Лекція 5. Захист від іонізуючого випромінювання

5.1. Характеристика та оцінка іонізуючих випромінювань(ІВ)

Іонізуючими називаються випромінювання, взаємодія яких з середовищем призводить до утворення електричних зарядів різних знаків (за рахунок утворення заряджених полів та молекул – їх іонізації)

Джерелами ІВ (окрім радіоактивних ізотопів елементів, космічних променів та інших природних джерел) можуть бути різні установки та пристрої, спеціально генеруючі їх, для певних цілей (приклад, установки для рентгенівського аналізу), а також високовольтні електровакуумні прилади.

В зварювальному виробництв і при проведенні дослідницьких робіт основними джерелами випромінювань є електронно-променеві установки, установки для γ-та для рентгенопросвічування швів (дефектоскопи), ОКГ.

До іонізуючих відносяться γ, рентгенівське (електромагнітні), α-, β-, протонне, нейтронне та ін. (корпускулярне) випромінювання:

- γ виникає при ядерних реакціях;

- рентгенівське-сукупність гальнівного та характеристичного випромі-нювання з енергією 1-1000 кеВ;

- гальнівне – виникає при зміні кінетичної енергії заряджених часток;

- характеристичне-виникає при зміні енергетичного стану атома.

Електромагнітне випромінювання має високу проникаючу та низьку іонізуючу здатність.

Корпускулярне-випромінювання, яке являє собою потік часток з масою спокою, що відрізняється від нуля (α-потік ядер Не, β-електронів, нейтронів
і т.д.)

α: 3-9 меВ, l_пов=8-9 см, l_{біол.ткан}=20-40 мкм

β: 0,0005-3,5 меВ, l_пов=1800 см, l_{біол.ткан} =2,5 мкм

Нейтрони-перетворюють свою енергію в пружних взаємодіях з ядрами атомів. При пружних-звичайна іонізація, при непружних виникає вторинне випромінювання, яке може складатись із заряджених часток і γ-квантів.

Нейтральний нейтрон має високу проникаючу здатність.

Корпускулярне іонізуюче випромінювання має характерні особливості: високу іонізуючу здатність; низьку проникаючу здатність.

5.2. Основні характеристики іонізуючих випромінювань

Для джерел випромінювання, які являють собою радіоактивні елементи. Активність - число спонтанних ядерних перетворень dN за проміжок часу dt.

(розпад 1 с = беккер Бк, кюрі Кі =3.7· 10 ¹⁰ Бк)

Зазвичай використовується не сама активність, а її похідна-питома активність активність, віднесена до одиниці маси (об'єму)

(Бк/кг; (Бк/л); Кі/кг; (Кі/л)).

Питома активність буває двох видів: питома, поверхнева, об'ємна, масова.

Для інших джерел (рентгенівське випромінювання) - використовується експозиційна доза.

Експозиційна доза - відношення повного заряду іонів одного знаку, що виникають в малому об'ємі повітря під дією випромінювання до маси повітря в цьому об'ємі:

(Кл/кг, рентген р = 2.58·10^-4 Kл/кг)

Частіше використовують не дозу, а потужність експозиційної дози:

(K_i / кгс)

Зв'язок між активністю α та експозиційною дозою та їх похідними виглядає наступним чином:

де α - активність ізотопу; Kj - постійна ізотопу; t - час експозиції; r - відстань від джерела вимірювання до розрахованої точки.

Рексп та α - основні характеристики, що визначають небезпеку іонізуючого випромінювання.

Поглинена доза - відношення середньої енергії переданої випромінюванням речовини в деякому елементарному об'ємі до маси речовини в цьому об'ємі:

(Дж/кг=1Гр(грей) рад=0,01Гр)

Але поглинена доза не є безпосередньо зв'язаною з наслідками впливу іонізуючого випромінювання на організм людини.

Дія випромінювання на організм характеризується не тільки поглиненою дозою D, а й просторовим розподілом поглиненої енергії в тканинах (dЕ/dr),яке залежить від виду випромінювання, а також інших особливостей окремих видів випромінювання.

Для порівняння біологічної дії різних видів випромінювань використовують коефіцієнт якості випромінювання Ω, (КЯВ).

КЯВ - безрозмірна величина, яка характеризує степінь несприятливих біологічних наслідків випромінювання,в малих дозах (для рентген, γ- та β- випромінювань =1, α=2 нейтрони 3-10 в залежності від енергії квантів).

Для оцінки радіаційної небезпеки опромінення випромінюванням будь-якого складу служить еквівалентна поглинаюча доза.

Dекв= D • Ω (Гр/Ω=Зв=зіверс; бер= 0,01 Зв)

При 600-1000 бер смерть настає в 100% випадків. При випромінюванні від 1000 до 20 бер наступає променева хвороба. При випромінюванні до 200 бер в організмі виникають несуттєві зміни, які призводять до наслідків: послабленню імунної системи, зміни в роботі кровотворних органів, активізація злоякісних новоутворень.

При іонізуючому опроміненні атмосфери утворюються небезпечні елементи: озон, оксиди азоту, пірооксиди та ін.

5.3. Нормування і контроль іонізуючих випромінювань

"Норми радіаційної безпеки" (НРБ) - основний документ, який встановлює безпечні рівні опромінювань, ПДК радіонуклидів для робітників та ін.

Оскільки специфіка діяльності інженерів ЗФ пов'язана з експлуатацією закритих ИРВ, конструкція яких виключає попадання РВ в навколишнє середовище, більш детально слід зупинитися на нормуванні рівнів ЇВ.

Згідно НРБУ-96 по допустимим дозовим межам встановлені 3 категорії опромінених осіб:

- А - персонал, тобто особи, які працюють з джерелами ЇВ;

- Б - обмежена частина населення, тобто особи по умовам проживання чи розміщення робочих місць підлягають впливу ІВ, що використовується в закладах чи тих, що виділяються в навколишнє середовище з відходами;

- В - решта населення.

В залежності від чуттєвості органів людини до ЇВ вони діляться на 3 групи:

- 1 група-червоний мозок (найбільш чуттєвий);

- 2 група-внутрішні органи, м'язова тканина, жировий прошарок;

- 3 група-кісткова тканина.

Таблиця 5.1

Гранично допустимі еквівалентні поглинени дози іонізуючих випромінювань

Гранично допустима активність організму людини і його органів і тканин також розраховується на основі норми.

Найбільш точна характеристика-потужність накопичення активності організмом людини (швидкість потрапляння радіоактивних речовин в організм людини).

Похідна від граничне допустимої еквівалентно поглинаючої дози є потужність еквівалентної дози, яка може бути накоплена організмом людини при наявності засобів захисту.

При роботі з установками, які використовують рентгенівське випромінювання (Рентгенівські установки для структурного аналізу, дефектоскопи та ін.) нормуються згідно ГОСТ 12.2.018-76 потужність експозиційної дози (Р_екс) наступним чином: на робочих місцях, біля опорних стін, пультів управління (2,3710 Кл/кгс - ЗбЗмР/год), і на відстані 0,5 см від корпусу установки при зачиненому вікні (17,810 Кл/кгс-25 мР/год), при роботі електронних ламп (14,310 Кл/кгс - 20мР/год),у відеоконтрольного пристрою (0,361 ОКл/кгс - 0,5мР/год)

Потужність експозиційної дози Р_екс на відстані 0,1м-1м від поверхні радіаційної головки гамма-дефктоскопу в стані зберігання не повинна перевищувати відповідно 100: ЗмР/год.

При виконанні цих вимог можна транспортувати дефектоскопи до місця просвічування вручну.

Для установок в яких рентгенівське випромінювання є побічним фактором-не використане рентгенівське випромінювання порушується потужністю експозиційної дози в будь-якій точці простору на відстані 5 см від корпусу установки, в залежності від тривалості робочого тижня:

При 41 год Р_екс =0,20610Кл/лгс (0,288мР/год),

При 36 год Р_екс =0,18Кл/лгс (0,252мР/год).

Вимірювальні прилади для радіоаційного контолю

Умовно розподіляються на три групи:

1) рентгенометри – для вимірювання потужностіекспозиційної дози (Рекс)

(ДРГ-2-0.3, "ЛУЧ-А", ИМА-1, УСНТ-1м та ін.);

2) радіометри-для вимірювання густини потоків ІВ (РУП-1, ТИСС, РВ-4, РЖГ2-0,3 та ін.);

3)дозиметри-для вимірювання дози ІВ (ДК-0,2, СРМ-2, КИД-2 та ін.)

Найбільш розповсюджені дозиметри і рентгенометри.

5.4. Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини

При вивченні впливу іонізуючого випрмінювання на організм людини були виявлені наступні особливості:

Висока ефективність поглинутої енергії. Навіть невелика кількість поглинутої енергії іонізуючого випромінювання може викликати суттєві біологічні зміни в організмі людини.

Наявність прихованого (інкубаційного) періоду проявлення впливу іонізуючого випромінювання. Цей період, який ще часто називають періодом уявного благополуччя, тим менший, чим вища доза опромінення.

Вплив малих доз іонізуючого випромінювання може накопичуватись (кумулятивний ефект).

Іонізуюче випромінювання впливає не лише безпосередньо на саму людину, а й на його майбутнє потомство (генетичний ефект).

Різні органи організму людини мають різну чутливість до іонізуючого випромінювання.

Ступінь впливу іонізуючого випромінювання залежить від індивідуальних особливостей організму людини.

Наслідки опромінення істотно залежать від його дози та частоти. Одноразова дія іонізуючого випромінювання великої дози викликає більші зміни в організмі людини, ніж його фракціонована дія.

Залежно від еквівалентної дози опромінення та індивідуальних особливостей людини зміни в його організмі можуть бути незворотнього та невиліковного характеру.

Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини може бути зовнішнім, внутрішнім (коли радіоактивна речовина потрапила в організм людини при вдиханні чи з їжею) та комбінованим. Ступінь радіоаційного ураження залежить від типу випромінювання, тривалості та дози опромінення, фізико-хімічних властивостей радіоактивної речовини та індивідуальних особливостей організму людини.

Іонізуюче випромінювання проникаючи в організм людини, передає свою енергію органам та тканинам шляхом збудження та іонізації атомів і молекул, що входять до складу клітин організму. Це веде до зміни хімічної структури різноманітних з‘єднань, що призводить до порушення біологічних процесів, обміну речовин, функції кровотворних органів, змін у складі крові тощо. Радіоаційні ураження можуть бути загальними та місцевими (проміневі опіки шкіри, слизових оболонок і т. п.).

В табл. 5.2. наведені характерні біологічні та функціональні порушення в організмі людини залежно від сумарної поглинутої дози при одноразовому загальному опроміненні.

Таблиця 5.2

Характерні порушення в організмі людини залежно від сумарної поглинутої дози при одноразовому загальному опроміненні.

Продовження табл. 5.2

Тривалий вплив іонізуючого випромінювання в дозах, що перевищують гранично допустимі, може викликати променеву хворобу, яка характеризується, зазвичай такими ознаками: порушення сну, погіршення апетиту, сухість шкіри (перша стадія); розлади органів травлення, порушення обміну речовин, зміни в серцево-судинній системі, руйнування кровоносних сосудів (друга стадія); крововиливи в судинах мозку та серцевому м‘язі, випадання волосся, катаракта, порушення діяльності статевих органів, генетичні порушення (третя стадія).

Механізм біологічної дії випромінювання

Біологічна дія іонізуючого випромінювання умовно підрозділяти на:

1) первинні фізико-хімічні процеси, що виникають у молекулах живих клітин і навколишнього їхнього субстрату;

2) порушення функцій цілого організму як наслідок первинних процесів.

У результаті опромінення в живій тканині, як й у будь-якому середовищі, поглинається енергія, і виникають збудження й іонізація атомів речовини, що опромінює. Оскільки в людини (і ссавців) основну частину маси тіла становить вода (близько 75 %), первинні процеси багато в чому визначаються поглинанням випромінювання водою клітин, іонізацією молекул води з утворенням високоактивних у хімічному відношенні вільних радикалів типу ВІН і наступними ланцюговими каталітичними реакціями (в основному окислюванням цими радикалами молекул білка). Це є непряме (непряме) дію випромінювання через продукти радіолізу води. Пряма дія іонізуючого випромінювання може викликати розщеплення молекул білка, розрив найменш міцних зв'язків, відрив радикалів й інші денутуараційні зміни.

Необхідно помітити, що пряма іонізація й безпосередня передача енергії тканинам тіла не пояснюють дії, що ушкоджує, випромінювання. Так при абсолютно смертельній дозі, рівної для людини 6 Гр на все тіло, в 1 см 3 тканині утвориться 1015 іонів, що становить одну іонізаційну молекулу води з 10 млн. молекул.

Надалі під дією первинних процесів у клітинах виникають функціональні зміни, що підкоряються вже біологічним законам життя клітин.

Найбільш важливі зміни в клітинах:

- Ушкодження механізму мітозу;

- Блокування процесів відновлення й диференціювання клітин;

- Блокування процесів проліферації й наступної фізіологічної регенерації тканин.

Найбільше радіочутливими є клітини, які постійно обновляються (диференціюючих) тканин й органів (кістковий мозок, полові залози, селезінка й т.п.). Зміна на клітинному рівні, загибель клітин приводять до таких порушень функцій окремих органів і між органних взаємозалежних процесів в організмі, які викликають різні наслідки для організму або загибель організму.

Можливі наслідки опромінення людей

Класифікація можливих наслідків опромінення людей показана на
рис. 5.1. Соматичні (тілесні) ефекти - це наслідку впливу опромінення на самого опроміненого, а не на його потомство. Соматичні ефекти опромінення ділять на стохастичні (імовірні) і не стохастичні.

До нестохастичних соматичних ефектів відносять поразки, вага яких залежить від дози опромінення й для виникнення яких існує дозовий поріг. До таких ефектів відносять, наприклад, локальне незлоякісне ушкодження шкіри (променевий опік), катаракта очей (потемніння кришталика), ушкодження полових клітин (короткочасна або постійна стерилізація) і ін. Ці ефекти з'являються, якщо перевищується висока гранична доза.

Тривале професійне опромінення дозами до 50 мзв у рік дорослого практично здорової людини не викликає ніяких несприятливих соматичних змін, які реєструються за допомогою сучасних методів дослідження. Не стохастичні ефекти повністю виключаються, якщо доза випромінювання не перевищує 0.5 Зв у рік для всіх органів, за винятком кришталика око, для якого межа річної норми дорівнює 0.30 Зв.

Соматико-стохастичні й генетичні ефекти опромінення, які мають імовірнісну природу, виявити важко, тому що вони незначні й мають тривалий латентний (схований) період, вимірюваний десятками років після опромінення. До соматико-стохастичних ефектів відносять злоякісні утворення й пухлини, індуковані випромінюванням.

Імовірність їхньої появи залежить від дози опромінення але не виключається при малих дозах, тому що думають, що соматико-стохастичні ефекти не мають дозового порогу.

Генетичні ефекти - уроджені каліцтва - виникають у результаті мутацій й інших порушень у полових клітинних структурах, що відають спадковістю. Генетичні ефекти, так само як і соматико-стохастичні, ефекти не мають порога. Соматико-стохастичні генетичні ефекти враховуються при оцінці збитку в результаті дії малих доз на більші групи людей, що нараховують сотні тисяч людей. Вихід цих ефектів визначається колективною дозою, а виявлення ефекту в окремого індивідуума практично непередбачено.

Рис. 5.1. Радіаційні ефекти опромінення людей

Для цілей радіаційного захисту відповідно до рекомендацій МРКЗ прийняте допущення, що, стохастичні ефекти мають безпорогову лінійну залежність імовірності виникнення при звичайно, що зустрічаються умовах, професійного медичного й фонового опромінення. Однак коефіцієнти цієї залежності «доза-ефект» були встановлені на основі наявних даних про стохастичний вплив більших короткочасних доз. Тому перенос їх у звичайні умови опромінення на основі безпорогової лінійної концепції завищує реальний ризик малих доз.

Для оцінки ймовірності виникнення соматико-стохастичних ефектів були використані стохастичні даного числа випадків смертельного захворювання лейкемією й іншими видами рака японців, які перенесли вибух атомних бомб у Хіросімі й Нагасакі, дані по наслідках рентгенотерапії й ін.

Доза 6 Гр (доза 100% -ний летальності) викликає смерть всіх опромінених людей, що не мали медичного лікування. Представлені на схемі радіаційні ефекти істотно залежать від темпу опромінення, інтервалів між послідовними опроміненнями й лінійної щільності іонізації (ЛПЕ). Це свідчить про виникнення процесів відновлення в опроміненому організмі- Якби такі процеси не виникали, ефекти опромінення не були залежні від дози й дрібності опромінення.

Променева хвороба людини

Променеву хворобу підрозділяють на гостру й хронічну. Перебіг променевої хвороби різного ступеня важкості може проходити в стертій або явно вираженій формі, що залежить від сумарної дози й ритму опромінення.

У вираженій формі променевої хвороби чітко розрізняють період первинної реакції, схований (латентний) період формування хвороби, відбудовний період і період віддалених наслідків й випадків захворювання.

Час прояву первинної реакції залежить від дози. променева хвороба виникає при дині більше 1Гр у більшості потерпілих. При дозі 6-10 Гр крім блювоти, як первинної реакції, можливий однократний рідкий стілець.

Латентний період - гадане клінічне благополуччя - коливається в людини від 11 до 32 діб залежно від ваги поразки. При дозі істотно більшої 10 Гр, після первинної реакції майже відразу наступає остання фаза хвороби. При дозі менш 1 Гр клінічні симптоми гострої променевої хвороби не розвиваються.

При дозі більше 3 Гр епіляція (облисіння) проявляється на 12-17-і діб. У період гаданого клінічного благополуччя, як правило, зменшується загальна слабість, зникає сонливість, поліпшується апетит, самопочуття стає цілком задовільним.

У діапазоні 6-7 Гр перехід до періоду виражених клінічних проявів особливо чіткий. Залежно від дози підвищується температура до 39-40ос, на шкірі язиці й піднебінні з'являються висипання або крововиливи. Оскільки захисні сили організму проти інфекції ослаблені, у цей період погрозою для життя є виникнення інфекційних ускладнень, а також крововиливів у життєво важливі органи. Для лікування сприятливе раннє застосування антибіотиків широкого спектра, переливання крові й, можливо, пересадження кісткового мозку, противогеморагічного засобу.

Період відновлення триває звичайно 4-8 тижнів, починаючи з моменту нормалізації температури. Поліпшуються самопочуття, апетит, відновлюється маса, зменшується кровоточивість піднебіння і ясен, ушкоджені ділянки шкіри зарубцьовуються. Збільшується число лейкоцитів і тромбоцитів у крові, у відсталому мозку виникає бурхлива регенерація. До кінця 3-го місяця самопочуття стає цілком задовільним. Ріст волось у місцях епіляції починається на 3-4-м місяці. Можливі віддалені наслідки перенесеної променевої хвороби - розвиток катаракти, збільшення ризику захворювання лейкозом, помірна лейко- нейтро- і тромбоцитопіння, ендокринні порушення-

Локальне опромінення окремих ділянок тіла або окремих органів викликає свідомо більше легкі загальні наслідки, що залежать від ступеня поразки найбільше радіочутливих органів (відсталий мозок, гонади, селезінка). На цьому базується променева терапія раку, коли локально розташовані пухлини опромінюють значними дозами (10-102 Гр), а людина переносить потім променеву хворобу в легкій формі. Слід зазначити, що клінічні симптоми первинних реакцій, дані аналізу крові й кісткового мозку й особливо вихід хромосомних аберацій (ушкоджень) у клітинах крові й кісткового мозку дозволяють лікарям судити про дозу опромінення в діапазоні 1-10 Гр, прогнозувати вага променевої хвороби й проводити необхідне лікування. Біологічні й клінічні симптоми служать коштовним доповненням до даних індивідуальної дозиметрії, за допомогою якої не можна точно визначити однорідність опромінення тіла, спектральний склад випромінювання й біологічну ефективність дози.

Гостра форма місцевої променевої поразки (від локального опромінення) характеризується великою тривалістю плину захворювання й може приводити до утворення рецидивних набряків, раку шкіри.

Хронічна хвороба формується поступово при тривалому опроміненні дозами, що значно перевищують гранично припустимі для професійного опромінення. Ця форма хвороби може виникнути як при загальному опроміненні (зовнішньому або внутрішньому) усього тіла, так і при переважній поразці окремих органів або систем організму. Період формування хронічної променевої хвороби збігається згодом нагромадження доз опромінення. Після зниження опромінення до припустимого рівня або повного припинення наступає період відновлення, а потім треба тривалий період хронічної хвороби.

Хронічна променева хвороба від загального опромінення підрозділяється на наступні ступені:

I ступінь (легка) характеризується нервово-регуляторними порушеннями сердечно-сосудистої системи й нестійкою помірною лейкопенією й, рідше, тромбоцитопіння.

При II ступені (середня) спостерігається поглиблення нервово-регуляторними порушень із появ функціональної недостатності травних залоз, серцево-судинної й нервової системи, порушення деяких обмінних процесів, стійка лейко - і тромбоцитопіння.

При III ступені (важка) з'являється різка лейко-, тромбоцитопіння, розвивається анемія, виникають атрофічні процеси в слизової ЖКТ.

При тривалому опроміненні окремих органів хронічна променева хвороба характеризується недостатністю функції ураженого органа й виникає комплекс вторинних, зміні інших органів і систем.

Окремими наслідками хронічної променевої хвороби можуть бути лейкопухлини, гіпопластична анемія.

Залежно від еквівалентної дози опромінення й індивідуальних особливостей організму зміни можуть бути оборотними й необоротними.

Чутливість різних тканин й органів людини до впливу опромінення не однакові- Залежно від радіочутливості всі органи й тканини людського організму розбиті на 3 групи:

- Все тіло, червоний відсталий мозок;

- М'язова й жирова тканина, внутрішні органи;

- Шкірний покрив, відстала тканина, кисті, передпліччя, щиколотки й стопи.

5.5. Захист від іонізуючих випромінювань

Проектування захисту від ІВ проводиться з урахуванням категорії опромінених осіб та дозами опромінення. Для осіб, які відносяться до категорії А, проектна потужність еквівалентної дози Рн (ця доза)

При використанні переносних дефектоскопів товщина захисту із свинцю визначається по таблицям в залежності від відстані до робочого місця, напруги на трубці і характеру приміщення (робоче або суміщене).

Якщо джерелом випромінювання є рентгенівська трубка, для характеристики поля вирішили користуватися поняттям променева віддача трубки. Під променевою віддачею трубки Рт розуміють потужність експозиційної дози, яка створюється на відстані 1м при анодному струмі ІмА. Променева віддача Рт залежить від максимальної напруги на ній.

В довідковій літературі побудовані залежності променевої віддачі стандартної рентгенівської трубки від максимальної напруги на ній

Товщина екрану для захисту від рентгенівського випромінювання визначається

в залежності від розрахункового параметра К і Umax. Величина К визначається із виразу:

де Рт - променева віддача даної трубки;

n - відношення гранично допускної потужності еквівалентної дози до заданої проектної потужності еквівалентної дози при t годинах роботи в тиждень:

І - струм трубки, мА;

R - відстань між анодом і робочим місцем, м.

В інших випадках товщина екрана для захисту від розсіювання випромінювання визначається по величині К1, яка розраховується із виразу:

Де Х_доп - тижневе допустиме значення граничної експозиційної дози. Для категорії А - Х_доп=54мР при 36-годинному робочому тижні; для категорії
Б - Х_доп=4,9мР при 41-годинному.

Захист від невикористаного рентгенівського випромінювання здійснюється згідно з Санітарними правилами робіт з джерелами невикористаного рентгенівського випромінювання №1960-79.

В два рази менше ГДЦ на поверхні захисту не повинна перевищувати
1,4 мбер/год (1,5мР/год) при 36-годинному робочому тижню (а для категорії
Б - 0,12мбер/год при 41-годинному). Можливо збільшення вказаних значень при обмеженні перебування робочих в радіаційній зоні до 2,8мбер/год при 18- годинному робочому тижні.

Забезпечення безпечних умов праці з джерелами ІВ може бути досягнуте правильним вибором обладнання, захистом, часом, відстанню, екраном.

1. Захист кількістю

Метод полягає у використанні джерел з мінімально можливим виходом ІВ
(в першу чергу - паразитних випромінювань).

2. Захист часом

Сутність цього методу зводиться до обмеження часу робіт з джерелами ІВ Допустимий час перебування в умовах опромінення визначається із виразу:

де Р - розрахункова чи виміряна потужність дози, Дж/кг;

t - час опромінювання в тиждень, год.

3. Захист відстанню

Засновано на віддаленні робочого місця від джерела ІВ на безпечну відстань.

Безпечна відстань в загальному випадку розраховується по формулі:

При проведенні γ-дефектоскопії в одноповерхових цехах і на відкритих ділянках просвічування повинно проводитися таким чином, щоб пучок випромінювання був направлений до низу чи до верху, а при неможливості виконання такого напряму - в сторону, протилежну найближчим робочим місцям. При цьому слід встановлювати розміри і маркувати радіоаційно-небезпечну зону, в межах якої потужність експозиційної дози вимірювання перевищує 0.3 Р/год. Межу цієї зони слід позначати знаком радіаційної небезпеки і попереджувальними написами, добре видними на відстані не менше 3 м. Межі радіоційно-небезпечних зон (Р>0,3 мР/год) при використанні дефектоскопів в польових умовах представлені в таблиці.

Ізодозні криві для декількох випадків проведення дефектоскопії в монтажних і польових умовах дають можливість визначити безпоглинну відстань від місця просвічування.

Персонал при дефектоскопії повинен розташовуватися на безпечній відстані до місця контролю. Безпечні відстані в залежності від часу роботи дефектоскопу наведені в таблиці.

4. Екранування

Метод засновано на повному або частковому поглинанні випромінювання матеріалом екрану у наслідок перетворення енергії випромінювання у інши види.

Матеріали, що використовуються для екранування залежать від виду типу випромінювань.

При екрануванні а-джерел товщина матеріалу повинна бути не менше довжини пробігу α-часток:

Екран для захисту від β-випромінювання виготовляють із матеріалів з малими атомним напором для запобігання виникненню потужного гальванічного випромінювання. Часто екран роблять із алюмінію. Товщина такого екрану розраховується із виразу:

де Е-максимальна енергія р-спектру, мев.

Але при бомбардуванні β-частками металічної мішені виникає рентгенівське випромінювання. Для захисту від вторинного рентгенівського випромінювання екран зовні вкривається шаром тяжкого метала.

Для захисту від γ-випромінення застосовують екран із матеріалів з великим атомним напором.

Чим вище густина та порядковий номер речовини – тим вище степінь послаблення розглядуваних випромінювань. Частіше використовуються свинцеві та стальні екрани, а для стаціонарного захисту – бетон. Товщину екрана для вузького пучка γ-променів розраховують по такій формулі:

де d – товщина екрана;

Рн – фактична потужність дози;

Ргду – гранично доступна потужність дози;

μ – коефіцієнт послаблення, 1/см.

Товщину екрану для захисту від широких пучків γ-випромінення розраховують по універсальним таблицям та полограмам, побудованим на основі законів послаблення γ-випромінювання в геометрії широкого пучка.

Вхідним параметром в цьому випадку являється необхідна кратність послаблення К: