輻射防護(hù)習(xí)題答案解析

WORD整理版11.一個(gè)動(dòng)能E=10Mev的正電子進(jìn)入體積V，通過碰撞損失掉1Mev的能量之后發(fā)生湮沒，產(chǎn)生能量相等的兩個(gè)光子，其中的一個(gè)逸出體積V，另一個(gè)在V內(nèi)產(chǎn)生動(dòng)能相等的正負(fù)電子對(duì)。正負(fù)電子在V內(nèi)通過碰撞各自消耗掉其一半動(dòng)能后負(fù)電子逸出V，正電子發(fā)生飛行中湮沒，湮沒光子從V逸出。求上述過程的轉(zhuǎn)移動(dòng)能、碰撞轉(zhuǎn)移能和授與能。trtrreeerr第一章3、吸收劑量、比釋動(dòng)能和照射量三者之間有什么聯(lián)系和區(qū)別？三者聯(lián)系：帶電粒子平衡：不帶電粒子在某一體積元的物質(zhì)中，轉(zhuǎn)移給帶電粒子的平均能量，等于該體積元物質(zhì)所吸收的平均能量。發(fā)生在物質(zhì)層的厚度大于次級(jí)帶電粒子在其中的最大射程深度處。D=K（1-g）g是次級(jí)電子在對(duì)低能可忽略軔致輻射能量損失，此時(shí)D＝KX或射線，（X）和同點(diǎn)一處空氣吸收劑量(Da)的關(guān)系慢化過程中，能量損失于軔致輻射的能量份額。帶電粒子平衡條件下，空氣中照射量We為：DaXaen(u/)D(u/)m質(zhì)量吸收系數(shù)吸收劑量與物質(zhì)的/成正比，即Dmenaena專業(yè)學(xué)習(xí)參考資料WORD整理版故空氣中同一點(diǎn)處物質(zhì)的吸收劑量Dm為：D(/)W(/)mXfXaX33.85enmaen(/)ene(/)enamm三者區(qū)別見P18頁(yè)表1.4。輻射量吸收劑量D比釋動(dòng)能K照射量X適用適用于任何帶電粒子及適用于不帶電粒子如X或射、僅適用于于和任何物質(zhì)光子范圍不帶電粒子、中子等和任何物質(zhì)線，并僅限于空氣介質(zhì)劑量學(xué)表征輻射征或射線在所關(guān)心的表征不帶電粒子在所關(guān)心的表含意體積V沉積的能量；這些體積V內(nèi)交給帶電粒子的能在所關(guān)心的空能量可來自V內(nèi)或V外量，不必注意這些能量在何處，氣體積V內(nèi)以何種方式損失的交給次級(jí)電子用于電離、激發(fā)的那部分能量4、在γ輻射場(chǎng)中，某點(diǎn)處放置一個(gè)圓柱形電離室，其直徑為0.03m長(zhǎng)為0.1m。在γ射線照射下產(chǎn)生10-6C的電各為多少？離電荷。試求在該考察點(diǎn)處的照射量和同一點(diǎn)處空氣的吸收劑量106XdQdm1.097102C/kg(1.29mg/cm3)r2haaDWaX33.85X0.371Gyea5、通過測(cè)量，已知空氣中某點(diǎn)處的照射量為6.45×10-3C.kg-1,求該點(diǎn)處空氣的吸收劑量。DWaX33.85X0.218Gyea設(shè)在3min內(nèi)測(cè)得能量為14.5MeV的中子注量為1.5×1011m-2。求在這一點(diǎn)處的專業(yè)學(xué)習(xí)參考資料WORD整理版能量注量、能量注量率和空氣的比釋動(dòng)能各為多少？能量注量：E14.51.610191061.510110.3480J/m2EE能量注量率：dE1.933103J/m2/sdt空氣的比釋動(dòng)能：p215Kf0.2391081.510111040.0358Gynk第三章何謂吸收劑量D、當(dāng)量劑量H與有效劑量E？它們的定義、物理意義、單位、適用條件及相互聯(lián)系。（）相聯(lián)系，單位質(zhì)量吸收劑量（D）：同授與能受照物質(zhì)中所吸收的平均輻射能量。Dd/dm單位Gy。（H）：與輻射生物效應(yīng)相聯(lián)系，用同一尺度描述不同類型和能量的輻當(dāng)量劑量射對(duì)人體造成的生物效應(yīng)的嚴(yán)重程度或發(fā)生幾率的大小。HWDTRT,RRWR輻射權(quán)重因子——與輻射種類和能量有關(guān)；D按組織或器官T平均計(jì)算的來自輻射R的吸收劑量;；TR，HT單位Sv。有效劑量（E）：與人體各器官對(duì)輻射的敏感度相聯(lián)系。描述輻射照射人體，給受到照射的有關(guān)器官和組織帶來的總的危險(xiǎn)。在非均勻照射下隨機(jī)效應(yīng)發(fā)生率與均勻照射下發(fā)生率相同時(shí)所對(duì)應(yīng)的全身均勻照射的當(dāng)量劑量。EWHTTTWT——組織權(quán)重因子，在全身均勻受照射下各器官對(duì)總危害的相對(duì)貢獻(xiàn)。有效劑量單位Sv。專業(yè)學(xué)習(xí)參考資料WORD整理版EWWDTRT,RTR當(dāng)量劑量、有效劑量，只能在遠(yuǎn)低于確定性效應(yīng)閾值的吸收劑量下提供隨機(jī)性效應(yīng)概率的依據(jù)。待積當(dāng)量劑量H、待積有效劑量H、集體劑量S與集體有效劑量S，這50,T50EH，些概念的引入是為了什么目的？待積當(dāng)量劑量H、待積有效劑量H描述內(nèi)照射情況下，放射性核素進(jìn)50,T50E，入人體內(nèi)對(duì)某一器官或個(gè)人在一段時(shí)間內(nèi)（50y）產(chǎn)生的危害。也可用來估計(jì)攝入放射性核素后將發(fā)生隨機(jī)性概效應(yīng)的平均幾率。集體劑量S與集體有效劑量S為了定量描述一次放射性實(shí)踐對(duì)社會(huì)總的危害。H7成天然本底照射的主要來源？正常地區(qū)天然本底的水平是多少？日常生活中人工輻射源的主項(xiàng)是什么？平均每年對(duì)每個(gè)人造成多大照射？天然本底輻射的主要來源：宇宙射線、宇生核素、原生核素（三個(gè)天然放射系和長(zhǎng)壽命放射性核素如40K）。正常地區(qū)天然本底水平為2.4mSv/a，具體參見P64表3.7。日常生活中人工輻射源的包括醫(yī)療照射、核動(dòng)力生產(chǎn)和核爆炸。其中醫(yī)療照射占重要地位，平均每年對(duì)每個(gè)人造成0.4mSv的照射。10、判斷如下幾種說法是否全面，并加以解釋：①“輻射對(duì)人體有害，所以不應(yīng)該進(jìn)行任何與輻射有關(guān)的工作”。②“在從事放射性工作時(shí)，應(yīng)該使劑量愈低愈好”。③“我們要采取適當(dāng)措施，把劑量水平降低到使工作人員所受劑量當(dāng)量低于限值，就能保證絕對(duì)安全”。①不全面。輻射本身就存在，是不可避免的。違反輻射實(shí)踐正當(dāng)輻射實(shí)踐所帶來的利益大于其付出時(shí)，可以進(jìn)行輻射實(shí)踐活動(dòng)；②不全面。違反防護(hù)與安全的最優(yōu)化原則，即防護(hù)應(yīng)兼顧安全與代價(jià)，不能一味追求防護(hù)最好而忽視付出的代價(jià)?；瓌t，即當(dāng)③不全面。輻射效應(yīng)分為確定性效應(yīng)和隨機(jī)性效應(yīng)，劑量降到限值以下可以確保確定性效應(yīng)不發(fā)生，但隨機(jī)性效應(yīng)是不存在閾值的，降低劑量只能確保發(fā)生概率的減小，而不能保證絕對(duì)安全。專業(yè)學(xué)習(xí)參考資料WORD整理版11輻射工作人員在非均勻照射條件下工作，肺部受到50mSv/a的照射，乳腺也受到50mSv/a的照射，問這一年中，她所受的有效劑量是多少？P66表3.6組織權(quán)重因子肺部0.12乳腺0.05EWH8.5mSvTTT第四章5、計(jì)算距離活度為3.7×108Bq的點(diǎn)狀198Au源0.8m處的照射量率和空氣比釋動(dòng)能率各為多少？查P89頁(yè)表4.4一些放射性核素的照射率常數(shù)和空氣比釋動(dòng)能常數(shù)可得4.4881019Ccm2kg-1Bq-1s-11.511017Gym2Bq1s1kXAr23.7104.48810192.5951010Ckg1s180.82k1.511017KA3.7108a8.730109Gys120.82r10、設(shè)計(jì)為存放活度為3.7×1012Bq的32P點(diǎn)狀源的溶器。選定用有機(jī)玻璃作內(nèi)層屏蔽層，鉛作外屏蔽層。計(jì)算所需的有機(jī)玻璃和鉛各為多厚？假設(shè)離輻射源1m的當(dāng)量劑量由P113、p119頁(yè)表4.9某些放射性核素β射線的的β射線最大電子為1.711（100%）率控制水平為7.5Svh-1。若內(nèi)外層材料顛倒過來，則又將怎么樣？最大能量和平均能量可知，32P能量R0.412E(1.2650.0954lnE)0.7907gcm2由P117頁(yè)表4.10查得有機(jī)玻璃的密度為1.18g.cm-3，由此得有機(jī)玻璃厚度dR/0.67cm7mm由P206/p119頁(yè)可查得，與軔致輻射光子平均能量Eb為0.695MeV相應(yīng)的空氣質(zhì)量能量吸收系數(shù)/為2.918×10-3m2kg-1。用（4.66）式可算得空氣中的吸en收劑量率為：D4.5810-14AZ(E/)4.5810143.710125.85(0.695)22.918103br)2(en1e1.397103Gyh1β射線的輻射權(quán)重因子為1，故專業(yè)學(xué)習(xí)參考資料WORD整理版HWD1.397103Svh1IHr27.51065.369103L,h4.5810-14AZE2(/)q1.397103eben相應(yīng)的減弱倍數(shù)為：K1/186查P226頁(yè)附表，可得鉛的屏蔽厚度為5.05cm11、設(shè)計(jì)一個(gè)操作32P的手套箱。箱體用有機(jī)玻璃制作?？紤]手套箱中有各種玻其有效原子序數(shù)平均取13。若操作距離為25cm，要求在該位置上HL,h≤7.5Svh-1。若手套箱不附加高Z材層，則操作32P的最大活度為多少？若操作量增大1000倍，則應(yīng)附加多厚的鉛屏蔽層？由P206/p119頁(yè)可查得，璃器皿，而軔致輻射主要是由這些玻璃器皿產(chǎn)生的，料屏蔽與軔致輻射光子平均能量Eb為0.695MeV相應(yīng)的空氣質(zhì)量能量吸收系數(shù)/為2.918×10-3m2kg-1。en①32P的最大活度：EenHD4.5810-14AZ(b)2(/)HrIeL,hHr2L,h7.51060.2525.586108Bq4.581014ZE2(/)4.581014130.69522.918103Aeben②應(yīng)附加多厚鉛屏蔽層操作量增大1000倍，即該位置的當(dāng)量劑量增大1000倍，因而應(yīng)用鉛屏蔽使其減弱1000倍。K1000查P226頁(yè)附表，可得鉛的屏蔽厚度為6.48cm。19、239Pu-Be中子源的中子發(fā)射率為3.2×105s-1，使用12cm石蠟屏蔽后，問距源多遠(yuǎn)時(shí)，其中子當(dāng)量劑量就可降低250倍。不考慮中子輻射場(chǎng)的變化，使中子當(dāng)量劑量降低250倍，即使中子的注量率下降250倍,p130=0.118cm-1n4r(d)BqedBqendL1250Rnnn0n2專業(yè)學(xué)習(xí)參考資料WORD整理版250Bqe25051e4d0.11812r4.915cmnn4該題有問題，4.915cm小于12cm石蠟屏蔽厚度。20、241Am-Be中子源裝于中子發(fā)射率為3.2×107s-1，要求距源0.5m的P當(dāng)量劑量率為1×10-2mSvh-1，問由P126頁(yè)表4.15可知，H當(dāng)量劑量率為1×10-2mSvh-1對(duì)應(yīng)的中子注量為水桶內(nèi)。點(diǎn)處，水屏蔽需多厚？L7.04cm-2s-1；由p130表4.18查得，水的宏觀分出截面為0.103cm-1；取Bn=5，q=1，根據(jù)(4.88)式，可得：Bq]113.210751]63.93cmln[0.1034507.042dln[n4r2L23、226Ra-Be中子源的活度為3.7×1010Bq。設(shè)計(jì)一個(gè)內(nèi)層用鉛，外層用石蠟的容器。要求在離源1m處的總當(dāng)量劑量率為1×10－3mSvh-1，求需多厚的鉛與石蠟。查P121頁(yè)表4.12可知，226Ra-Be中子源的中子產(chǎn)額為405×10-6Bq-1s-1，因而其中子源的中子發(fā)射率為：Ay3.710104051061.499107s1查表4.18和表4.19得鉛和石蠟的中子宏觀截面分別為：0.1176cm1，R10.118cm1。R2取鉛和石蠟的積累因子分別為：Bn1=3.5；Bn2=5。由重輕材料組成的雙層屏蔽（重材料靠近源）的積累因子，一般來說，與入射到第一層重材料的中子譜的重、輕材料的核物理特性有關(guān)。為簡(jiǎn)化計(jì)算并取偏安全的結(jié)果，以二者各自的積累因子作為雙層屏蔽的總積累因子。經(jīng)中子和石蠟屏蔽后的中子當(dāng)量劑量率為：4r2f(Bed1)(Bed2R1R2HI,nn1n2Hn)1.49910734.51015(3.5