РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬreshuzadachi.ru/sites/default/files/rb_kii_mchs.pdf · 2013-01-08 · -4-РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КУРСА “РАДИАЦИОННАЯ

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ

РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ВЫСШЕЕ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧИЛИЩЕ

КАФЕДРА ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ДИСЦИПЛИН

Р АД И АЦ И О Н Н АЯ Б Е З О П АС Н О С Т Ь

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ДЛЯ СЛУШАТЕЛЕЙ ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ

МИНСК 1997

www.ReshuZadachi.ru контрольные работы КИИ МЧС

УДК 530 (075.8)

Рассмотрено и рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом учи-

лища.

Составитель: А.В.Ильюшонок.

Рецензент: доцент Междунаро-дного

института по

радиоэкологии им.

А.Д.Сахарова, к.т.н.

В.В.Оболонкин.

По тематическому плану внутриучилищных изданий учебно-методической литерату-

ры на 1997 год. Поз. ____

Для слушателей факультета заочного обучения.

© Высшее пожарно-техническое училище МВД Беларуси, 1997 г.

© Составление: Ильюшонок А.В., 1997 г.


-3- ВВЕДЕНИЕ

Настоящее учебно-методическое пособие предназначено для оказания помощи слу-

шателям заочного отделения ВПТУ в изучении курса “Радиационная безопасность”.

Пособие содержит программу курса, список рекомендуемой литературы, учебные ма-

териалы и контрольные задания. В учебных материалах даны краткие теоретические сведе-

ния и основные формулы и приведены примеры решения задач. Кроме того, в пособии даны

общие указания по выполнению контрольной работы и приведены некоторые справочные

сведения.


-4- РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КУРСА “РАДИАЦИОННАЯ

БЕЗОПАСНОСТЬ” ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ В.02.15 “ПОЖАРНАЯ

ТЕХНИКА И БЕЗОПАСНОСТЬ”

Введение

Радиационно-экологическая обстановка в Республике Беларусь после аварии на Чер-

нобыльской АЭС. Задачи ликвидации последствий аварии. Важность обеспечения грамотно-

сти населения в вопросах радиационной безопасности для уменьшения влияния последствий

аварии.

Радиационные превращения ядер

Состав и размеры ядра. Характеристики ядер. Изотопы и изобары. Свойства ядерных

сил. Энергия связи. Радиоактивность. Виды радиоактивного

распада. Закон радиоактивного распада. Основные закономерности альфа- и бета-распадов,

гамма-излучения ядер. Радиоактивные ряды. Трансурановые элементы.

Прохождение ядерных излучений через вещество

Физические основы действия радиоактивного излучения на вещество: передача энер-

гии, ионизация. Пробег ядерного излучения в веществе. Взаимодействие альфа-

частиц с веществом. Взаимодействие бета-частиц с веществом. Прохождение гамма-квантов

через вещество. Прохождение нейтронов через вещество.

Регистрация заряженных частиц и гамма-квантов.

Единицы измерения ионизирующих излучений и радиоактивности

Активность вещества и единицы ее измерения. Удельная массовая, поверхностная и

объемная активность.

Дозиметрические величины и их единицы: экспозиционная, поглощенная, эквива-

лентная и эффективная эквивалентная дозы облучения; индивидуальная и коллективная дозы

облучения; ожидаемые дозы облучения.

Приборы радиометрического и дозиметрического контроля.


-5-

Естественные и искусственные источники радиации

Естественные источники радиации земного происхождения. Космическое облучение.

Естественное внешнее и внутреннее облучение.

Искусственные источники радиации: медицина, ядерные взрывы, атомная энергетика,

другие источники.

Уровни облучения населения за счет различных источников ионизирующих излуче-

ний.

Биологическое действие радиоактивных излучений

Действие ионизирующих излучений на клетку. Радиочувствительность тканей, орга-

нов, организма.

Действие больших доз радиации. Лучевая болезнь.

Действие малых доз радиации. Отдаленные последствия облучения. Концепция бес-

пороговой зависимости дозо-эффекта.

Радиобиологическое действие инкорпорированных радионуклидов. Период полувы-

ведения.

Гигиенические аспекты радиационной безопасности населения

Нормативные и регламентирующие документы об обеспечении радиационной безо-

пасности населения.

Противолучевые защитные мероприятия.

Ядерная энергетика

Деление атомных ядер. Цепная реакция деления. Ядерный реактор. Типовые ядерные

энергетические установки СНГ: ВВЭР, РБМК.

Авария на Чернобыльской АЭС

Причины аварии на ЧАЭС. Непосредственные последствия аварии. Анализ выброса

по составу и периоду полураспада изотопов.

Экологические и медицинские последствия аварии на ЧАЭС

Картина радиоизотопных загрязнений в Республике Беларусь. Государственная про-

грамма по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. Медицинские аспекты последствий

аварии на ЧАЭС. Республиканские контрольные уровни содержания цезия и стронция в про-

дуктах. Бытовая радиационная гигиена.


-6-

ЛИТЕРАТУРА

1. Савельев И.В. Курс общей физики. т.3. - М.: Наука, 1982. С. 230-263.

2. Норкевич И.И., Волмянский Э.И., Лобко С.И. Физика для ВТУЗов. Электричество и

магнетизм. Оптика. Строение вещества.- Минск: Вышэйшая школа. 1994. С. 482-523.

3. Будаков В.А., Киршин В.А., Аношенко А.Е. Радиобиологический справочник. -

Минск: Ураджай, 1992.

4. Дарашкевiч М.П., Гапановiч Л.Б. Асновы радыяцыйнай бяспекi.- Мiнск: Вышэйшая

школа, 1995.

5. Ильюшонок А.В., Костко М.Я. Радиационная безопасность. Методическое пособие

по лабораторному практикуму одноименного

курса. - Минск: ВПТУ МВД РБ, 1995.

6. Нормы радиационной безопасности НРБ-76/87 и основные санитарные правила

ОСП 72/87. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

7. Люцко А.М., Ролевич И.В., Тернов В.И. Выжить после Чернобыля. - Минск: Вы-

шэйшая школа, 1990.

8. Савенко В.С., Тетер Х. Радиация: Физический и психологический аспекты. -

Минск. ДизайнПРО, 1996.


-7-

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

1. Во время изучения курса "Радиационная безопасность" слушатель-заочник обязан

представить в Училище контрольную работу в сроки, определенные графиком.

2. Номера задач, которые слушатель должен включить в контрольную работу, опре-

деляются по таблице вариантов. Вариант слушателя - последняя цифра номера его зачетной

книжки.

Таблица вариантов

Вариант Номера задач

0 1 11 21 31 41 51 52 53

1 2 12 22 32 42 51 52 53

2 3 13 23 33 43 51 52 53

3 4 14 24 34 44 51 52 53

4 5 15 25 35 45 51 52 53

5 6 16 26 36 46 51 52 53

6 7 17 27 37 47 51 52 53

7 8 18 28 38 48 51 52 53

8 9 19 29 39 49 51 52 53

9 10 20 30 40 50 51 52 53

3. Контрольная работа выполняется в отдельной тетради. Условия задач в работе не-

обходимо переписывать полностью, без сокращений. Для замечаний преподавателя на стра-

ницах тетради надо оставить поля.

4. Решение задач следует сопровождать подробными исчерпывающими пояснениями.

5. В конце контрольной работы указать, какой литературой пользовался слушатель

при изучении курса (название, автор, место и год издания).


– 8 –

6. Если контрольная работа при рецензировании не зачтена, слушатель обязан пред-

ставить ее на повторную рецензию, включив в повторную работу те задачи, решения кото-

рых оказались неверными. Повторную работу необходимо представлять вместе с незачтен-

ной.


- - 9

УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1. Радиоактивные превращения ядер

Aтомные ядра (нуклиды) состоят из элементарных частиц двух видов - протонов и

нейтронов. Эти частицы объединяют общим названием нуклоны. Число протонов в ядре на-

зывается атомным номером и обозначается буквой Z. Общее число нуклонов в ядре называ-

ется массовым числом и обозначается буквой A. Для характеристики данного нуклида

используют символ его химического элемента X и указывают A и Z: ZA X ( 38

90 Sr , 55137 Cs ).

Радиоактивность - процесс самопроизвольного превращения одних атомных ядер в

другие, сопровождающийся испусканием одной или нескольких частиц. Атомы, подвержен-

ные таким превращениям, называют радиоактивными или радионуклидами. Основные виды

радиоактивного распада - альфа (α), бета (β) и спонтанное деление ядер.

Альфа-распад заключается в самопроизвольном испускании ядром α-частицы (ядра

гелия 24 He ). Схема α-распада:

ZA

Z-2 A-4

24X Y + He . →

Бета-распадом называется процесс самопроизвольного превращения радиоактивного

ядра в изобарное с испусканием электрона или позитрона. Известны три вида бета распада:

электронный (β−-распад), позитронный (β+ -распад) распады и электронный захват (k-

захват). Схемы β-распадов:

β− : ZA

Z+1A -

eX Y + e + . → ~ν

β+ : ZA

Z-1A +

eX Y + e + . → ν

k-захват: e + X Y + .- ZA

Z-1A

e → ν

Здесь e- , e+ - символы электрона и позитрона, ν e , ~ν e - символы нейтрино и антинейтрино.

Закон радиоактивного распада

N N t= −0e λ или dN N dt= −λ ,

где N 0 - число ядер в начальный момент времени (t=0), N - число ядер, оставшихся к мо-

менту времени t, dN - число ядер, распавшихся за малый интервал времени dt , λ- постоян-

ная радиоактивного распада (вероятность распада ядра в единицу времени).

Число ядер, распавшихся за время t,

∆N N N N t= − = − −0 0 1( )e . λ


- - 10

Связь между периодом полураспада T1/2 и постоянной распада

T .1/2 = ≈ln ,2 0 693λ λ

Связь между постоянной распада и средним временем жизни ядра τ

λ τ= 1/ .

2. Прохождение ядерных излучений через вещество

Проходя через вещество, радиоактивные излучения взаимодействуют с атомами ве-

щества. Механизм взаимодействия каждого вида ядерного излучения различен, но в конеч-

ном итоге, прохождение всех видов радиоактивных излучений через вещество приводит к

ионизации атомов среды. В связи с этим радиоактивные излучения называют ионизирую-

щими. Различают непосредственно ионизирующее и косвенно ионизирующее излучения.

Непосредственно ионизирующее излучение - это излучение, состоящее из заряженных час-

тиц, имеющих кинетическую энергию, достаточную для ионизации. Т.е. α- и β-излучения

относятся к непосредственно ионизирующему излучению. Косвенно ионизирующее излуче-

ние - это излучение, состоящее из незаряженных частиц (γ-излучение), которые в резуль-

тате взаимодействия с веществом могут создавать непосредственно-ионизирующее

излучение.

Наибольшей проникающей способностью обладает γ-излучение, наименьшей - α-

излучение. В биологической ткани проникающая способность α-частиц с энергией 1 МэВ

имеет порядок величины 10-5 м, β-частиц - 10-2 м, а γ-квантов - десятки метров.

Закон ослабления узкого моноэнергетического пучка γ-квантов при прохождении че-

рез вещество

n n x= −0 e , µ

где n - поток γ-квантов в веществе на глубине x, n0- поток γ-квантов, падающих на вещест-

во, µ - линейный коэффициент ослабления.

Слоем половинного ослабления называется слой вещества, толщина X1 2/ которого

такая, что поток проходящих через него γ-квантов уменьшается в два раза. Связь между

толщиной слоя половинного ослабления и линейным коэффициентом ослабления

X1 22 0 693

/ln ,

= ≈µ µ

.


- - 11

3. Единицы измерения радиоактивности и ионизирующих излучений

Активность А радиоактивного источника - число радиоактивных распадов, происхо-

дящих в источнике за единицу времени. Если в источнике за время dt распадается dN ато-

мов, то

A ,= =dNdt

Nλ

где λ - постоянная распада, N - число атомов радиоактивного изотопа, равное

N N= m M ,A /

где m - масса изотопа, M - его молярная масса, NA - число Авогадро.

Единица активности в системе СИ - беккерель (Бк). Один беккерель равен одному

распаду в секунду. Внесистемная единица активности - кюри (Ku).

1 Ku = 3,7·1010 Бк.

Активность источника с течением времени уменьшается по закону

A A e ,0 = −λ t

где A0 - активность в начальный момент времени (t = 0), A - активность в момент времени

t.

Активность радиоактивного источника, приходящаяся на единицу его массы, назы-

вается удельной массовой активностью Am

A Am

,m =

где m - масса источника.

Активность источника, приходящаяся на единицу его объема, называется удельной

объемной активностью AV

A AV

,V =

где V - объем источника.

Активность источника, приходящаяся на единицу его поверхности, называется удель-

ной поверхностной активностью AS .

Удельная массовая активность в системе СИ измеряется в Бк/кг, AV - в Бк/м3 , AS - в

Бк/м2 . Наряду с этими единицами часто применяют внесистемные. Например, удельную по-

верхностную активность AS измеряют в Ku/км2 .

1 Ku/км2 = 3,7·104 Бк/м2 = 37 кБк/м2 .


- - 12

Для характеристики радиоактивных излучений и их воздействия на облучаемый объ-

ект вводят дозиметрические величины. Экспозиционная доза X - величина, численно равная

отношению суммарного заряда dQ всех ионов одного знака, образовавшихся под действием

фотонного излучения в элементарном объеме сухого воздуха, к массе этого объема dm:

X =dQdm

.

Единица экспозиционной дозы в СИ - кулон на килограмм (Кл/кг). Широко ис-

пользуемой до настоящего времени внесистемной единицей является рентген (Р).

1 Р = 2,58·10—4 Кл/кг; 1 Кл/кг = 3876 Р.

Поглощенная доза D - энергия излучения, переданная единице массы вещества:

D =dEdm

,

где dE - энергия, переданная излучением веществу массой dm. Единица поглощенной дозы

в СИ - грей (Гр). Один грей - это такая доза, при которой в веществе массой 1 кг погло-

щается энергия радиоактивных излучений 1 Дж:

1 Гр = 1 Дж/1 кг. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад:

1 рад = 10—2 Гр, 1 Гр = 100 рад.

Экспозиционной дозе в 1 Р соответствует поглощаемая биологическими объектами

доза, приблизительно равная 0,01 Гр =1 рад.

Эквивалентная доза H - произведение поглощенной дозы на коэффициент качества

излучения К:

H = ⋅K .D

При облучении смешанным излучением эквивалентная доза определяется как сумма произ-

ведений поглощенных доз Di от отдельных видов излучений на соответствующие этим из-

лучениям коэффициенты качества Ki :

H Di= ⋅∑K ii

.

Значения коэффициентов качества излучений приведены в приложении 1.

Единица эквивалентной дозы в СИ - зиверт (Зв). Один зиверт - это такая эквивалент-

ная доза, которая производит такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1

Гр рентгеновского или гамма-излучения. Внесистемная единица эквивалентной дозы -

биологический эквивалент рентгена - бэр.

1 Зв = 100 бэр.


- - 13

Эффективная эквивалентная доза Hэфф - сумма произведений эквивалентных доз Hi,

полученных отдельными органами человека на соответствующие этим органам коэффици-

енты радиационного риска ωi (взвешивающие коэффициенты):

H Hiýôô .= ⋅∑i

iω

Значения коэффициентов радиационного риска ωi приведены в приложении 2.

Эффективная эквивалентная доза измеряется в тех же единицах, что и эквивалентная.

Мощность дозы излучения - отношение приращения дозы dД ионизирующего излу-

чения к интервалу времени dt, за который это увеличение произошло:

P =dd .Ät

Мощность экспозиционной дозы:

P Xýkcï . =

dd .t

Мощность поглощенной дозы:

P Dï î ã ë. .=

dd t

Единица измерения мощности экспозиционной дозы в СИ - ампер на килограмм

(А/кг или Кл/(кг·c)). Широко употребляются внесистемные единицы мР/час, мкР/час.

Единица измерения мощности поглощенной дозы излучения - грей в секунду (Гр/с),

единица измерения мощности эквивалентной дозы - зиверт в секунду (Зв/с).

С помощью приборов (дозиметров) можно измерить экспозиционную дозу, а также

при определенных условиях - поглощенную дозу. Все остальные дозы приборами не изме-

ряются, а могут быть только рассчитаны или оценены по известным радиометрическим ве-

личинам или экспозиционной дозе. Для этого необходимо знать переходные

коэффициенты. Для внешнего гамма-облучения в условиях нашей республики это сле-

дующие коэффициенты:

1 Бк/м2 приводит к эквивалентной дозе 0,022 мкЗв/год

1 Ku/км2 приводит к эквивалентной дозе 0,8 мЗв/год

1 мкР/час приводит к эквивалентной дозе 0,05 мЗв/год.

4. Примеры решения задач

Пример 1. В какое ядро превратится ядро 220Rn испустив α-частицу? Записать урав-

нение ядерной реакции.


- - 14

Решение. Обозначим неизвестное ядро символом ZA X . Так как при α-распаде атом-

ный номер изменяется на -2, а массовое число на -4, то Z =

86 - 2 = 84, A = 220 - 4 = 216. Элемент с порядковым номером 84 в периодической системе -

полоний. Следовательно, ядро 220Rn превратится в ядро 216Po. Уравнение реакции имеет

вид:

86220 .84

21624Rn Po He → +

Пример 2. Какая доля начального количества атомов распадется за один год в радио-

активном изотопе 134Cs. Период полураспада 134Cs принять равным 2 года.

Решение. Доля распавшихся атомов - это отношение числа распавшихся атомов ∆N к

начальному числу атомов N0. Согласно закону радиоактивного распада

∆N N N N t= − = − −0 0 1( )e , λ (1)

где λ - постоянная распада. Из (1) имеем

∆NN

t

01= − − e . λ (2)

Связь между периодом полураспада Т1/2 и постоянной распада

λ =ln2T

.1/2

(3)

Подставив (3) в (2), получим

∆NN

tt

0

2

1 1 2= − −− −

e = .T T1/ 2 1/2

ln

Произведем вычисления

∆NN0

1

1 2 1 12

0 29= − = − ≈−

2 .,

Пример 3. Сколько слоев половинного ослабления требуется, чтобы уменьшить ин-

тенсивность узкого пучка γ-квантов в 100 раз?

Решение. Закон ослабления узкого пучка γ-квантов слоем вещества толщиной X

n n X= −0 e . µ (1)

По условию n0/n = 100. Связь между линейным коэффициентом ослабления µ и толщиной

X1/2 слоя половинного ослабления X1/2 = ln2/µ. Отсюда


- - 15

µ =ln

/

2

1 2X . (2)

Из (1) и (2) имеем

n n nX

XX

X= =− −

0

2

01 2 1 22 e ./ /

ln (3)

Величина X/X1/2 = k - это искомое число слоев половинного ослабления. С учетом этого (3)

перепишем в виде n = n02—k , откуда

k

.=lg

lg

nn

0

2

Произведем вычисления

k .= = ≈lglg lg

,1002

22

6 6

Пример 4. Определить начальную активность А0 радиоактивного препарата 131I мас-

сой m = 0,5 мг, а также его активность А через время t = 300 дней. Период полураспада 131I

принять равным 8 суток.

Решение. Начальная активность

A ,0 = λ N0 (1) где λ - постоянная распада

λ =ln2T

,1/2

(2)

N0 - начальное число радиоактивных атомов

N0 = N mM

.A (3)

где NA - число Авогадро, M - молярная масса. Подставив в (1) (2) и (3), получим

A mM T

N .01/2

A=ln2 (4)

Активность спустя время t

A A e .0 = −λ t (5)

Учитывая (2), получим

A A e .0T

ln21/2=

−t

(6)

Произведем вычисления, учитывая, что Т1/2 = 8 суток = 8×24×3600 c = 6,9·105 c.


- - 16

A0 =⋅ ⋅ ⋅ ⋅

⋅ ⋅ ⋅

−

− −0 5 10 0 693 6 02 10

131 10 6 9 10

6 23

3 5, , ,

,Бк = 2,3·1012 Бк = 2,3 ТБк ;

A e-300

8= ⋅⋅

2 3 1012 0 693,

, Бк = 12 Бк .

Пример 5. Оценить эквивалентную дозу, получаемую за счет внешнего γ-облучения

за месяц нахождения на территории с уровнем поверхностной активности 137Cs 36 Ku/км2.

Решение. Переходной коэффициент от уровня поверхностной активности к эквива-

лентной дозе за счет внешнего γ-облучения - 0,8 мЗв/год на 1 Кu/км2. Следовательно, при

уровне поверхностной активности 36 Кu/км2 эквивалентная доза за год составит 0,8×36 =

28,8 мЗв. Доза за месяц будет в 12 раз меньше 28,8 : 12 = 2,4 мЗв.


- - 17

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

1. В какое ядро превратится ядро урана 235U, испустив α-частицу? Записать уравнение

реакции.

2. В какое ядро превратится ядро тория 232Th, испустив α-частицу? Записать уравне-

ние реакции.

3. В какое ядро превратится ядро нептуния 237Np, испустив α-частицу? Записать

уравнение реакции.

4. В какое ядро превратится ядро плутония 239Pu, испустив α-частицу? Записать урав-

нение реакции.

5. В какое ядро превратится ядро радия 226Ra, испустив α-частицу? Записать уравне-


6. В какое ядро превратится ядро стронция 90Sr, испустив β−-частицу? Записать урав-

нение реакции.

7. В какое ядро превратится ядро цезия 137Cs, испустив β−-частицу? Записать уравне-


8. В какое ядро превратится ядро иода 131I, испустив β−-частицу? Записать уравнение

реакции.

9. В какое ядро превратится ядро нептуния 237Np вследствие трех α- и двух β−-

распадов?

10. В какое ядро превратится ядро урана 238U вследствие пяти α- и двух β−-распадов?

11. За 10 дней распалось 75 % начального количества радионуклида. Определить

период полураспада радионуклида.

12. За какое время от начального количества ядер 131I останется 1 %?

13. Какая доля 137Cs, выброшенного вследствие аварии на ЧАЭС, осталась к

настоящему времени? (Учитывать только число полных лет).

14. За какое время от начального количества ядер 137Cs останется 10 %?

15. За какое время распадется 1/4 начального количества ядер 131I?

16. Сколько процентов от начального количества 134Cs останется через 2 года?

17. За один год начальное количество радионуклида уменьшилось в три раза. Во

сколько раз оно уменьшится за два года?

18. За какое время распадется 75 % начального количества 90Sr?


- - 18

19. Найти вероятность распада данного атома в образце 131I в течение ближайшей

секунды.

20. Определить постоянную распада 137Cs.

21. Найти толщину слоя половинного ослабления узкого пучка γ-квантов для волы,

если линейный коэффициент ослабления µ = 0,047 см-1.

22. На какую глубину нужно погрузить в воду источник узкого пучка γ-квантов,

чтобы интенсивность пучка, выходящего из воды, была уменьшена в 1000 раз? Линейный

коэффициент ослабления µ = 0,047 см-1.

23. Толщина слоя половинного ослабления материала защитной стенки реактора 7

см. Какую толщину должна иметь стенка, чтобы поглощать 99 % падающих на нее γ-

квантов?

24. Интенсивность узкого пучка γ-квантов после прохождения через слой свинца

толщиной 4 см уменьшилась в 8 раз. Определить толщину слоя половинного ослабления.

25. Чугунная плита толщиной 2 см ослабляет узкий пучок γ-квантов в 3 раза. Какую

толщину должна иметь чугунная плита, чтобы ослабить такой же пучок в 10 раз?

26. Толщина слоя половинного ослабления узкого пучка γ-квантов для свинца X1/2 =

9 мм. Найти линейный коэффициент ослабления.

27. Источник узкого пучка γ-квантов погрузили в воду на глубину H=1 м. Интенсив-

ность пучка, выходящего из воды, составляет 1 % от первоначальной. Найти линейный ко-

эффициент ослабления.

28. Чугунная плита уменьшает интенсивность узкого пучка γ-квантов в 10 раз. Во

сколько раз уменьшит интенсивность этого пучка свинцовая плита такой же толщины? Ли-

нейные коэффициенты ослабления µчугуна = 0,3 см-1, µсвинца = 0,52 см-1.

29. Узкий пучок γ-квантов проходит через бетонную стену толщиной 1 м. Какой тол-

щины свинцовая плита дает такое же ослабление данного пучка? Линейные коэффициенты

ослабления µбетона = 0,08 см-1, µсвинца = 0,49 см-1.

30. Толщина слоя половинного ослабления узкого пучка γ-квантов для воды X1/2 = 9

см. Найти линейный коэффициент ослабления. Какой толщины должен быть слой воды,

чтобы ослабить интенсивность этого пучка в 10 раз?

31. Определить массу 137Cs, имеющего активность A = 10 кБк. Период полураспада

считать известным.


- - 19

32. Определить отношение удельной массовой активности 131I к удельной массовой

активности 137Cs.

33. Определить удельную массовую активность 239Pu.

34. Определить массу изотопа 131I, имеющего активность A = 37 кБк. Период полу-

распада считать известным.

35. Удельная поверхностная активность 137Cs AS =10 Кu/км2. Определить массу и ко-

личество атомов 137Cs на 1 м2 поверхности.

36. Определить массу и количество атомов 90Sr, содержащегося в 0,5 л молока с объ-

емной активностью, равной РДУ-92.

37. Удельная объемная активность 137Cs в молоке AV = 40 пКu/л. Определить, сколь-

ко атомов распадается в стакане (V = 200 см3) молока за 1 час?

38. Какая масса 238U имеет такую же активность, как 1 мг 90Sr? Период полураспада 238U принять равным 4,5·109 лет.

39. Определить отношение удельной массовой активности 90Sr к удельной массовой

активности 239Pu.

40. Определить массу и количество атомов 137Cs, содержащегося в 100 г мяса с мас-

совой активностью, равной РДУ-92.

41. Доза излучения, поглощенная человеком, составила 1 мГр, причем 80% погло-

щенной энергии пришлось на долю γ-излучения, а 20% - на долю α-излучения. Определить

полученную человеком эквивалентную дозу.

42. При распаде одного ядра 239Pu вылетают α-частица со средней энергией 5,16 МэВ

и γ-квант со средней энергией 0,42 МэВ. Считая, что энергия всех частиц, выделяющихся

при распаде 1 мкг 239Pu поглощается телом человека массой 70 кг, оцените эквивалентную

дозу, полученную человеком за год.

43. Организм массой 70 кг облучился β-частицами, которые передали ему энергию в

350 мДж. Определите поглощенную и эквивалентную дозы.

44. Оценить эквивалентную дозу, получаемую за счет внешнего γ-облучения за месяц

нахождения на территории с мощностью экспозиционной дозы 1 мР/час.

45. Организм массой 90 кг облучился α-частицами, которые передали ему энергию в


46. Вследствие облучения γ-квантами человек за 4 часа получил эквивалентную дозу

12 мЗв. Определите мощность поглощенной дозы.


- - 20

47. Организм облучается α-частицами. Мощность поглощенной дозы составляет 0,5

мГр/час. Определить эквивалентную дозу, полученную за 2 часа облучения.

48. Оценить эквивалентную дозу, получаемую за счет внешнего γ-облучения за год

проживания на территории с уровнем поверхностной активности 137Cs 12 Ku/км2.

49. Вследствие внутреннего облучения α-частицами легкие человека получили по-

глощенную дозу 2 мГр, а красный костный мозг - 1 мГр. Определить эффективную эквива-

лентную дозу, полученную организмом.

50. Организм массой 65 кг облучился γ-квантами, которые передали ему энергию в


51. Какое из радиоактивных излучений (α-, β-, γ-) представляет наибольшую опас-

ность в случае: а) внутреннего б) внешнего облучения?

52. Охарактеризуйте радиоактивную обстановку в Вашем районе и в Вашей области.

53. Сформулируйте практические рекомендации, соблюдение которых при нахожде-

нии на загрязненных радионуклидами территориях позволяет существенно уменьшить риск

неблагоприятных радиационных последствий.


- - 21

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Коэффициенты качества излучения K

Вид излучения K, Зв/Гр

Рентгеновское и гамма-излучение 1

Бета-излучение 1

Альфа-излучение с энергией меньше 10 МэВ 20

Нейтроны с энергией меньше 20 КэВ 3

Нейтроны с энергией 0,1-10 МэВ 10

Протоны с энергией меньше 10 МэВ 10

Тяжелые ядра отдачи 20

2. Коэффициенты радиационного риска ωi

Орган или ткань ωi

Яичники или семенники 0,25

Молочные железы 0,15

Красный костный мозг 0,12

Легкие 0,12

Щитовидная железа 0,03

Костная ткань 0,03

Остальные ткани 0,3

Организм в целом 1,0


- - 22

3. Примерный радиоизотопный состав чернобыльского выброса

(приведены только важнейшие радионуклиды)

Радионуклид

Распространилось в окружающую среду Период

полураспада

Бк×1016 г

Ксенон-133 170 246 5,3 суток

Иод-131 65 142 8 суток

Теллур-132 11 9,8 3,3 суток

Цезий-137 8,7 27000 30 лет

Цезий-134 4,7 980 2 года

Стронций-89 20 186 50 суток

Стронций-90 2 4000 29 лет

Цирконий-95 35 440 64 суток

Рутений-103 33 275 39 суток

Рутений-106 17 1370 1 год

Барий-140 43,5 160 13 суток

Церий-144 25,5 2160 284 суток

Плутоний-238 0,008 125 88 лет

Плутоний-239 0,006 26400 24000 лет

Плутоний-240 0,008 9470 6500 лет

Плутоний-241 1,4 3665 14 лет


- - 23

4. Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов

цезия и стронция-90 в пищевых продуктах (РДУ-92)

Наименование продукта Допустимые уровни содержания

радионуклидов, Бк/кг (Бк/л)

Для цезия Для стронция

Вода питьевая 18,5 0,37

Молоко и молокопродукты 111 3,73

Молоко сухое 740

Мясо и мясные продукты 600

Картофель и корнеплоды 370 3,75

Хлеб и хлебопродукты 185 3,74

Мука, крупы, сахар, мед 370

Жиры растительные и животные, маргарин 185

Овощи, садовые фрукты, ягоды, свежие грибы 185

Консервированные овощи, фрукты, ягоды 185

Грибы сушеные, сухофрукты 3700

Детское питание 37 1,85

Прочие продукты питания 370


- - 24

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Рабочая программа курса “Радиационная безопасность”

для специальности В.02.15 “Пожарная техника и безопасность” . . . . 4

Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Общие методические указания по выполнению контро-

льной работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Учебные материалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

Контрольная работа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1


Documents

РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬreshuzadachi.ru/sites/default/files/rb_kii_mchs.pdf · 2013-01-08 · -4-РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КУРСА “РАДИАЦИОННАЯ