Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Февраля 2013 в 10:08, курсовая работа
Цель проекта: цель проводимого мною исследования заключается в расчете формирователя импульсов записи и сброса для портативного цифрового радиометра, который в дальнейшем будет использоваться на Павлодарском Нефтехимическом Заводе для мониторинга радиационной безопасности.
Задачи проекта. Для достижения поставленной в курсовом проекте цели, мной будут рассматриваться следующие вопросы:
понятие об ионизирующих излучениях;
понятие o дозиметрии;
портативный цифровой радиометр.
Введение
4
1 Понятие об ионизирующих излучениях
6
1.1 Виды ионизирующих излучений
6
1.2 Характеристика ионизирующих излучений и их
единицы измерения
13
1.3 Нормы радиационной безопасности Республики Казастана
от 23.04.1998 N 219-I с изменениями в 2006 и 2004 годах
16
2 Понятие o дозиметрии
28
2.1 Понятие o дозе излучений . Виды доз
28
2.2 Методы дозиметрии
34
2.3 Приборы, используемые в дозиметрии
43
3 Портативный цифровой радиометр. Расчет формирова-
теля импульсов записи и сброса
56
Заключение
64
Список использованной литературы
66
2 Понятие o дозиметрии
2.1 Понятие o дозе излучений. Виды доз
В результате воздействия излучения на вещество могут происходить следующие процессы:
Во всех случаях происходит передача энергии излучения веществу, поэтому естественно рассматривать эту переданную энергию как меру воздействия излучения на вещество. Отсюда следует понятие дозы - фундаментальной величины дозиметрии.
Доза излучения - это рассчитанная на единицу массы облученного вещества поглощенная энергия излучения. Если в элементе объема, содержащем массу вещества dm, средняя поглощенная энергия равна dE, то доза излучения D определяется по формуле:
|
(2.1) |
В качестве единицы дозы может быть выбрана любая величина, имеющая соответствующую размерность. В системе СИ эта величина есть Джоуль/килограмм (Дж/кг). Единица дозы в системе СИ называется грей (в честь английского физика Г.Грея) и она равна:
1 Гр= |
(2.2) |
В течение длительного времени и нередко в настоящее время используется внесистемная единица дозы рентген (Р).
1 Рентген – это доза фотонного излучения, при прохождении которого через 1см3 сухого воздуха при температуре 0°С, давлении 1013гектоПа (760 мм рт. ст.), образуется 2×109 пар ионов, несущих электрический заряд в одну электростатическую единицу количества электричества данного знака.
Доза в 1Р накапливается за 1 час на расстоянии 1м от источника радия массой в 1г, т.е. активностью в 1 Кюри (Ки).
Между единицами существует следующая зависимость: 1Р = 2,58×10–4 Кл/кг; 1Кл/кг = 3,876×103 Р.
Учитывая, что экспозиционная доза накапливается во времени, на практике используется и понятие мощность экспозиционной дозы или уровень радиации.
Мощность экспозиционной дозы – отношение приращения экспозиционной дозы dх за интервал времени dt к этому интервалу:
МЭксД= |
(2.3) |
Единицы измерения: в системе СИ – Кл/(кг×с); внесистемная единица – Р/с, Р/ч, мР/ч, мкР/ч и т.д.
После того, как были открыты бета-излучение и альфа-излучение, стал вопрос оценки этих излучений при взаимодействии с окружающей средой. Экспозиционная доза для оценки оказалась непригодной. Поэтому была предложена, казалось бы, универсальная характеристика – поглощенная доза.
Поглощенная доза – количество энергии Е, переданное веществу излучением любого вида в пересчете на единицу массы m любого вещества:
D =, (Дж/кг) |
(2.4) |
1Дж/кг = 1Грей. Внесистемная единица – рад (радиационная адсорбционная доза). 1Грей = 100 рад. Можно использовать и дробные значения единиц, например: мГр, мкГр, мрад, мкрад и др.
Доза в органе или биологической ткани (DT) – средняя поглощенная доза в определенном органе или ткани человеческого тела:
DT =, |
(2.5) |
где WТ – полная энергия, переданная ионизирующим излучением ткани или органу;
mT – масса органа или ткани;
DT – средняя поглощенная доза в массе ткани dm.
Вредное воздействие ионизирующих излучений на человека зависит не только от полученной дозы, но и от времени, за которое она получена, поэтому введено понятие мощность поглощенной дозы.
Мощность поглощенной дозы – отношение приращения поглощенной дозы dD за время dt:
Р = |
(2.6) |
Единицы измерения мощности дозы: рад/с, Гр/с, рад/ч, Гр/ч и т.д.
Мощность
поглощенной дозы в ряде случаев
можно рассматривать как
Р = соnst или Р = Рое – 0,693 t/T |
(2.7) |
Замечено, что при облучении одной и той же энергией биологической ткани человека, (т.е. при получении одной и той же дозы), но различными видами лучей последствия для здоровья будут разными. Например, если при облучении альфа частицами вероятность заболеть раком очень высокая, то при облучении бета- частицами значительно меньше, а при облучении гамма-лучами еще меньше. Поэтому для биологической ткани была введена характеристика – эквивалентная доза.
Эквивалентная доза (НТ.R) – поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий коэффициент качества излучения WR данного вида излучения R. Введена для оценки последствий облучения биологической ткани малыми дозами (дозами, не превышающими 5 предельно-допустимых доз при облучении всего тела человека), т.е. 1-5 мЗв/год. Ее нельзя использовать для оценки последствий облучения большими дозами. Доза эквивалентная равна:
НT.R = DT.R × WR , |
(2.8) |