Материал: Романцов В.П., Романцова И.В., Ткаченко В.В. Сборник задач по Дозиметрии и защите от ионизирующего излучения

1.14.См. рис. О.1.

1.15.См. рис. О.2. 1 = 2 1 = 0,2 МэВ;

c B b 1

Рис. О.2. Схема распада радионуклида bc A к задаче 1.15

1.16. Аннигиляционные фотоны образуются после торможения позитрона в веществе источника, т.е. при +-распаде. Если радио-

нуклид bc A чистый излучатель аннигиляционных фотонов, зна-

чит, все позитроны поглощаются в источнике. Когда происходит только +-распад (100 %) (рис. О.3 а), при аннигиляции позитрона испускается два -кванта с энергиями по 0,511 МэВ, в этом случае внешний выход -квантов составляет 200 %. Если же выход аннигиляционных фотонов составляет 150 %, значит, вероятность +- распада составляет не 100, а 75 %, т.е. остальные 25 % ядерных превращений приходятся на другие способы распада. Способ распада, который не сопровождается испусканием какого-либо излу-

тронный захват (рис. О.3 б). Таким образом, в случае б) на электронный захват приходится 25 % ядерных превращений, а на +- распад – 75 % ядерных превращений.

121

ленный интеграл на определенный интеграл с пределами интегрирования х0 и х, то

получится y(x0) = C.

122

черних радионуклидов выражается формулой (1.10). Продифференцировав N2(t) по dt и приравняв производную нулю, получим

1.19.АRa(0) 3 107 Бк (используется формула (1.10)).

1.20.За время облучения t0 при изменяющейся со временем

плотности потока (t) флюенс, согласно формуле (1.18), составит

1.21.АV 6,3 102 Бк/м3.

1.22.АV 9,7 Бк/л.

1.23.1,6 105 фотон/(см2 с). Здесь учтено, что в источнике

60Со испускается два -кванта на распад (1173 и 1333 кэВ), оба с ве-

роятностью 100 %.

1.24. Активность А связана с числом радиоактивных ядер N фор-

мулой (1.3). Скорость счета nсч связана с активностью образца А соотношением nсч = А = N , где постоянная распада радио-

нуклида; эффективность регистрации; выход -частиц. Отсю-

см. в табл. П.4).

1.25. e e 4,49 МэВ; 8,98 МэВ.

123

1.26. Число q -квантов, испускаемых изотропным источником активностью А в единицу времени, определяется формулой (1.1). Число -квантов, падающих на поверхность детектора, заключен-

где R – радиус шара,

h – высота шарового сегмента (h = R – l). Радиус шара R = r 2 l 2 ,

ложить, что плотность потока в любой точке диска одинакова. Это предположение практически верно, поскольку r << l. Тогда поток на поверхности F S = r2, где – плотность потока в центре диска. Для точечного изотропного источника плотность потока

20 Телесный угол – отношение площади, вырезаемой телесным углом на поверхности шара, к квадрату радиуса этого шара. Часть шара, отсекаемая от него какойнибудь плоскостью, называется шаровым сегментом. Кривая поверхность шарового сегмента S равна произведению его высоты h на окружность большого круга шара: S = 2 R h (рис. О.4).

124

Бк.

1.27. 2,9 108 Бк (необходимо учесть радиоактивный распад ато-

мов источника за время облучения).

1.28. 1,1 109 1/см2.

2.1. 1). По определению 1 Р = 1 ед. СГС/см3. Так как 1 Кл = 3 109 ед. СГС и масса 1 см3 воздуха составляет m = 1,293 10-3 г (m = V =

= 1 см3 1,293 10-3 г/см3), то 1 Р = 0,333 10 9 Кл = 2,58 10-4 Кл/кг. 1,293 10 6 г

2). Заряд образующихся в воздухе ионов равен заряду электрона е = 1,602 10-19 Кл. Доза 1 Р означает, что в 1 см3 образуется заряд,

равный Q = 1 ед. СГС = 0,333 10-10 Кл. Число пар ионов Nион, возникающих в 1 см3 воздуха, равно отношению общего заряда к заряду

=1,61 1012 пар ионов/г.

4). На создание одной пары ионов в воздухе требуется в среднем 33,85 эВ. При образовании 2,08 109 пар ионов в 1 см3 воздуха поглотит-

ся энергия = 2,08 109 пар ионов 33,85 10-6 МэВ = 7,05 104 МэВ/см3 =

см 3

= 5,45 107 МэВ/г.

5). Учитывая, что 1 МэВ = 1,602 10 - 1 3 Дж , получим

1Р = 8,73 10-3 Дж/кг (Гр).

2.2.Воздушная керма Ка определяется в соответствии с формулой (2.11). Учитывая, что на образование одной пары ионов в воздухе

расходуется энергия 34 эВ, получим за год