PHÒNG THÍ NGHIỆM, CÁC NGUYÊN TẮC BẢO VỆ CHUNG.
Khi làm việc với các chất phóng xạ, cần thiết phải có sự bảo vệ từ các nguồn chiếu trong và ngoài. Để bảo vệ khỏi các nguồn chiếu trong cần sử dụng các biện pháp sao cho tránh được sự rơi của các chất phóng xạ vào không khí và sự nhiễm bẩn các dụng cụ thiết bị ở xung quanh.
Việc bảo vệ phòng tránh chiếu ngoài dẫn đến sự giảm thiểu liều bức xạ đến đại lượng càng gần phông càng tốt.
Sự phân tích các biểu thức (15,17)chỉ ra rằng, đối với hoạt độ của nguồn phóng xạ đã cho, liều hấp thụ phụ thuộc tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách tới nguồn và tỷ lệ thuận với thời gian chiếu t.
Như vậy cần giảm thời gian làm việc với nguồn và cần tăng khoảng cách tới nó. Giảm thời gian làm việc và tiếp xúc với nguồn là bảo vệ bằng thời gian. Tăng khoảng cách tới nguồn được xem là sự bảo vệ bằng khoảng
hoàn toàn bởi một lớp không khí dày một vài cm hoặc một tờ giấy mỏng. Lớp không khí một vài mét hay một miếng nhôm dày vài mm thường đủ để hấp thụ hoàn toàn bức xạ β.
Mối liên hệ giữa quãng chạy R và năng lượng E của các hạt β được mô tả gần đúng bằng công thức nghiệm sau:
R = 0,571E – 0,161
Từ công thức này ta có thể tính chiều dày J của lớp chất bảo vệ : J(cm) = (0,571 E – 0,161)/ρ
Trong đó ρ là mật độ vật chất của lớp bảo vệ, đo bằng đơn vị g/cm3; E là năng lượng bức xạ đo bằng đơn vị MeV.
Phòng tránh bức xạ gamma thì khó hơn vì nó có khả năng đâm xuyên lớn và do tính chất suy giảm cường đọ bức xạ này phụ thuộc vào khoảng cách theo quy luật hàm lũy thừa, nó không thể bị hấp thụ hoàn toàn trong lớp chất bảo vệ.
Để tính chiều dày lớp bảo vệ phòng tránh bức xạ gamma phát ra từ các nguồn điểm, ta có thể sử dụng công thức (6) và bảng các hệ số suy giảm T với thừa số tích tụ B.
Thông thường người ta chọn chiều dày lớp bảo vệ sao cho suất liều sau nó nhỏ hơn 10 lần so với suất liều giới hạn cho phép, nghĩa là chiều dày J của lớp bảo vệ phải đảm bảo bội số suy giảm K (là tỷ số suất liều ở điểm đã cho do một nguồn điểm tạo khi không có lớp bảo vệ trên suất liều đòi hỏi phải nhỏ hơn 10 lần so với suất liều cực đại cho phép tại điểm đó):
K = P/0,1.PMPD
Bảng 12: Chiều dày lớp bảo vệ bằng chì phụ thuộc vào bội suy giảm K và năng lượng của bức xạ gamma (chùm rộng ), cm.
K
Eγ (MeV)
0,5 0,50 0,6 0,7 1,0 1,25 2 0,30 0,50 0,70 0,80 1,30 1,50
5 0,60 1,10 1,50 1,90 2,80 3,408 0,80 1,50 1,95 2,35 3,50 4,20 8 0,80 1,50 1,95 2,35 3,50 4,20 10 0,90 1,60 2,10 2,60 3,80 4,50 20 1,10 2,00 2,60 3,25 4,90 5,80 30 1,15 2,30 3,00 3,65 5,50 6,50 40 1,30 2,40 3,10 3,80 5,80 6,85 50 1,40 2,60 3,25 3,95 6,00 7,20 80 1,55 2,90 3,70 4,50 6,70 8,00 100 1,60 3,00 3,85 4,70 7,00 8,45 10000 3,30 5,90 7,50 9,10 13,30 16,10 Chiều dày lớp bảo vệ phòng tránh nơtron phụ thuộc vào năng lượng En của nơtron. Trong các điều kiện của phòng thí nghịêm người ta thường sử dụng nguồn Radi (pololi) –berili. Phụ thuộc vào phương pháp chế tạo, có thể xảy ra hai loại phản ứng với sự tách ra các nơtron năng lượng En
=16eV và 0,15 ÷ 0,6 MeV.
Việc bảo vệ được thực hiện theo một số giai đoạn, bắt đầu bằng sự làm chậm nơtron đến năng lượng nhiệt, sau đó đặt lớp vật chất có tiết diện hấp thụ nơtron nhiệt lớn, ( thường được sử dụng nhiều là cadmi và bor).
CHƯƠNG III
CÁC KẾT QUẢ THỰC HÀNH
ĐO ĐẠC THỰC NGHIỆM VÀ TÍNH TOÁN LÝ THUYẾT
Để minh họa các nội dung lý thuyết của chương I và II, trong chương này trình bày các kết quả đo đạc thực nghiệm, sau đó giải đáp một
Các phép đo đã được thực hiện với dụng cụ và thiết bị đo bao gồm: 1. Một detectơ nhấp nháy NaI (T1) và máy phân tích biên độ 1024 kênh.
2. Máy đo liều “ Inspector”. Máy có hai chế độ đo liều ra đơn vị Sv và suất liều ra đơn vị Sv/h với các dải đo thay đổi được từ 1µSv đến 1mSv và từ 1µSv/h đến 1mSv/h.
3. Một nguồn phóng xạ gamma Cs-137 với hoạt độ ban đầu (năm 1990) bằng 20Ci, chu kỳ bán rã T1/2 = 30 năm và năng lượng Eγ = 662 Kev
4. Các vật liệu che chắn bằng chì dày 1,8cm và 4 cm, bằng bê tông cản xạ dày 3,5cm và 15cm.
Sơ đồ đo được bố trí như trên hình sau:
Trong đó: 1: Nguồn bức xạ gamma Cs-137 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2: Các vật liệu che chắn
3: Máy đo liều hoặc detector nhấp nháy trong trường hợp nghiên cứu sự suy giảm của phổ bức xạ sau lớp vật liệu che chắn.