lehieu_2111
New Member
Download miễn phí Khóa luận Chương trình tính suất liều của nguồn trụ đặc
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
DANH MỤC CÁC BẢNG 5
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 5
LỜI MỞ ĐẦU 7
CHƯƠNG 1 : AN TOÀN BỨC XẠ ION HOÁ 8
1.1.Các đơn vị, khái niệm trong an toàn phóng xạ 8
1.1.1. Liều hấp thụ 8
1.1.1.1. Định nghĩa 8
1.1.1.2. Đơn vị 8
1.1.1.3. Tính chất 8
1.1.2. Suất liều hấp thụ 8
1.1.3. Liều chiếu 9
1.1.4. Suất liều chiếu 9
1.1.5. Liều tương đương 9
1.1.6. Liều hiệu dụng 11
1.2. Mức chiếu xạ được phép giới hạn 12
CHƯƠNG 2: CÁC CÔNG THỨC GIẢI TÍCH TÍNH SUẤT LIỀU CỦA NGUỒN BỨC XẠ ION HÓA CÓ DẠNG TRỤ ĐẶC 15
2.1. Tính suất liều của nguồn gamma dạng hình học trụ đặc không che chắn. 15
2.1.1. Không xét đến sự tự hấp thụ 15
2.1.1.1. Suất liều tại điểm bất kỳ nằm trên trục và ở trong thể tích nguồn, cách mặt đáy một khoảng h1 16
2.1.1.2. Suất liều tại điểm nằm ở tâm của các mặt đáy của hình trụ 17
2.1.1.3. Suất liều tại điểm bất kỳ nằm trên trục và ở ngoài thể tích nguồn, cách mặt đáy một khoảng h3 19
2.1.1.4. Suất liều tại điểm bất kỳ trên mặt phẳng đáy cách tâm một khoảng R0 20
2.1.1.5. Suất liều tại điểm bất kỳ ở ngoài thể tích nguồn 24
2.1.1.6. Suất liều tại điểm bất kỳ nằm trên vành tròn của các mặt đáy 28
2.1.2. Xét đến sự tự hấp thụ 30
2.1.2.1. Điểm đang xét nằm trong thể tích nguồn 30
2.1.2.2. Điểm đang xét nằm ngoài thể tích nguồn và hình chiếu của điểm đó lên mặt phẳng Oxy nằm ngoài hình chiếu của nguồn 30
2.1.2.3. Điểm đang xét nằm ngoài thể tích nguồn và hình chiếu của điểm đó lên mặt phẳng Oxy nằm trong hình chiếu của nguồn 33
2.2. Tính suất liều của nguồn gamma dạng hình trụ đặc có che chắn 34
2.2.1. Cơ sở lý thuyết của sự che chắn bức xạ gamma 34
2.2.2. Tính suất liều của nguồn gamma dạng hình trụ đặc được che chắn 36
2.2.2.1. Khi tấm che dựng song song nguồn, tấm che vô hạn chiều có bề dày d 36
2.2.2.1.1. Không tính đến sự tự hấp thụ 36
2.2.2.1.2. Tính đến sự tự hấp thụ 37
2.2.2.2. Khi tấm che dựng vuông góc nguồn, tấm che vô hạn chiều có bề dày d 38
2.2.2.2.1. Không tính đến sự tự hấp thụ 38
2.2.2.2.2. Tính đến sự tự hấp thụ 40
CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH TÍNH SUẤT LIỀU CỦA NGUỒN TRỤ ĐẶC 43
3.1. Yêu cầu của chương trình 43
3.2. Sơ đồ khối tổng quát của chương trình 43
3.3. Các giao diện của chương trình 44
3.3.1. Tính liều chiếu của nguồn gamma không che chắn 44
3.3.2. Tính liều chiếu của nguồn gamma có che chắn 45
3.3.3. Tính bề dày của vật liệu che chắn 46
KẾT LUẬN 48
Phụ lục 1: Các hằng số của các nguồn phóng xa 49
Phụ lục 2: Các hằng số A1, 1, 2, D, của 1 số vật liệu che chắn 50
Phụ lục 3: Kết quả của chương trình tính suất liều không sử dụng che chắn 51
Phụ lục 4: Kết quả của chương trình tính suất liều có sử dụng che chắn 52
Phụ lục 5: Kết quả của chương trình tính bề dày của vật liệu che chắn 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO 53
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ï là một hàm của thời gian, khi đó liều hấp thụ sẽ được tính thông qua công thức:(1.3)
1.1.3. Liều chiếu
Liều chiếu của tia X và tia gamma là phần năng lượng của nó mất đi để biến đổi thành động năng của hạt mang điện trong một đơn vị khối lượng của không khí, khí quyển ở điều kiện tiêu chuẩn (0 oC, 1 atm). Ký hiệu Dch
Đơn vị của liều chiếu là Coulomb trên kilôgam (C/kg).
Đơn vị ngoại hệ là Roentgen (R). Với 1 C/kg = 3876 R.
(1.4)
Ở đây, Dch là liều chiếu của tia X hay gamma, (C) là điện tích xuất hiện do sự ion hóa không khí trong một khối thể tích và (kg) là khối lượng không khí của thể tích này.
1.1.4. Suất liều chiếu
Suất liều chiếu là liều chiếu tính trong một đơn vị thời gian .
(1.5)
Ở đây, Pch là suất liều chiếu, là liều chiếu của tia X hay gamma, là khoảng thời gian để có được liều chiếu trên.
Đơn vị của nó là Ampe trên kg (A/kg) hay R/s.
1.1.5. Liều tương đương
Trong thực nghiệm cho thấy hiệu ứng sinh học gây bởi bức xạ không chỉ phụ thuộc vào liều hấp thụ mà còn phụ thuộc vào loại bức xạ. Một đại lượng được dùng là liều tương đương : “tương đương” có nghĩa là giống nhau về tác dụng sinh học. Để so sánh tác dụng sinh học của các loại bức xạ khác nhau, một bức xạ được chọn làm chuẩn là các tia X có năng lượng 200 keV. Liều tương đương là liều hấp thụ trung bình trong mô hay cơ quan T do bức xạ r, nhân với hệ số trọng số phóng xạ tương ứng Wr của bức xạ. Liều tương đương tính bằng đơn vị là rem (roentgen equivalent man) ([1]).
1rem = 1 rad. Wr
HT,r = Wr.DT,r (1.6)
Suất liều tương đương:
Với DT,r (rad) là liều hấp thụ trung bình của bức xạ r trong mô hay cơ quan T và Wr là hệ số trọng số phóng xạ đối với bức xạ r. Khi trường bức xạ gồm nhiều loại bức xạ với những giá trị khác nhau của trọng số phóng xạ Wr thì liều tương đương được tính bởi ([1]):
(1.7)
Đơn vị của liều tương đương là J/Kg, rem hay Sievert (Sv)
với 1Sv = 100 rem.
Bảng 1.1: Hệ số trọng số phóng xạ của một vài loại bức xạ. (ICRP-1990)
Loại và khoảng năng lượng của bức xạ
Trọng số phóng xạ Wr
Photon có tất cả năng lượng
Electron và muon, tất cả năng lượng
Neutron, năng lượng <10 KeV
10 Kev tới 100 KeV
100 Kev tới 2 MeV
2 Mev tới 20 MeV
> 20 MeV
Những proton giật lùi, năng lượng >2 MeV
Hạt alpha, những mảnh phân hạch, hạt nhân nặng
1
1
5
10
20
10
5
5
20
1.1.6. Liều hiệu dụng:
Liều hiệu dụng là tổng của những liều tương đương ở các mô hay cơ quan, mỗi một liều được nhân với hệ số trọng lượng của tổ chức tương ứng (tissue weighting factor) ([1]).
(1.8)
Với HT là liều tương đương trong mô hay cơ quan T .
WT là trọng số mô.
Từ định nghĩa của liều tương đương, ta có ([1]) :
(1.9)
Với WT là trọng số mô cho từng cơ quan.
DT,r là liều hấp thụ trung bình trong mô hay cơ quan, đối với bức xạ r. Đơn vị của liều hiệu dụng là J/Kg hay Sievert (Sv).
Bảng 1.2: Các trọng số mô đặc trưng cho các mô trong cơ thể WT (1990).
Cơ quan hay mô
WT
Cơ quan sinh dục (gonads)
Tủy xương (bone marrow)
Ruột (colon)
Phổi (lung)
Dạ dày (stomach)
Bàng quang (bladder)
Vú (breast)
Gan (liver)
Thực quản (oesophagus)
Tuyến giáp (thyroid)
Da (skin)
Mặt xương (bone surface)
Các cơ quan khác
0,20
0,12
0,12
0,12
0,12
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,01
0,01
0,05
1.2. Mức chiếu xạ được phép giới hạn :
Nhiệm vụ chủ yếu của việc bảo vệ chống bức xạ ion hóa là không để sự chiếu xạ trong và ngoài lên cơ thể có thể vượt quá liều lượng được phép giới hạn, nhằm phòng ngừa các bệnh thân thể và di truyền của con người. Liều lượng được phép giới hạn (LLĐPGH) thường được coi là mức chiếu xạ hàng năm của một nhân viên, khi liều lượng được tích lũy đều đặn trong vòng 50 năm không gây ra những biến đổi bất lợi có thể phát hiện bằng các phương pháp hiện đại về tình trạng sức khỏe của bản thân nhân viên bị chiếu xạ và con cháu của người đó.
Năm 1931, Ủy ban quốc tế về An toàn bức xạ ICRP (International Commission on Radiological Protection) đã đề nghị liều lượng được phép giới hạn là 0,2 R trong ngày. Năm 1936, đã thông qua liều lượng được phép giới hạn của bức xạ Roentgen hay gamma là 0,1 R trong ngày. Năm 1959, tại Hội nghị quốc tế các thầy thuốc chuyên khoa X quang, người ta đã giảm liều lượng được phép giới hạn xuống tới 0,05R trong ngày ( với năng lượng của lượng tử gamma không quá 3 MeV).
Từ năm 1959, liều lượng chiếu xạ được phép giới hạn, được xác lập tới 1 mSv trong tuần lễ đối với tất cả các dạng bức xạ. Giá trị này lớn gấp 10-100 lần giá trị phông tự nhiên do bức xạ vũ trụ của đất và không khí, cũng như do các chất phóng xạ chứa trong cơ thể người gây ra. Khi nghiên cứu liều lượng chiếu xạ, cần chú ý tới các cơ quan tới hạn như tuyến sinh dục và tủy xương là những cơ quan khi bị chiếu xạ có thể dẫn đến bệnh di truyền cho con cháu và những hậu quả thân thể trên những người bị chiếu. Các tiêu chuẩn an toàn bức xạ (CTCATBX_69) của Liên Xô, trên cơ sở các đề nghị của Ủy ban quốc tế bảo vệ chống bức xạ ICRP năm 1962 và “Các tiêu chuẩn an toàn chủ yếu trong việc bảo vệ chống bức xạ” do Cơ quan năng lượng Nguyên tử Quốc tế xuất bản năm 1968, đã được đưa vào áp dụng. Năm 1972 “Các quy tắc vệ sinh chủ yếu khi làm việc với chất phóng xạ và các nguồn bức xạ ion hóa khác (CQTVSCY_72)” (của Liên Xô) đã được đưa vào áp dụng.
Khuyến cáo mới nhất của ICRP là khuyến cáo năm 1991 (ICRP Publication 60,1991). Các tiêu chuẩn quốc gia quy định trong các luật sử dụng về an toàn phóng xạ của các nước trên thế giới hiện nay đều dựa trên khuyến cáo này. Bảng 1.3 cho biết liều giới hạn do ICRP đưa ra qua các thời kỳ:
Bảng 1.3: Giới hạn liều qua các thời kỳ của ICRP
Năm
Cho nhân viên bức xạ
Cho dân chúng
1925
5200 mSv/năm
1934
3600 mSv/năm
1950
150 mSv/năm
15 mSv/năm
1957
50 mSv/năm
5 mSv/năm
1990
20 mSv/năm
1 mSv/năm
Đối với tất cả các cơ quan và mô (trừ toàn thân, tuyến sinh dục và tủy xương đỏ), LLĐPGH của sự chiếu trong và ngoài không được vượt qua các giá trị đưa ra trong bảng 1.4.
Bảng 1.4: LLĐPGH một quí hay một năm
Cơ quan hay mô
LLĐPGH (mSv)
Một quý
Một năm
Toàn thân, tuyến sinh dục, tủy xương đỏ
12
20
Các cơ quan riêng biệt bất kỳ (trừ tuyến sinh dục, tủy xương đỏ, mô xương tuyến giáp và da)
32
60
Mô xương tuyến giáp và da của toàn cơ thể (trừ da, bàn tay, cẳng tay và chân)
60
120
Bàn tay, cẳng tay, bàn chân
160
300
Liều cho phép đối với 1 cá nhân là liều được tích uỹ trong thời gian dài hay trong 1 lần chiếu đơn lẻ mà theo hững hiểu biết hiện nay sẽ gây ra 1 xác suất thương tổn gen hay xô-ma nghiêm trọng là nhỏ và không đáng kể.
Từ năm 1977, trong khuyến cáo của ICRP Publication 26, ICRP không còn dùng thuật ngữ “Liều cho phéo lớn nhất” nữa, thay vào đó giới thiệu một hệ thống các giới hạn liều bao quát hơn, với những nét chính như sau:
Không một công việc nào dẫn đến việc chiếu xạ được chấp nhận trừ khi việc tiến hành công việc đó mang lại lợi nhuận ròng.
Ngoài ra, tất cả các chiếu xạ phải được giữ thấp nhất ở mức có thể đạt đư...