2009 только для группы А.

2) Дозовые пределы и допустимые уровни персонала группы Б не должны превышать 1/4 значений для группы А.

Основные пределы доз не включают в себя дозы;

• от природных источников,

• от медицинских источников,

• от радиационных аварий.

На эти виды облучения устанавливаются специальные ограничения.

Эффективная доза для персонала (гр. А) за период трудовой деятельности (50 лет) не должна превышать 1000 мЗв, а для населения за период жизни (70) лет - 70 мЗв. Начало периодов с 1 января 2000 года. Предел индивидуального риска персонала (гр. А) для техногенного облучения в течение года в условиях нормальной эксплуатации (без аварий) равен примерно 1*10-3, а для гр. Б персонала примерно 5*10-5.

 

Таблица 3. Мощность эквивалентной дозы, используемая при проектировании защиты от внешнего ионизирующего излучения

Категория облучаемых лиц. Назначение территорий и помещений Проектная мощность эквивалентной дозы, мкЗв/ч. Продолжительность облучения, ч/год.
  Персонал   Группа А Помещения постоянного пребывания персонала   6,0  
Помещения временного пребывания персонала    
Группа Б Помещения организации и территория СЗЗ, где находится персонал группы Б   1,2  
  Население Любые другие помещения и территории   0,06  

Расчет биологической защиты

Методы расчета защиты

Расчет защиты от первичного тормозного излучения (ТИ) электронных ускорителей.

Расчет защиты от прямого ТИ производится по "новым" номограммам. Расчет возможен для направлений вылета ТИ из мишени ускорителя от 0 до 180 градусов (относительно направления электронного пучка).

Безразмерный коэффициент К номограмм рассчитывается следующим образом:

 

Kn= , (1)

 

где - мощность показателя тканевой поглощенной дозы тормозного излучения, ;

- мощность показателя тканевой поглощенной дозы тормозного излучения "стандартного" ускорителя, ;

i – ток пучка электронов, (мА);

10 – "единица" мощности показателя дозы, ;

RЗ – расстояние от мишени ускорителя до защищаемой области, (м);

dn-1 – толщина защиты, полученная в предыдущей итерации, (d0=0), (м);

ДМД – допустимая мощность дозы, .

В нашем случае , так как мы имеем дело со стндартным ускорителем.

Расчет защиты от рассеянного тормозного излучения (ТИ) электронных ускорителей

Безразмерный параметр номограмм рассчитывается как:

 

Kn= , (2)

 

где - мощность показателя тканевой поглощенной дозы тормозного излучения, ;

- мощность показателя тканевой поглощенной дозы тормозного излучения "стандартного" ускорителя, ;

i – ток пучка электронов, (мА);

- телесный угол коллиматора первичного пучка ТИ (стеррадиан);

6 – "единица" мощности показателя дозы, ;

RЗ – расстояние от мишени ускорителя до защищаемой области, (м);

dn-1 – толщина защиты, полученная в предыдущей итерации, (d0=0), (м);

ДМД – допустимая мощность дозы, .

Расчет защиты от первичного рентгеновского излучения.

Для определения толщины защиты d удобно пользоваться номограммами. Для коэффициента K получено выражение:

 

, (3)

 

где - радиационный выход реальной рентгеновской трубки, ;

- радиационный выход стандартной рентгеновской трубки, ;

i – ток пучка электронов, (мА);

10 – "единица" мощности показателя дозы, ;

RЗ – расстояние от мишени ускорителя до защищаемой области, (м);

dn-1 – толщина защиты, полученная в предыдущей итерации, (d0=0), (м);

ДМД – допустимая мощность дозы, .

В нашем случае , для стандартных условий.

Расчет защиты от рассеянного рентгеновского излучения.

Для расчета защиты от расеянного рентгеновского излучения будем использовать номограммы. Выражение для безразмерного коэффициента K.

 

, (4)

 

где - радиационный выход реальной рентгеновской трубки, ;

- радиационный выход стандартной рентгеновской трубки, ;

i – ток пучка электронов, (мА);

- телесный угол коллиматора первичного пучка ТИ (стеррадиан);

6 – "единица" мощности показателя дозы, ;

RЗ – расстояние от мишени ускорителя до защищаемой области, (м);

dn-1 – толщина защиты, полученная в предыдущей итерации, (d0=0), (м);

ДМД – допустимая мощность дозы, .

 


 

Расчет защиты помещений

Расчет защиты помещения ускорителя

Направление первичного пучка – стены 1 и 3, пол (см. рис.3).

Расчет защиты от первичного тормозного излучения

Начальные данные I2(мкА), Е0(МэВ) приведены в табл.1. Расчет проводится с использованием программы "Компьютерная лаборатория". Режим "PROTECT"

Стена 1.

За стеной находится персонал гр.А, следовательно, ДМД= 6 мкЗв/ч.

RЗ=3,5м

Коэффициент k=1,694∙10-3

Кратность ослабления: k = 4,072∙107

Итерация: 3

dБ = 3530 мм

Стена 3.

За стеной находится персонал гр.Б, следовательно, ДМД= 1,2 мкЗв/ч.

RЗ=3,5м

Коэффициент k=7,773∙10-3

Кратность ослабления: k = 1,869∙107

Итерация: 3

dБ = 3840 мм

Расчет защиты от рассеянного тормозного излучения

Начальные данные I2(мкА), Е0(МэВ), α2(град) приведены в табл.1. Расчет проводится с использованием программы "Компьютерная лаборатория". Режим "PROTECT".

Стена 2.

За стеной находится население, следовательно, ДМД= 0,06 мкЗв/ч.

RЗ=3м

Коэффициент k=2,035∙10-1

Кратность ослабления: k = 9,463∙107

Итерация: 3

dБ = 1560 мм

Стена 4.

За стеной находится персонал Гр.Б, следовательно, ДМД= 1,2 мкЗв/ч.

RЗ=5,5м

Коэффициент k=4,873∙10-3

Кратность ослабления: k = 2,666∙106

Итерация: 2

dБ = 1020 мм

Стена 4(1).

За стеной находится персонал Гр.Б, следовательно, ДМД= 1,2 мкЗв/ч.

RЗ=4,75м (RЗ берется с чертежа на миллиметровке с учетом заданного масштаба; рис.4)

Коэффициент k=6,248∙10-3

Кратность ослабления: k = 2,905∙106

Итерация: 3

 

dБ = 1060 ∙ = 1060 ∙ = 450 мм

Потолок.

За потолком персонал гр.А, следовательно, ДМД=6 мкЗв/ч, RЗ=2м

Коэффициент k=4,687∙10-3

Кратность ослабления: k = 2,165∙106

Итерация: 3

dБ = 1020 мм

Если имеем два вещества защиты с » равным Zэфф, но различными ρ, то толщину защиты второго вещества можно найти из условия равенства массовых толщин.


 

(5)

 

С помощью переводной формулы (5) рассчитываем толщину стен помещения ускорителя из кирпича (плотность бетона – 2,35 г/см3, плотность кирпича – 1,6 г/см3). Итоговые значения толщин стен помещения ускорителя сведены в табл.4.

 

Таблица 4. Толщины защитных стен помещения ускорителя.

  Бетон Кирпич
Стена 1 3530 мм 5180 мм
Стена 2 1560 мм 2290 мм
Стена 3 3840 мм 5640 мм
Стена 4 1020 мм 1500 мм
Стена 4(1) 450 мм 660 мм
Потолок 1020 мм -

Расчет защиты помещения рентгеновского симулятора

Направление первичного пучка – стены 1 и 3,потолок и пол (см. рис.3).

Расчет защиты от первичного рентгеновского излучения

Начальные данные I1(мА), Umax(кВ) приведены в табл.1. Расчет проводится с использованием программы "Компьютерная лаборатория". Режим "PROTECT".

Стена 1.

За стеной находится персонал гр.А, следовательно, ДМД= 6 мкЗв/ч.

RЗ=4м

Коэффициент k=9,81∙10-1

Кратность ослабления: k = 4,5∙105

Итерация: 2

dБ = 510 мм

Стена 3.

За стеной находится персонал гр.Б, следовательно, ДМД= 1,2 мкЗв/ч.

RЗ=4м

Коэффициент k=4,77

Кратность ослабления: k = 2,19∙106

Итерация: 2

dБ = 570 мм

Потолок.

За потолком персонал гр.А, следовательно, ДМД=6 мкЗв/ч.

RЗ=3,5м

Коэффициент k=1,23

Кратность ослабления: k = 5,66∙105

Итерация: 2

dБ = 520 мм

Расчет защиты от рассеянного рентгеновского излучения

Начальные данные I1(мкА), Umax(кВ), α1(град) приведены в табл.1. Расчет проводится с использованием программы "Компьютерная лаборатория". Режим PROTECT.

Стена 2.

За стеной находится население, следовательно, ДМД= 0,06 мкЗв/ч.

RЗ=3м

Коэффициент k=6,61∙101

Кратность ослабления: k = 9,75∙104

Итерация: 2

dБ = 380 мм

Стена 4.

За стеной находится персонал гр.Б, следовательно, ДМД= 1,2 мкЗв/ч.

RЗ=5,5м

Коэффициент k=1,15

Кратность ослабления: k = 1,69∙103

Итерация: 2

dБ = 240 мм

Стена 4(1).

За стеной находится персонал Гр.Б, следовательно, ДМД= 1,2 мкЗв/ч.

RЗ=5м (RЗ берется с чертежа на миллиметровке с учетом заданного масштаба; рис.6)

Коэффициент k=1,38

Кратность ослабления: k = 2,03∙103

Итерация: 2

 

dБ = 250 ∙ = 250 ∙ = 100 мм

 

С помощью переводной формулы (5) рассчитываем толщину стен помещения ускорителя из кирпича (плотность бетона – 2,35 г/см3, плотность кирпича – 1,6 г/см3). Итоговые значения толщин стен помещения ускорителя сведены в табл.5.

 

Таблица 5. Толщины защитных стен помещения ускорителя.

  Бетон Кирпич
Стена 1 510 мм 750 мм
Стена 2 380 мм 560 мм
Стена 3 570 мм 840 мм
Стена 4 240 мм 350 мм
Стена 4(1) 100 мм 150 мм
Потолок 520 мм -

 


 

Расчет лабиринтов

 

Цель создания лабиринта – обеспечить доступ в помещение с источником и при этом уменьшить поле излучения на входе в лабиринт, полностью исключить первичное излучение. Общая формула для расчёта лабиринта при m-отражениях имеет вид:

а) для тормозного излучения:

 

 

б) для рентгеновского излучения

 

 

По формулам (6) и (7) находим мощности дозы от каждого пути. Суммарная мощность дозы, создаваемая на входе в лабиринт, будет равна сумме мощностей доз от каждого пути:

 

(8)

 

Для учета излучения отраженного от пола и потолка, необходимо использовать коэффициент запаса, равный двум.

Находим мощность экспозиционной дозы:

 

(9)


 

Далее определяем кратность ослабления:

 

(10)

 

Толщину двери находим по универсальным таблицам Гусева для энергии Е=0,1 МэВ и соответствующей кратности ослабления.

Все необходимые расстояния и углы берем из чертежей помещений в масштабе.

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...