Задания на контрольную работу с методическими указаниями безопасность жизнедеятельности (стр. 33 )

Для того чтобы исключить вредное воздействие ионизирующего излучения на организм человека, необходима особая дисциплина, специальная организация работ, умение действовать в условиях радиоактивного заражения, эффективная система коллективной и индивидуальной защиты.

В данном разделе, на примере решения ряда задач показаны меры защиты, способы прогнозирования и оценки радиационной обстановки, которые позволяют снизить степень воздействия радиоактивного облучения на персонал и население.

Примеры решения задач

Задача 9.1. Определить толщину свинцового экрана для защиты оператора от гамма-излучения радиоактивного вещества, если гамма-эквивалент радиоактивного вещества 84 мгЧ экв. Ra; расстояние от источника до рабочего места 0,6 м; продолжительность работы с источником 24 часа в неделю; энергия гамма-излучения 1,25 МэВ.

Решение. В соответствии с НРБ 76/87 [1, табл. 5.1] оператор относится к группе А облучаемых лиц, эффективная доза для которых Дэфф не должна превышать 50 мЗв. в год. При равномерном облучении Дэфф за одну неделю составляет:

(9.1)

где 52 – количество недель в году,

мЗв.

Предельно допустимая проектная мощность дозы при продолжительности работы 24 часа в неделю:

, (9.2)

мЗв/ч.

Доза, которую получит оператор без защиты:

, (9.3)

где R – расстояние от источника излучения до рабочего места, см,

Р.

Так как по условиям задачи облучение оператора происходит гамма-излучением, то экспозиционная доза равна эффективной дозе и составит 47 мЗв.

Поскольку эффективная доза за неделю не должна превышать 0,96 мЗв, а эффективная доза оператора, работающего без защиты, составит 47 мЗв, отсюда рассчитываем кратность ослабления:

, (9.4)

рад.

По [3, табл. 5.8] выбираем толщину защитного экрана 7,2 см.

Задача 9.2. Для нейтрализации статических зарядов на мониторе и системном блоке персонального компьютера используют b - источник. Рассчитать линейный пробег b - частиц в воздухе и определить толщину защитного экрана, если максимальная энергия b - частиц 3 МэВ; защитный материал – железо.

Решение. Линейный пробег b -частиц, см, в воздухе определяем по формуле

(9.5)

где Еb – максимальная энергия b - частиц, МэВ,

см.

Толщину защитного экрана определяем из выражения

, (9.6)

где d – толщина защиты, г/см2,

г/см2.

Если известна толщина защиты, d, выраженная в единицах массы, приходящаяся на 1 см2, то толщина защитного экрана, выраженная в единицах длины, рассчитывается по зависимости

(9.7)

где r – плотность железа, г/см3,

см.

Слой железа толщиной 0,18 см обеспечит безопасную работу оператора компьютера.

Задача 9.3. Для контроля качества швов применяется гамма-дефектоскоп ГУП–С5–2–1. Определить допустимый объем работы дефектоскописта, если согласно [1] предельно допустимая доза внешнего облучения составляет 5 бэр в год, что соответствует 100 мбэр в неделю или 17 мбэр в день при шестидневной рабочей неделе.

Решение. Предельно допустимую дозу облучения дефектоскописта в течение дня определяем из равенства

(9.8)

где D – допустимая доза облучения дефектоскописта по [1], мбэр/дн; DУСТ – доза облучения, полученная им при выполнении работы при транспортировке дефектоскопа к месту работы и установке его, цифра 2 показывает, что эта работа проводится дважды (в начале смены и в конце). По данным исследования DУСТ = 2,05 мР; n – количество сварочных стыков при просвечивании; DПР – доза облучения дефектоскописта при подготовке к просвечиванию и просвечиваний стыков (DПР = 0,36 мР); DТР – доза облучения при транспортировке дефектоскопа к следующему сварному шву (DТР = 0,01 мР).

Подставляя известные данные в равенство (9.8), получим:

Отсюда

шт.

Дефектоскопист не получит облучения выше установленной нормы, если в день будет обследовать не более 34 стыков.

Задача 9.4. Определить безопасное расстояние В, на котором может находиться оператор, проводящий измерения плотности бетона при отсутствии экрана, и толщину защитного экрана, если источник излучения – нейтронный; мощность источника 106 нейтр/с; энергия нейтронов 5 МэВ; защитный материал – бетон, слой половинного ослабления которого 16 см; при наличии защиты оператор находится на удалении 0,5 м от источника; рабочая неделя – стандартная; облучение проходит параллельным пучком.

Решение. По [1, табл. 5.1] определяем, что оператор относится к персоналу категории А. В соответствии с [1, табл. 10.6] предельно допустимая плотность потока нейтронов j О = 10 аст/(см2Ч с).

Находим безопасное расстояние, на котором может находиться оператор, имея ввиду, что

(9.9)

Из выражения (9.9) безопасное расстояние R будет определяться по формуле

(9.10)

где – плотность потока нейтронов при наличии защиты на удалении R от источника, определяемая по формуле

(9.11)

– плотность потока нейтронов на удалении от источника без защиты; h – толщина слоя; d – слой половинного ослабления.

Толщину защитного экрана получаем из выражения

(9.12)

см.

В выражении – плотность потока нейтронов в отсутствие защиты на удалении 1 м от источника согласно [1, табл. 10.6] не должна превышать 10 част/(см2Ч с), а определяем по формуле (9.9)

нейтр/(см2Ч с).

Тогда

см.

Безопасное расстояние, на котором может находиться оператор при отсутствии защиты, составляет 89 см.

Если рабочее место оператора находится на расстоянии 0,5 м от источника, то в этом случае толщина защиты из бетона должна составлять 13,7 см.