Sarcina elevilor pentru lecția practică 10 "Dosimetria radiațiilor ionizante. Metode de înregistrare a radiațiilor ionizante »
Scopul lecției. Consolidarea cunoștințelor obținute la cursul "Dosimetria radiațiilor ionizante". Utilizați aceste cunoștințe pentru a rezolva probleme pe această temă.
Probleme teoretice (nivel de bază)
Absorbție, expunere, doză echivalentă. Relația dintre ele și unitățile de măsurare a acestora. Doza echivalentă eficientă, factorii de risc de radiație, doza colectivă.
Dispozitivul de dozimetre și radiometre. Determinarea ratei dozei de expunere. Radiații de fond natural. Metode de calcul al dozelor absorbite și echivalente pentru iradierea exterioară.
Timpul de înjumătățire biologic și eficient al radionuclizilor din organism. Legea schimbărilor în activitatea radionuclizilor din organism. Metode de calcul al dozei echivalente de iradiere internă cu un singur aport de radionuclizi în organism.
Metode de calcul al dozelor absorbite și echivalente obținute cu administrarea continuă de radionuclizi în organism
Contoare de radiații omenești.
Studiul aparatelor dozimetrice și radiometrice.
1. Răspundeți la întrebări.
Sarcini pe tema răspunsurilor la consiliu și a deciziei de auto-decizie.
Un corp de masă m = 60 kg timp de 6 ore a fost absorbit de energie E = 1 J Găsiți doza absorbită și rata dozei per unitate SI și în unități extrasisteme.
În m = 10 g de țesut, 109 sunt absorbite particulele a-a cu o energie de aproximativ E = 5 MeV. Găsiți dozele absorbite și echivalente. Factorul de calitate k pentru particule α este de 20.
Puterea dozei de expunere a radiației γ la o distanță r = 1 m față de sursa punctului este P = 2,15 × 10-7 C / kg. Determinați distanța minimă de la sursă, unde puteți lucra zilnic timp de 6 ore fără protecție. Doza maximă admisă pentru expunerea profesională este de 5-10-2J / kg pe parcursul anului. Absorbția radiației γ în aer nu ia în considerare.
Doza medie de expunere în camera de raze X este de 6,45-10-12 Cl / (kg-s). Medicul este în timpul zilei timp de 5 ore în această cameră. Care este doza de radiații timp de 6 zile lucrătoare?
De câte ori este absorbită energia cu 1 cm? tesutul muscular, cu o doză de radiație de 1 p, este mai mare decât energia absorbită de 1 cm3 de aer dacă numărul atomic efectiv (element de ref but-mer, dintre care 1 g absoarbe aceeași radiație de energie care 1 g de substanță la un condiții de iradiere one postglaciare ) cârpă și aer sunt aproximativ egale?
De ce este măsurată doza în aer pentru radiația X sau pentru radiația gama care indică aproximativ energia absorbită de țesuturile corpului?
2 grame de țesut viu absorbit 1010 de protoni cu o energie de 4 MeV. Exprimați energia absorbită în radare și beri. Eficiența biologică relativă (RBE) a protonilor este de 10.
Pentru un om, doza letală de iradiere a întregului corp cu raze X sau raze gamma este de 600 rad. Efectul termic al radiației este factorul determinant în încetarea proceselor vitale din corp? Căldura specifică a corpului în medie este considerată egală cu 3,33 kJ / (kg * deg).
Un dozimetru la o distanță x de droguri dă o indicație P, iar citirea acestui contor Dozy la o distanță r de la prepararea probei care conține M-gram echivalenți de radiu egal cu P0. Determinați activitatea preparatului 27Co60 în grame echivalente de radium.
Ce doză creează o activitate medicamentoasă de 10 g-eq radium timp de 20 minute la o distanță de 1 m?
La ce distanta de la prepararea activitatii de 27Co60 de 200 mci este necesar ca doza pentru o zi de 6 ore sa nu depaseasca doza admisa? Constanta de ionizare a cobaltului este de 13,5 p-cm2 / (h-mCi).
Pentru a determina activitatea radioactivă pre-Paratov 11Na24, în cazul dozatorului situat la o distanță de 40 cm de la acesta, timp de 30 minute a indicat o doză de 0,25 p. Constanta de ionizare a sodiului este de 18 p-cm2 / (h-mu).
Pentru a determina cât de multe ori a crescut la pe suprafața câmpului de iradiere cu radioterapia, dacă iradierea este efectuată în mod eronat, cu o distanță de 30 cm, în loc de 40 cm calculat.
Determinați doza de radiație gamma generată de o sursă punctuală de 27Co60 cu o activitate de 800 mg / eq de radium la o distanță de 20 cm.
Ionizarea, creată de razele cosmice la nivelul mării la 50 ° latitudine nordică, 2,74 perechi de ioni / (cm3-sec). Determinați doza de radiație (în p) pe săptămână. Comparați această doză cu valoarea maximă admisă, egală cu 0,1 r.
Determinați doza de radiație a preparatului 27Co60, creată de el la o distanță de 1,5 m, dacă au trecut 40 de luni de la eliberarea medicamentului cu activitatea de 2 curies. Conținutul y-cobalt 13,5 p-cm1 (h-mu).
Rata dozei de radiație γ la o distanță de 50 cm față de sursa punctului este de 0,1 r / min. Cât timp în timpul zilei de lucru poate fi localizat la o distanță de 10 m de sursă, dacă doza maximă permisă pe zi de lucru nu trebuie să depășească 17 m?
Dovedeste ca daca relatia Mt / (kR2) <20 (М — активность радиоактивного препарата, мг-экв радия; t — время работы, ч; R — рас-стояние до источника, м; k — число, указывающее, во сколько раз ослабляется излучение при наличии экрана) предельно допустимая доза γ-облучения для человека (0,017 р в день) не будет превышена.
Rata de dozare produsă de o sursă de radiație gamma la o distanță de energie de 1 MeV este de 0,1 ppm. Determinați grosimea ecranului de fier, ceea ce reduce rata dozei la un nivel de 6 mR / h.
Sursa radiației γ (energia fotonului 1, () MeV) este într-un container de plumb. Puterea dozei de radiație la pereții exteriori este de 0,2 m / s. Determinați cât de mult crește grosimea pereților containerului astfel încât, timp de 45 de minute de transport, doza de radiații de pe suprafața pachetului să nu depășească maximul admisibil, egal cu 7,5 mp în acest caz
Se determină grosimea unui ecran de plumb, este necesară pentru a proteja tehnicianul de lucru cu sursa 2? Activitatea Co60 400 mEq radiu rc. m distanta de la sursa este de 1 m, iar timpul de operare este I '/. Energia de radiație y a cobaltului se presupune a fi de 1,2 MeV.
secțiune a fizicii nucleare și tehnică de măsurare în care radiază cantități ce caracterizează efectul radiațiilor ionizante asupra substanței, precum și metode și instrumente de măsurare a acestora numit dozimetria.
Dosimetria radiațiilor ionizante. Doza absorbită.
sectiunea dozatoarelor numit fizica nucleară și tehnică de măsurare în care radiază cantități ce caracterizează efectul radiațiilor ionizante asupra substanței, precum și metode și instrumente de măsurare a acestora Inițial dozimetrie de dezvoltare a fost cauzată de necesitatea de a permite acțiunea razelor X pe om.
Radiația ionizantă are un efect asupra substanței numai atunci când interacționează cu particulele care alcătuiesc această substanță. Prin urmare, o parte din radiația care trece această substanță (fără absorbție) nu are niciun efect asupra ei.
Principala caracteristică a acțiunii radiației ionizante asupra materiei este energia radiației ionizante absorbită de o unitate de masă a materiei în timpul iradierii. Această caracteristică se numește doza absorbită de radiație Dn.
Unitatea de măsură a dozei absorbite în SI este de 1 J / kg. Unitatea extra-sistem de doză absorbită 1 rad (doză absorbită prin radiație)
(1 rad = 10 -2 J / kg = 100 erg / g).
Doza absorbită depinde atât de natura și proprietățile radiației (asupra energiei particulelor), cât și de natura substanței în care este absorbită.
Măsurarea directă a dozei absorbante în substanță, adânc în țesuturile unui organism viu, este dificilă. De aceea, doza absorbită de organism este estimată din efectul ionizant al radiației în aerul care înconjoară corpul.
Introduceți în acest sens doza de expunere a Do. care este o măsură de ionizare a aerului prin raze X și raze . Doza de expunere unitară în SI este / kg / kg. În practică, se folosesc raze X.
Radiografia este doza expunere ili de raze X, în care un rezultat ionizare completă / aer sm3suhogo (la 00C si 760 mm Hg), se formează ioni. Încărcarea într-o singură unitate electrostatică. cantitatea de electricitate a fiecărui semn.
Doza de expunere la 1 raze X corespunde formării de perechi de ioni de 2,08 x 109 în 0,001293 g de aer uscat 1P = 2,58 × 10-4 C / kg.
Rata dozei.
Doza (absorbită și expunerea), raportată la o unitate de timp, se numește doza.
DP - Doza absorbită de radiație este raportul dintre energia radiației ionizante absorbită de mediul iradiat și masa acestui mediu.
Off-sistem - fericit
Gray - o unitate de doze absorbite și echivalente de radiații ionizante în „SI“, egală cu 1 J / kg (numit în onoarea savantului englez S. Gray. - 1670-1736 gg)
Rad este o unitate off-sistem a dozei de radiație absorbită, egală cu 0,01 J / kg = 0,01 Gy.
Expunere și doze echivalente.
DO-Doza de radiație - o caracteristică a capacității de ionizare a radiației X și a radiației , măsurată prin ionizarea aerului.
"SI" - Pandantiv / kg (Cl / kg)
Sistem extras sistemic (P)
Razele X - unitate off-sistem de doză a expunerii de raze X și radiații gamma egală cu 258 SCLC / kg (numit după fizicianul german VK Roentgen - 1845-1923).
Doză LAD-Echivalentă a dozei de radiație absorbită de radiație a măsurii Dp. înmulțită cu factorul mediu al calității radiației k pentru țesutul biologic al compoziției standard și factorul modificator N este produsul coeficienților, care se consideră acum a fi unitate:
unde j este indicele formei și energiei radiației.
Sivert (3c) În "SI" - gri (Gr)
Extrasisteme - rem (echivalent biologic al razelor X)
1 BEP = 0,01Gr (3c)
Compoziția standard a unui țesut biologic moale este luată după cum urmează (în greutate): hidrogen 10,1%, 11,1% carbon, 2,6% azot, 76,2% oxigen.
Coeficientul k fascicul de calitate adecvată pentru efectul microdistribution absorbit de energie pe dimensiunea efectelor biologice nocive. Este o funcție a transmiterii liniare a acestei radiații în apă:
și este selectat pe baza valorilor disponibile ale coeficientului de eficiență biologică relativă a RBE. Cu toate acestea, valorile k nu corespunde RBE observate pe o serie de efecte nocive, cum ar fi efectele stocastice la niveluri scăzute ale dozei absorbite și efectele non-stocastice la doze mari la om.
Coeficientul RBE este raportul dintre doza absorbită D0 a radiației de referință. determinând un anumit efect biologic, la doza absorbită de D a radiației luate în considerare, provocând același efect biologic.
Radiația cu raze X cu o tensiune de generare de 180-250 kV și o medie LET egală cu 3 keV / μm de apă este utilizată ca radiație de referință.
Doza integrală de radiație este doza totală de radiații ionizante absorbită de întreaga masă a corpului sau a mediului iradiat.
"SI" - Joule (J), Pendant (Cl)
Extrasystemic - gram · rad (g · rad), gram · raze X (g · r).
În consecință, rata unității dozei este: pentru absorbție - W / kg și rad / s; pentru doza de expunere - A / kg, P / oră sau microR / s.
Între dozele absorbite și cele de expunere există următoarea relație:
unde f este coeficientul de tranziție, care depinde de substanța iradiată și de energia fotonică. Pentru airf = 0,88 și depinde puțin de energia fotonilor.
Pentru apa și țesutul moale al corpului uman f = 1, prin urmare, doza absorbită din serie este numeric egală cu doza corespunzătoare în raze X. Acest lucru determină, de asemenea, confortul și utilizarea unităților non-sistem - raze și raze X. Pentru țesutul osos, f scade cu creșterea energiei fotonice
Doza echivalentă colectivă
Doza colectivă colectivă este suma fiecărei doze echivalente Ai pentru un anumit grup de persoane: S = Δi P I unde P I este numărul de persoane dintr-un anumit grup. care au primit o doză echivalentă de Di. Poate fi definit și după cum urmează.
unde P (D) dD este numărul de persoane din grupul dat. a primit o doză echivalentă a întregului corp sau pe un organ separat în intervalul de doze de la D la dD.
Fundalul datorat surselor naturale radioactive (razele cosmice, radioactivitatea subsolului, apa, radioactivitatea nucleelor care alcătuiesc corpul uman etc.) corespunde aproximativ dozei de 125 mrem. Doza echivalentă maximă admisă pentru expunerea profesională este de 5 rem pe an. O doză letală de la radiația este de 600 rem.
Trimiteți-le prietenilor: