Сборник задач по ядерной физике Ядерная реакция Законы сохранения импульсная диаграмма Термоядерная реакция фотоэффект Эффект Комптона Закон Кирхгофа Волновая функция Уравнение Шрёдингера Длина волны Дебройля Волновые пакеты Туннельный эффект Оператор энергии Оператор импульса

ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ начало

ЭЛЕМЕНТЫ ДОЗИМЕТРИИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Примеры решения задач

Пример 2. Точечный радиоактивный источник 60Со находится в центре свинцового сферического контейнера с толщиной стенок x =1см и наружным радиусом R=20 см. Определить максимальную активность Amах источника, который можно хранить в контейнере, если допустимая плотность потока Iдоп γ-фотонов выходе из контейнера равна 8*106 с-1м-2. Принять, что при каждом акте распада ядра 60Со испускается п=2 γ-фотона, средняя энергия ко­торых (ε)=1,25 МэВ.

Решение. Активность радиоактивного источника связана с потоком излучения γ-фотонов соотношением Ф=Ап, где п — число γ-фотонов, испускаемых при одном акте распада, откуда

А=Ф/п. (1)

Поток Ф, входящий в эту формулу, выразим через плотность потока. Плотность потока на расстоянии R от точечного источника излучений

J1 = Ф/(4πR2).

Различают ВЭР: горючие, тепловые и избыточного давления. Горючие ВЭР – это горючие газы и отходы одного производства, которые могут быть применены непосредственно в виде топлива в других производствах. Это доменный газ – металлургия; щепа, опилки, стружка – деревообрабатывающая промышленность; твердые, жидкие, промышленные отходы в химической и нефтегазоперерабатывающей промышленности и т.д.

После прохождения излучений через свинцовую стенку контей­нера плотность потока уменьшится и выразится соотношением J2=J1e-mx. Выразив отсюда J1 и подставив в формулу (2), найдем

J2emx = Ф/(4πR2),

откуда

Ф = 4πR2 J2emx.

Подставив выражение Ф в (1), получим

A = 4πR2 J2emx/n.

Если в полученной формуле принять J2 = Jдоп, формула будет выражать искомую максимальную активность источника, который можно хранить в контейнере:

 Amax = 4πR2 Jдопemx/n. (3)

Резерфордий, Rutherfordium, Rf, 104 элемент IV группы периодической таблицы. Получен искусственно. Известны только радиоактивные изотопы

По графику на рис. 42.1 находим, что линейный коэффициент ослабления m  для γ-фотонов с энергией ε = 1,25 МэВ равен 0,64 см-1.

Выразим величины, входящие в формулу (3), в единицах СИ и, выполнив вычисления, получим

A=3,8 МБк.

Решение задач по физике, электротехнике, математике