РОЗРАХУНКОВІ МЕТОДИ ЗАХИСТУ ВІД ЗОВНІШНЬОГО ОПРОМІНЕННЯ

Контроль за умовами роботи персоналу, що здійснюється за до­помогою дозиметрів, рентгенометрів та інших приладів, часто не за­безпечує розв'язання всіх завдань, пов'язаних з організацією раді­аційної безпеки персоналу, наприклад, при виникненні радіаційних аварій і не може бути використаний на стадії проектування радіа­ційних об'єктів.

Методи розрахунку доз опромінення полягають у використанні фізичних закономірностей послаблення енергії випромінювання. Роз­різняють такі принципи захисту: кількістю (активністю) речовини, часом роботи, віддаллю від джерела, а також екрануванням. Очевид­но, що доза опромінення прямо пропорційна активності та часу ро­боти з радіоактивною речовиною і обернено пропорційно квадрату віддалі від джерела.

Математична залежність між цими величинамипри розрахун­ку захисту під час роботи з джерелами гама-випромінювання ви­ражається такими формулами:

де Д — доза, Р; Q — активність джерела, мКі; t — час роботи, год.; Ку — гама-стала джерела гама-випромінювання; 8,4 — гама-стала радію-226; т — активність, мг-екв. радію; R — віддаленість працю­ючого від джерела, м.

Для розрахунку захисту при роботі з бета-випромінювачами використовується формула

де Р — допустима потужність дози, виражена щільністю потоку ча­стинок з 1 см² поверхні джерела за 1 с; Q — активність джерела, мКі; 3,7-10⁷ — кількість розпадів у масі радіоактивної речовини, активність якої відповідає 1 мКі; R — віддаль від джерела, м; п — коефіцієнт виходу р-частинок на 1 розпад.

Користуючись наведеними формулами, можна обчислити фактич­ну дозу за даних умов роботи, а також визначити допустиму актив­ність на робочому місці, максимальний час роботи та мінімальну від­даль від джерела, при яких доза не перевищувала б допустиму.

Часто, особливо при здійсненні розрахунків при проектуванні радіаційних об'єктів, наприклад, радіологічних відділів, радіоізотоп­них лабораторій, через характер виробничого завдання не вдається довести величину параметрів активність — час — віддаль до варіанта, в якому Д. (фактична доза) не перевищувала б ГДД. Тоді доводить­ся визначати потужність додаткового елемента захисту — екрана.

Основний принцип екранування: потужність дози випромінюван­ня на зверненій до людини поверхні екрана, розташованого між ДІВ і працівником, не повинна перевищувати допустиму. Екранами мо­жуть бути огороджувальні конструкції приміщень, переносні шир­ми, контейнери для транспортування радіоактивних речовин, засо­би індивідуального захисту. Потужність екрана визначається насам­перед товщиною матеріалу, з якого він зроблений. Використовуються свинець, свинцеве скло (зі свинцевим еквівалентом 1:5), просвинцьо-вана гума — для захисту від гама- та рентгенівського випроміню­вання; алюміній, оргскло — для захисту від бета-випромінювання; вода, графіт — від нейтронного випромінювання. При всіх переліче­них видах випромінювання екранами є будівельні матеріали — за­лізо, бетон, цегла, що мають відповідні свинцеві еквіваленти. При роботі з чистими альфа-випромінювачами екрани не використову­ються через незначну довжину пробігу частинок у повітрі (декіль­ка сантиметрів).

Потужність екрана визначають через кратність +послаблення К, що являє собою відношення фактичної дози (чи потужності дози) до допустимої: К=Д. : Д_о (Р. : Р_о). При цьому враховується енергія випромінювання

Розрахунок захисту від рентгенівського випромінювання має де­які відмінності і здійснюється через визначення коефіцієнта кратно­сті послаблення, який залежить від фізичних характеристик рентге­нівської трубки: сили анодного струму І_а та напруги

К =

R² -Р{м² -мР /год

Потужність захисту зі свинцю (мм) для послаблення первинного пучка рентгенівських променів наведена в табл. 125.

Таблиця 125

Товщина свинцевого захисту для послаблення первинного пучка рентгенівського випромінювання, мм

Напруга на рентгенівській трубці, кВ

Сила анодного струму при напрузі на трубці до 75 к В становить 1 мА, 90-100 кВ — 3 мА, понад 100 кВ — 5 мА. Обчисливши за формулою товщину свинцевого екрана, далі для визначення необхід­ної товщини будівельних матеріалів користуються таблицею свин­цевих еквівалентів цих матеріалів (табл. 126).

ОСОБЛИВОСТІ ПЛАНУВАННЯ ТА ОБЛАДНАННЯ РАДІОЛОГІЧНИХ ВІДДІЛЕНЬ ЛІКАРЕНЬ

Вимоги до планування службових приміщень для персоналу, під­собних приміщень, а також мікроклімату, освітлення тощо радіоло­гічних відділень практично не відрізняються від таких до соматичних відділів і наведені у розділі 5. Однак необхідність забезпечення захи­сту персоналу та хворих від радіаційного фактора вимагає реалізації планувальних рішень, специфіка яких полягає у наступному.

Палати проектують на одне-два ліжка з площею відповідно 10,0— 12,4 м² та 19,2-19,4 м², обладнуються умивальниками. Між ліжками хворих встановлюються бетонні перегородки відповідної товщини для захисту від впливу наведеної радіації.

Проектуються сховища для зберігання бета- і гама-джерел пло­щею 10,6-12,3 м², обладнані спеціальними сейфами з металевою стін­кою запроектованої товщини. При сховищах обладнується примі­щення фасування площею 12,0 м². Цей комплекс проектується в тор­цях (кутах) будинку.

Мал. 108. Схема планування основних приміщень для радіотерапії:

А, Е — пультова; Б, В — процедурні зали; Г — вентиляційна камера; Д — чекальня;

/ — гама-терапевтнчна установка; 2 — пульт управління.

Операційний блок складаєть­ся з операційної площею 21,4— 27,0 м², доопераційної — 9,5-10,2 м² та стерилізаційної — 7,2-9,8 м².

Окремо обладнуються лабо­раторія дозиметричного контро­лю площею 11,5-15,0 м² і лабо­раторія тканинної дозиметрії площею 14,8 м², оснащені відпо­відною апаратурою.

Специфічне планування ма­ють приміщення, призначені для експлуатації стаціонарних тера­певтичних установок (мал. 108). Матеріал і товщина стін таких приміщень має забезпечувати послаблення пучків первинного та розсіяного випромінювання до допустимих рівнів. У проце­дурних залах розташовуються гама-терапевтичні апарати з за­рядом, що знаходиться у захисному контейнері. Наприклад, у кон­тейнері апарата "Рокус" (мал. 109) є заряд ⁶⁰Со активністю 0,15 пБк, або 4 кКі. Пульт управління дає змогу здійснювати контроль за поведінкою хворого під час процедури. Для контролю за умовами роботи персоналу пульт управління обладнується світловою сигна­лізацією, що працює упродовж виконання процедури.

Для кабінетів і відділень променевої терапії встановлені норми допустимих доз випромінювання (табл. 127).

Таблиця 127

Потужність еквівалентної дози, що використовується при проектуванні захисту від зовнішнього випромінювання, мкЗв/год (мбер/год)