Bài tập 5: Nguồn phóng xạ I-131 có thời gian bán rã T1/2= 8 ngày với hoạt độ phóng xạ ban đầu là 80mCi. Hỏi sau 24 ngày hoạt độ phóng xạ của nguồn này còn bao nhiêu?
Trả lời: 24 ngày = 3 x 8 ngày = 3 x T1/2
Vậy hoạt độ phóng xạ còn lại sau 24 ngày:
mCi 10 8 mCi 80 8 N N= 0 = =
Bài tập 6: Nguồn phóng xạ Co-60 có thời gian bán rã T1/2 =5,3 năm với hoạt độ phóng xạ 50mCi. Hỏi hoạt độ phóng xạ của nó cách đây 10,6 năm trước đó là bao nhiêu?
Trả lời: 10,6 năm = 2 x 5,3 năm = 2T1/2
Vậy hoạt độ phóng xạ trước đó 10,6 năm a0 được tính theo hoạt độ hiện nay a theo công thức: a = a0/4, do đó
a0 = 4a = 4 x 50mCi = 200mCi
Bài tập 7: Nguồn Co-60 với thời gian bán rã T1/2 = 5 năm và nguồn Cs-137 với thời gian bán rã T1/2= 30 năm. Hai nguồn này có cùng hoạt độ ban đầu là 64Ci. Hỏi nếu khi hoạt độ nguồn Cs-137 còn lại 32Ci thì hoạt độ nguồn Co-60 còn lại bao nhiêu?
năm. Thời gian này bằng 6 lần chu kỳ bán rã của Co-60. Do đó hoạt độ của nguồn Co-60 bị giảm đi với hệ số:
641 1 2 1 x 2 1 x 2 1 x 2 1 x 2 1 x 2 1 =
Như vậy, hoạt độ còn lại của nguồn Co-60 là 64Ci/64 = 1Ci 3.4.TÍNH TOÁN CHE CHẮN PHÓNG XẠ
Bài tập 8: Cho biết bề dày giảm một nửa của chì đối với tia gamma
của nguồn Co-60 là d1/2 = 13 mm. Nếu dùng tấm chì có bề dày 52mm thì cường độ chùm gamma của nguồn Co-60 còn lại bao nhiêu phần trăm so với cường độ chùm gamma trước khi che chắn?
Trả lời: Bề dày tấm chì bằng 52/13 = 4 lần bề giày giảm một nửa.
Do có cường độ chùm tia gamma sau che chắn I so với cường độ chùm tia gamma khi không che chắn I0 là:
25, , 6 0625 , 0 16 1 2 1 x 2 1 x 2 1 x 2 1 I I 0 = = = = %
Bài tập 9: Nhân viên làm việc với nguồn phóng xạ Co-60, suất liều
hấp thụ đo được tại vị trí làm việc là 80 µSv/h. Hỏi phải che chắn nguồn phóng xạ bởi một tấm chì dày bao nhiêu để tại vị trí nhân viên làm việc bảo đảm suất liều hấp thụ cho phép? Cho biết chiều dày lớp suy giảm một nửa của chì đối với tia gamma nguồn Co-60 là 13 mm?
Trả lời: Suất liều hấp thụ cho phép đối với nhân viên bức xạ là
10µSv/h.
Bội suy giảm cường độ của chùm gamma là K = 80/10 =8 nên số lớp bề dày giảm một nửa được xác định theo công thức sau:
2n =K =8,suy ra n = 3. Tấm chì cần có độ dày bằng 3 lần bề dày suy giảm một nửa, tức là 3 x 13 = 39mm.
Bài tập 10: Cho biết bề dày suy giảm một nửa của chì đối với tia
gamma của nguồn Co-60 là d1/2 = 13mm. Để giảm cường độ chùm gamma của nguồn Co-60 xuống 8 lần thì phải dùng tấm chì dày bao nhiêu?
Trả lời: Bội số suy giảm cường độ chùm gamma là K = 8 nên số
lớp bề dày giảm một nửa được xác định theo công thức 2n = K = 8→n = 3. Tấm chì cần có độ dày bằng 3 x 13 = 39mm.
Bài tập 11: Nhân viên làm việc với nguồn phóng xạ. Suất liều đo
được tại vị trí làm việc là 40µSv/h. Hỏi nhân viên được phép làm việc tại vị trí này bao nhiêu ngày, mỗi ngày 8 giờ, để trong một năm chỉ chịu đúng liều cho phép?
Trả lời: Liều hấp thụ tương đương cho phép là 20mSv trong một
năm. Số giờ được phép làm việc là 20.000µSv/40µSv =500 giờ. Vậy số ngày được phép làm việc là 500/8 = 62,5 ngày.
Bài tập 12: Nhân viên bức xạ làm việc 50 tuần một năm, mỗi tuần
làm việc 5 ngày, mỗi ngày 8 giờ. Hỏi mỗi tuần, mỗi ngày và mỗi giờ nhân viên được phép nhận liều tối đa bao nhiêu?
Trả lời: Liều hấp thụ tương đương cho phép là 20mSv trong một
năm. Suất liều cho phép đối với nhân viên bức xạ là: Mỗi tuần : 20.000µSv/ 50 tuần = 400µSv / tuần Mỗi ngày: 400µSv/ 5 ngày = 80µSv/ ngày Mỗi ngày: 80µSv/ 8 giờ = 10µSv/ giờ
Bài tập 13: Nhân viên làm việc với nguồn phóng xạ Co-60 có hoạt
độ 1µCi. Hỏi nhân viên phải đứng cách nguồn bao xa để suất liều hấp thụ không vượt quá suất liều hấp thụ cho phép. Cho biết hệ số Kγ = 12,93.cm2/hmCi. Đối với Co-60 và 1R = 0,01Sv.
Trả lời: Sử dụng công thức 2 r aK P= γ , do đó P aK r2 = γ
Suất liều cho phép đối với nhân viên bức xạ là 10µSv/h. Do đó suất liều chiếu tương ứng là P = 0,01.10µR/h = 0,1.10-6R/h = 10-7R/h
Bài tập 14: Bể thải của một khoa y học hạt nhân có thể tích 5m3. Các nhân viên đổ vào đó 16mCi chất phóng xạ I-131 với thời gian bán rã T1/2 = 8 ngày. Hỏi phải chờ bao nhiêu ngày mới được thải dung dịch phóng xạ này ra hệ thống thải công cộng? Biết rằng hoạt độ riêng cho phép thải ra môi trường đối với I-131 là 10-9 Ci/lít.
Trả lời: Hoạt độ riêng của dung dịch I-131 khi nhân viên đổ 16mCi
vào bể chứa 5m3 là:
a0 = 16mCi/5000 lít = 16.10-3Ci/5000 lít = 3,2.10-8 Ci/lít =32.10-9Ci/lít. Hoạt độ riêng cho phép thải ra môi trường là a = 1.10-9 Ci/lít. Vậy bội số suy giảm là a0/a = 32 và số lần bán rã n được tính theo công thức sau:
2n = 32,do đó n = 5.
Vậy thời gian chờ phân rã là 5T1/2 = 5 x 8 ngày = 40 ngày.
C. KẾT LUẬN
Qua quá trình tìm hiểu nghiên cứu các kiến thức lý thuyết và số liệu thực nghiệm thu được, đề tài đã được hoàn thành và kết quả thu được có thể được tóm tắt như sau:
1.Về mặt lý thuyết: Đã tiến hành nghiên cứu tổng quát các vấn đề cơ bản của liều lượng học và bảo vệ phòng tránh phóng xạ theo tinh thần pháp lệnh an toàn và kiểm soát bức xạ số 50L/CTN của Nhà nước ban hành ngày 3.7.1996 và có hiệu lực từ ngày 1.7.1997.
2.Về mặt thực hành: Đã trình bày cách giải quyết 14 bài toán thực tế điển hình để nắm vững lý thuyết cơ bản. Ngoài ra đã đề nghị 100 câu hỏi trắc nghiệm với đáp án đúng sai cụ thể.
3.Về mặt thực nghiệm: Đã tiến hành nghiên cứu sự suy giảm suất liều bức xạ gamma trong bê tông cản xạ, trong chì và sự phụ thuộc của suất liều vào khoảng cách tại phòng chuẩn cấp hai của Viện Khoa học Kỹ thuật hạt nhân. Sau đó đã khảo sát sự suy giảm của phổ bức xạ gamma ghi bằng detector nhấp nháy sau lớp bảo vệ che chắn bằng chì tại một phòng thí nghiệm khác của Viện. Cuối cùng đã khảo sát phông tại các vị trí khác
Hiện nay, việc nghiên cứu ứng dụng kỷ thuật hạt nhân. Đã góp phần thực hiện thành công chiến lược ứng dụng năng lượng hạt nhân vì mục đích hòa bình, đưa năng lượng hạt nhân phục vụ có hiệu quả phát triển kinh tế xã hội, bảo đảm an ninh năng lượng, chăm sóc sức khỏe nhân dân, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
Do hạn chế về thời gian, tư liệu và năng lực của một sinh viên nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy, cô và sự góp ý của các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Vinh ,tháng 5 năm 2009
SV. Nguyễn Thị Hằng