L1_Dozimetrie_radiatiilor

2
 Dozimetria radiatiilor Scopul lucrării: Determinarea activităţii unei surse radioactive din măsurători de debit de radiaţie şi calculul unui ecran de protecţie. Teoria lucrarii.  Doza de radiaţie D, numit ă şi doza energetică integrală de radiaţie , măsoară energia disipată de radiaţie pe unitatea de masă de ţesut biologic sau de substanţa şi absorbită completde acel ţesut sau acea substanţă: m W  D = Unitatea de măsură pentru doză este Gray-ul. Prin definiţie, 1 Gray (1 Gy) reprezintă doza de radiaţie absorbită de substanţă în condiţiile unei energii primite şi disipate integral în unitatea de masă având valoarea de 1 J/Kg. O unitate tolerată este rad -ul (1 rad = 10 -2 J/Kg). Mărimea care măsoară efectele biologice ale radiaţiilor nucleare este echivalentul de doză (doză biologică) a cărui unitate de măsură în S.I. este  sievert -ul. Prin definiţie, la o doză de 1 Gy corespunde o doză biologică de u1 Sievert (1 Sv) dacă radiaţiile ionizate sunt X sau γ . O unitate de mă sur ă tole ret ă pentru doza bi ol ogică este rem-ul. 1 rem rep rezint ă doza bi ol ogi că corespunzătoare unei doze energetice de un rad pentru radiaţiile X sau γ . Radiaţia γ este o radiaţie electromagnetică de mare energie (frecvenţă) care suferă o atenuare exponenţială la trecerea prin substanţă. Intensitatea I (energia ce traversează în unitatea de timp unitatea de arie perpendiculară pe direcţia de propagare) a radiaţiei γ   se atenuează cu grosimea x a substanţei absorbante străbătute după legea: ( ) ( )  x  I  x  I µ = exp 0 unde 0  I  este intensitatea iniţială, iar µ -coeficientul de atenuare al radiaţiilor respective. Doza de radiaţ ie es te pro por ţ i onal ă cu inte ns it at ea radi aţ iei care la ran dul ei es te  proporţională cu activitatea sursei Λ ( dt dN / = Λ având drept unitate în S.I. becquerel-ul (  s d e z  B q / 1 1 = ), şi ca unitate de măsură tolerat ă Curie-ul ( s d e z C i / 1 0 7 . 3 1 1 0 × = )). Astfel, rezultă pentru doza de radiaţie: t r  It V W  D 2 ΓΛ = ρ µ = ρ = , cu Γ o constantă tabelată. Se defineşte debitul dozei de radiaţie (mrem/h) 2 / r t  D d Γ Λ = = Modul de lucru. Cu sursa deschisă se efectuează 3 seturi de măsurători (  pentru o mai mare prec izie) ale debitului su rs ei în  pr ezen ţ a fon dul ui dep las ând dozi met rul de-a lungul şin ei gr adate la diverse distanţe de sursă. Se repetã măsurătorile  pentr u fo nd (cu sursa închis ă), datele trecându-se în tabelul de mai jos. În timpul măsurătorilor, dozimetrul nu se află întotdeauna cu partea activă în mpul de radi aţ ii. Tr ebuie f ă cut ă o corecţie de unghi solid . Din asemănare de triunghiuri avem (v. figura): 0.8 cm

Transcript of L1_Dozimetrie_radiatiilor

5/14/2018 L1_Dozimetrie_radiatiilor - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/l1dozimetrieradiatiilor 1/3

Dozimetria radiatiilor

Scopul lucrării: Determinarea activităţii unei surse radioactive din măsurători de debit deradiaţie şi calculul unui ecran de protecţie.

Teoria lucrarii.  Doza de radiaţie D, numită şi doza energetică integrală de radiaţie,măsoară energia disipată de radiaţie pe unitatea de masă de ţesut biologic sau de substanţa şiabsorbită completde acel ţesut sau acea substanţă:

m

W  D

∆=

Unitatea de măsură pentru doză este Gray-ul. Prin definiţie, 1 Gray (1 Gy) reprezintă dozade radiaţie absorbită de substanţă în condiţiile unei energii primite şi disipate integral în unitateade masă având valoarea de 1 J/Kg. O unitate tolerată este rad -ul (1 rad = 10-2J/Kg).

Mărimea care măsoară efectele biologice ale radiaţiilor nucleare este echivalentul de doză (doză biologică) a cărui unitate de măsură în S.I. este  sievert -ul. Prin definiţie, la o doză de 1 Gycorespunde o doză biologică de u1 Sievert (1 Sv) dacă radiaţiile ionizate sunt X sau γ . O unitate

de măsură toleretă pentru doza biologică este rem-ul. 1 rem reprezintă doza biologicăcorespunzătoare unei doze energetice de un rad pentru radiaţiile X sau γ .Radiaţia γ  este o radiaţie electromagnetică de mare energie (frecvenţă) care suferă o

atenuare exponenţială la trecerea prin substanţă. Intensitatea  I (energia ce traversează în unitateade timp unitatea de arie perpendiculară pe direcţia de propagare) a radiaţiei γ   se atenuează cugrosimea x a substanţei absorbante străbătute după legea:

( ) ( ) x I  x I  µ−= exp0

unde 0 I   este intensitatea iniţială, iar µ -coeficientul de atenuare al radiaţiilor respective.Doza de radiaţie este proporţională cu intensitatea radiaţiei care la randul ei este

 proporţională cu activitatea sursei Λ ( dt dN /=Λ având drept unitate în S.I. becquerel-ul ( sdez  Bq /11 = ), şi ca unitate de măsură tolerată Curie-ul ( sdez Ci /107.31 10

×= )). Astfel,

rezultă pentru doza de radiaţie:t 

r  It 

W  D

2

ΓΛ=

ρ

µ=

∆ρ

∆= , cu Γ o constantă tabelată.

Se defineşte debitul dozei de radiaţie (mrem/h) 2/

r t  Dd 

Γ Λ==

Modul de lucru. Cu sursa deschisă se efectuează 3 seturi de măsurători ( pentru o maimare precizie) ale debitului sursei în  prezenţa fondului deplasând dozimetrulde-a lungul şinei gradate la diverse

distanţe de sursă. Se repetã măsurătorile  pentru fond (cu sursa închisă), dateletrecându-se în tabelul de mai jos.

În timpul măsurătorilor, dozimetrulnu se află întotdeauna cu partea activă încâmpul de radiaţii. Trebuie făcută ocorecţie de unghi solid .

Din asemănare de triunghiuri avem(v. figura):

0.8 cm

5/14/2018 L1_Dozimetrie_radiatiilor - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/l1dozimetrieradiatiilor 2/3

 y=

4

8.0r  y

4

8.0=

)(

48.0

cmr 

cmd 

 y

d d corectat  ==

Este ca şi cum s-ar construi un dozimetru a cărui parte activă (sensibilă) ar avea lungimeade 0.8 cm (cât este deschiderea prin care ies radiaţii) şi care s-ar găsi, indiferent de distantă, îninteriorul fascicolului de radiaţii.

r (cm) 10 15 20 25 30 35 40 45 501/r 2

d  sursa+fond 

(mrem/h)

IIIIII

  f   sd  +

d  fond 

(mrem/h)

IIIIII

  f  d 

  f    f   s d d d  −= +

corectat d 

1. Prelucrarea datelor experimentale:

- se reprezintă grafic (pe acelaşi grafic) dependenţele:

a) ( )r   f  d d  corectat  =, ; b)    

  

 =

2

1,

r   f  d d  corectat  ;

- ţinând cont că2

1

r d  ⋅Γ Λ= se determină din dependenţa   

 

  

 =

2

1

r  f  d corectat  panta:

( )( )Γ =

∆=

2/1 r d m corectat 

- se determină activitatea Λ în dez/s şi în µCi ( sdez Ci /107.3110

×= ).Se dau: - pentru sursa de Cs137 : )/(49.3

2hmCimrem ⋅⋅=Γ 

- pentre sursa de Co20 : )/(30.12

hmCimrem ⋅⋅=Γ 

5/14/2018 L1_Dozimetrie_radiatiilor - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/l1dozimetrieradiatiilor 3/3