Учебное пособие по курсу Ядерная безопасность для студентов, обучающихся по направлению Ядерная энергетика и теплофизика

• Название: Учебное пособие по курсу Ядерная безопасность для студентов, обучающихся по направлению Ядерная энергетика и теплофизика
• Дата: 22.04.2022
• Размер: 5.76 Mb.
• Имя файла: Total-3-6-new-bolshoy.docx
• Тип: Учебное пособие; #490571
• страница: 25 из 45

6.6 Закон ослабления широкого пучка. Факторы накопления

До сих пор мы игнорировали рассеянное излучение.

На практике учет рассеянного излучения часто бывает важным. Чтобы сохранить при этом простоту выражений, следующих из геометрии узкого пучка, используется следующий подход.

Пусть D₁ – доза, создаваемая нерассеянным излучением, ₂ – вклад в дозу рассеянного излучения, s – источник , d – детектор.

Определяют величину, равную отношению



Эта величина называется фактором накопления. С помощью фактора накопления выражение для мощности дозы от, например, плоского источника может быть записано следующим образом.



Т.е. сводится к известной задаче об ослаблении узкого пучка. Однако трудность заключается в определении факторов накопления, так как они оказываются зависящими от множества условий каждой конкретной задачи:

- от энергии фотонов источника;

- от геометрии источника;

• 
  от геометрии защиты;
  
• 
  от толщины защиты;
  
• 
  от материала защиты;
  
• 
  от взаимного расположения источника, защиты и детектора;
  
• 
  от гетерогенности защиты.
  

На практике имеют дело в основном с некоторыми стандартными компоновками защиты. Для этих случаев факторы накопления получены из точных расчетов, а иногда и из специальных измерений, и представляются в виде таблиц или номограмм.

6.7 Кратность ослабления

Мощность дозы от точечного моноэнергетического источника активностью А с энергией фотонов Е₀ на расстоянии b от источника за защитой толщиной d определяется формулой:



Где В - дозовый фактор накопления точечного изотропного источника, - мощность дозы в данной точке в отсутствие защиты.

Перепишем формулу в следующем виде:



Величину К называют кратностью ослабления. Она характеризует, во сколько раз защитный экран из данных материалов толщиной d снижает дозу.

6.8 Универсальные таблицы для расчета защиты

Уравнение для кратности ослабления решается численно, и результаты представляются в виде таблиц. Как правило, это делается для точечных изотропных источников в бесконечной геометрии защиты. Если рассматривается барьерная геометрия защиты, то требуемую кратность ослабления умножают на специальную поправку и затем также используют эти таблицы.

Название универсальные эти таблицы получили потому, что с их помощью можно решать множество задач, находя толщину защиты из данного материала по заданной кратности ослабления дозы, толщину защиты по заданной активности источника и т. д.

Пример фрагмента таблицы приведен ниже (табл.6.3).Если требуется определить, например, толщину защиты для кратности ослабления 10 для фотонов с энергией 1МэВ, то по таблице находим -8.5 см.

Таблица 6.3 - Защита. Железо,  = 7.9 г/см³.

К(d)	d (см) при энергии фотонов МэВ
	0.5	1.0	4.0
2	2.5	3.3	4.5
10	6.3	8.5	12.6
100	10.8	14.5	23.3
1000	15	20.5	33.7