Физика атомного ядра и элементарных частиц
§ 42. Элементы дозиметрии ионизирующих излучений
Условия задач и ссылки на решения по теме:
1 Вычислить толщину слоя половинного ослабления x1/2 параллельного пучка γ-излучения для воды, если линейный коэффициент ослабления μ=0,047 см-1.
РЕШЕНИЕ
2 Точечный радиоактивный источник 60Co находится в центре свинцового сферического контейнера с толщиной стенок x=1 см и наружным радиусом R=20 см. Определить максимальную активность Amax источника, который можно хранить в контейнере, если допустимая плотность потока Jдоп γ-фотонов при выходе из контейнера равна 8*10^6 с-1*м-2. Принять, что при каждом акте распада ядра 60Co испускается n=2 γ-фотона, средняя энергия которых <ε>=1,25 МэВ.
РЕШЕНИЕ
3 Космическое излучение на уровне моря на экваторе образует в воздухе объемом V=1 см3 в среднем N=24 пары ионов за время t1=10 c. Определить экспозиционную дозу X, получаемую человеком за время t2=1 год.
РЕШЕНИЕ
42.1 Определить число N слоев половинного ослабления, уменьшающих интенсивность I узкого пучка γ-излучения в k=100 раз.
РЕШЕНИЕ
42.2 Определить для бетона толщину слоя половинного ослабления x1/2 узкого пучка γ-излучения с энергией фотонов ε=0,6 МэВ.
РЕШЕНИЕ
42.3 На какую глубину нужно погрузить в воду источник узкого пучка γ-излучения (энергия ε гамма-фотонов равна 1,6 МэВ), чтобы интенсивность I пучка, выходящего из воды, была уменьшена в k=1000 раз?
РЕШЕНИЕ
42.4 Интенсивность I узкого пучка γ-излучения после прохождения через слой свинца толщиной x=4 см уменьшилась в k=8 раз. Определить энергию ε гамма-фотонов и толщину x1/2 слоя половинного ослабления.
РЕШЕНИЕ
42.5 Через свинец проходит узкий пучок γ-излучения. При каком значении энергии ε гамма-фотонов толщина x1/2 слоя половинного ослабления будет максимальной? Определить максимальную толщину xmax слоя половинного ослабления для свинца.
РЕШЕНИЕ
42.6 Узкий пучок γ-излучения (энергия ε гамма-фотонов равна 2,4 МэВ) проходит через бетонную плиту толщиной x1=1 м. Какой толщины x2 плита из чугуна дает такое же ослабление данного пучка γ-излучения?
РЕШЕНИЕ
42.7 Чугунная плита уменьшает интенсивность I узкого пучка γ-излучения (энергия ε гамма-фотонов равна 2,8 МэВ) в k=10 раз. Во сколько раз уменьшит интенсивность этого пучка свинцовая плита такой же толщины?
РЕШЕНИЕ
42.8 Какая доля ω всех молекул воздуха при нормальных условиях ионизируется рентгеновским излучением при экспозиционной дозе Х=258 мкКл/кг?
РЕШЕНИЕ
42.9 Воздух при нормальных условиях облучается γ-излучением. Определить энергию W, поглощаемую воздухом массой m=5 г при экспозиционной дозе излучения Х=258 мк Кл/кг.
РЕШЕНИЕ
42.10 Под действием космических лучей в воздухе объемом V= 1 см3 на уровне моря образуется в среднем N=120 пар ионов за промежуток времени Δt =1 мин. Определить экспозиционную дозу X излучения, действию которого подвергается человек за время t= = 1 сут.
РЕШЕНИЕ
42.11 Эффективная вместимость V ионизационной камеры карманного дозиметра равна 1 см3, электроемкость С=2 пФ. Камера содержит воздух при нормальных условиях. Дозиметр был заряжен до потенциала φ1 = 150 B. Под действием излучения потенциал понизился до φ2=110 B. Определить экспозиционную дозу X излучения.
РЕШЕНИЕ
42.12 Мощность X экспозиционной дозы, создаваемая удаленным источником γ-излучения с энергией фотонов е=2 МэВ, равна 0,86 мкА/кг. Определить толщину x свинцового экрана, снижающего мощность экспозиционной дозы до уровня предельно допустимой Х=0,86 нА/кг (см. рис. 42.1).
РЕШЕНИЕ
42.13 На расстоянии l=10 см от точечного источника γ-излучення мощность экспозиционной дозы Х=0,86 мкА/кг. На каком наименьшем расстоянии lmin от источника экспозиционная доза излучения X за рабочий день продолжительностью t=6 ч не превысит предельно допустимую 5,16 мкКл/кг? Поглощением γ-излучения в воздухе пренебречь.
РЕШЕНИЕ
42.14 Мощность экспозиционной дозы X гамма-излучения на расстоянии r1=40 см от точечного источника равна 4,30 мкА/кг. Определить время t, в течение которого можно находиться на расстоянии r2=6 м от источника, если предельно допустимую экспозиционную дозу X принять равной 5,16 мкКл/кг. Поглощением у-излучения в воздухе пренебречь.
РЕШЕНИЕ
РЕШЕНИЕ
2 Точечный радиоактивный источник 60Co находится в центре свинцового сферического контейнера с толщиной стенок x=1 см и наружным радиусом R=20 см. Определить максимальную активность Amax источника, который можно хранить в контейнере, если допустимая плотность потока Jдоп γ-фотонов при выходе из контейнера равна 8*10^6 с-1*м-2. Принять, что при каждом акте распада ядра 60Co испускается n=2 γ-фотона, средняя энергия которых <ε>=1,25 МэВ.
РЕШЕНИЕ
3 Космическое излучение на уровне моря на экваторе образует в воздухе объемом V=1 см3 в среднем N=24 пары ионов за время t1=10 c. Определить экспозиционную дозу X, получаемую человеком за время t2=1 год.
РЕШЕНИЕ
42.1 Определить число N слоев половинного ослабления, уменьшающих интенсивность I узкого пучка γ-излучения в k=100 раз.
РЕШЕНИЕ
42.2 Определить для бетона толщину слоя половинного ослабления x1/2 узкого пучка γ-излучения с энергией фотонов ε=0,6 МэВ.
РЕШЕНИЕ
42.3 На какую глубину нужно погрузить в воду источник узкого пучка γ-излучения (энергия ε гамма-фотонов равна 1,6 МэВ), чтобы интенсивность I пучка, выходящего из воды, была уменьшена в k=1000 раз?
РЕШЕНИЕ
42.4 Интенсивность I узкого пучка γ-излучения после прохождения через слой свинца толщиной x=4 см уменьшилась в k=8 раз. Определить энергию ε гамма-фотонов и толщину x1/2 слоя половинного ослабления.
РЕШЕНИЕ
42.5 Через свинец проходит узкий пучок γ-излучения. При каком значении энергии ε гамма-фотонов толщина x1/2 слоя половинного ослабления будет максимальной? Определить максимальную толщину xmax слоя половинного ослабления для свинца.
РЕШЕНИЕ
42.6 Узкий пучок γ-излучения (энергия ε гамма-фотонов равна 2,4 МэВ) проходит через бетонную плиту толщиной x1=1 м. Какой толщины x2 плита из чугуна дает такое же ослабление данного пучка γ-излучения?
РЕШЕНИЕ
42.7 Чугунная плита уменьшает интенсивность I узкого пучка γ-излучения (энергия ε гамма-фотонов равна 2,8 МэВ) в k=10 раз. Во сколько раз уменьшит интенсивность этого пучка свинцовая плита такой же толщины?
РЕШЕНИЕ
42.8 Какая доля ω всех молекул воздуха при нормальных условиях ионизируется рентгеновским излучением при экспозиционной дозе Х=258 мкКл/кг?
РЕШЕНИЕ
42.9 Воздух при нормальных условиях облучается γ-излучением. Определить энергию W, поглощаемую воздухом массой m=5 г при экспозиционной дозе излучения Х=258 мк Кл/кг.
РЕШЕНИЕ
42.10 Под действием космических лучей в воздухе объемом V= 1 см3 на уровне моря образуется в среднем N=120 пар ионов за промежуток времени Δt =1 мин. Определить экспозиционную дозу X излучения, действию которого подвергается человек за время t= = 1 сут.
РЕШЕНИЕ
42.11 Эффективная вместимость V ионизационной камеры карманного дозиметра равна 1 см3, электроемкость С=2 пФ. Камера содержит воздух при нормальных условиях. Дозиметр был заряжен до потенциала φ1 = 150 B. Под действием излучения потенциал понизился до φ2=110 B. Определить экспозиционную дозу X излучения.
РЕШЕНИЕ
42.12 Мощность X экспозиционной дозы, создаваемая удаленным источником γ-излучения с энергией фотонов е=2 МэВ, равна 0,86 мкА/кг. Определить толщину x свинцового экрана, снижающего мощность экспозиционной дозы до уровня предельно допустимой Х=0,86 нА/кг (см. рис. 42.1).
РЕШЕНИЕ
42.13 На расстоянии l=10 см от точечного источника γ-излучення мощность экспозиционной дозы Х=0,86 мкА/кг. На каком наименьшем расстоянии lmin от источника экспозиционная доза излучения X за рабочий день продолжительностью t=6 ч не превысит предельно допустимую 5,16 мкКл/кг? Поглощением γ-излучения в воздухе пренебречь.
РЕШЕНИЕ
42.14 Мощность экспозиционной дозы X гамма-излучения на расстоянии r1=40 см от точечного источника равна 4,30 мкА/кг. Определить время t, в течение которого можно находиться на расстоянии r2=6 м от источника, если предельно допустимую экспозиционную дозу X принять равной 5,16 мкКл/кг. Поглощением у-излучения в воздухе пренебречь.
РЕШЕНИЕ