osłony - home - faculty of physics university of warsawszef/ochr rad ii/2_oslony.pdf(aluminium,...
TRANSCRIPT
![Page 1: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/1.jpg)
Osłony
OCHRONA RADIOLOGICZNA 2
Jakub Ośko
![Page 2: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Osłabianie promieniowania
elektromagnetycznego
![Page 3: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Pochłanianie i rozpraszanie promieniowania
elektromagmetycznego
• droga, jaką przebywają fotony w danym materiale jest różna (nawet jeśli mają taką samą energią)
• nie można określić do jakiej głębokości dotrze dany foton – można określić prawdopodobieństwo, że w danej warstwie materiału dojdzie do oddziaływania fotonu z materią – im większa grubość materiału, tym większe prawdopodobieństwo
![Page 4: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Pochłanianie i rozpraszanie promieniowania
elektromagmetycznego
I0 I=I0exp(-µd)
d
![Page 5: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Pochłanianie i rozpraszanie promieniowania
elektromagmetycznego Dla wiązki monoenergetycznej: I – natężenie wiązki fotonów, która przeszła przez warstwę materiału; I0 – początkowe natężenie wiązki przed wejściem do materiału; µ – liniowy współczynnik osłabienia, wyrażany najczęściej w cm-1; d – grubość warstwy materiału (musi być wyrażona w tych samych
jednostkach długości co współczynnik µ, jeśli µ jest w cm-1, to d musi być wyrażone w cm)
deII 0
![Page 6: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Pochłanianie i rozpraszanie promieniowania
elektromagmetycznego
Wartość współczynnika osłabienia µ zależy od energii promieniowania i od gęstości materiału, przez który przechodzi promieniowanie oraz w mniejszym stopniu od jego rodzaju.
![Page 7: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Pochłanianie i rozpraszanie promieniowania
elektromagmetycznego
ρ – gęstość materiału. µ/ρ – masowy współczynnik osłabienia, ρd – masa powierzchniowa Ten sam pod względem składu atomowego materiał może mieć różną gęstość (np. woda w postaci cieczy i pary wodnej). Wartość µ zależy też od energii promieniowania i liczby atomowej Z materiału. W przybliżeniu: im Z jest większe tym dany materiał jest mniej przenikliwy dla promieniowania elektromagnetycznego.
d
eII
0
![Page 8: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Pochłanianie i rozpraszanie promieniowania
elektromagmetycznego • Masowy współczynnik osłabienia µ/ρ jest
sumą masowego współczynnika pochłaniania (absorpcji) µa/ρ oraz masowego współczynnika rozpraszania µs/ρ.
sa
![Page 9: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Pochłanianie i rozpraszanie promieniowania
elektromagmetycznego
• Współczynnik absorpcji obejmuje zjawiska, w których zachodzi konwersja energii padającego fotonu na energię kinetyczną wtórnych cząstek naładowanych.
• Współczynnik rozpraszania obejmuje zjawiska, w których foton zostaje usunięty z wiązki wskutek rozproszenia (zmiany kierunku ruchu).
![Page 10: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Pochłanianie i rozpraszanie promieniowania
elektromagmetycznego
W przypadku substancji złożonej z różnych atomów lub mieszaniny różnych substancji, masowy współczynnik osłabienia jest w przybliżeniu równy sumie ważonej wartości odpowiednich współczynników dla poszczególnych składowych.
wi – wagowy udział danego pierwiastka w składzie rozpatrywanej substancji, i/ – masowy współczynnik osłabienia dla tego pierwiastka.
i
i
iw
![Page 11: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Pochłanianie i rozpraszanie promieniowania
elektromagmetycznego
Przy opisie detektorów i osłon często podawane są grubości ścianek w g/cm2. Należy w takich przypadkach przyjąć, że chodzi o iloczyn ρd.
![Page 12: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Pochłanianie i rozpraszanie promieniowania
elektromagmetycznego • Fotony nie ulegają spowolnieniu (zawsze poruszają się z
prędkością światła). • Fotony po przejściu przez ośrodek mają jednakową energię
jak fotony padające. • Współczynnik osłabienia maleje wraz ze wzrostem energii
promieniowania. • Promieniowanie o wyższej energii jest bardziej przenikliwe. • Jeśli wiązka zawiera fotony o różnych energiach, po przejściu
warstwy materiału jej skład ulegnie zmianie – fotony o niższej energii zostaną silniej wycięte z wiązki i średnia energia promieniowania wzrośnie – potocznie mówi się, że promieniowanie stanie się „twardsze”.
![Page 13: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Pochłanianie i rozpraszanie promieniowania
elektromagmetycznego
Warstwa półchłonna (warstwa połowicznego osłabienia) d½
ang. HVL (half value layer)
warstwa materiału, która powoduje zmniejszenie intensywności wiązki do połowy pierwotnej wartości
![Page 14: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Pochłanianie i rozpraszanie promieniowania
elektromagmetycznego
Przy przechodzeniu wiązki monoenergetycznej przez kolejne warstwy materiału o grubości d½ jej natężenie będzie spadać o 50% po każdej z nich.
693,02ln1/2d
![Page 15: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Pochłanianie i rozpraszanie promieniowania
elektromagmetycznego
W przypadku wiązki zawierającej fotony o różnych energiach warstwę półchłonną wyznacza się zgodnie z podaną definicją.
Po przejściu takiej warstwy promieniowanie staje się twardsze, a więc każda następna warstwa d½ będzie grubsza od poprzedniej. Może to być istotne przy obliczaniu osłon.
![Page 16: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Warstwa półchłonna
Energia promieniowa
nia gamma
Grubość warstwy wody [cm] (o gęstości 1,0 g /cm3)
dla krotności osłabienia
Grubość warstwy ołowiu [cm] (o gęstości 11,7 g/cm3) dla krotności osłabienia
k = 2 k = 100 k = 2 k = 100
20 keV 0,86 5,69 0,00071 0,00470
60 keV 3,37 22,37 0,0122 0,081
100 keV 4,06 26,98 0,0110 0,073
150 keV 4,61 30,60 0,0303 0,201
300 keV 5,84 38,83 0,152 1,01
600 keV 7,74 51,42 0,49 3,25
1 MeV 9,80 65,12 0,86 5,71
1,25 MeV 10,96 72,83 1,04 6,91
3 MeV 17,46 116,03 1,44 9,58
![Page 17: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Osłabianie promieniowania
cząstek naładowanych
![Page 18: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Spowalnianie cząstek naładowanych
Cząstki naładowane oddziałują na swojej drodze z elektronami atomów ośrodka, przez który przechodzą.
W każdym zderzeniu z elektronem cząstka może stracić część swojej energii i w ciągły sposób ulega spowolnieniu, aż do pełnego zatrzymania się.
![Page 19: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Spowalnianie cząstek naładowanych
Cząstki naładowane:
– ciężkie (wszystkie oprócz elektronów)
– elektrony.
Najlżejsza z ciężkich cząstek naładowanych, czyli proton, jest ok. 1000 razy cięższa od elektronu (pomijając miony).
![Page 20: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Spowalnianie cząstek naładowanych
W kolejnych zderzeniach z pojedynczymi elektronami ciężkie cząstki naładowane tracą małą część swojej energii nie zmieniając kierunku swojego ruchu.
Praktycznie wszystkie cząstki z równoległej wiązki cząstek monoenergetycznych docierają w danym materiale praktycznie do tej samej głębokości, po czym ulegają zatrzymaniu.
![Page 21: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/21.jpg)
21
Spowalnianie cząstek naładowanych
Cząstki naładowane mają określony zasięg,
czyli graniczną odległość, powyżej której nie mogą penetrować dalszych warstw danego materiału.
Zasięg zależy od rodzaju i energii cząstki oraz właściwości materiału.
![Page 22: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Spowalnianie cząstek naładowanych
Elektrony emitowane ze źródeł promieniowania β,
• szerokie widmo energii elektronów
• elektrony o niskich energiach są szybko zatrzymywane, w minimalnej odległości od źródła
• pozostałe są hamowane w stopniu zależnym od swojej energii
![Page 23: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Spowalnianie cząstek naładowanych
Zanik wiązki :
µβ – liniowy współczynnik osłabienia dla danego izotopu promieniowania β i danego materiału.
deNN 0
![Page 24: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Zasięg promieniowania Rodzaj
promieniowania
Energia [MeV]
Zasięg w powietrzu
[cm]
Zasięg w wodzie [cm]
elektrony 1
2
5
10
320
750
1995
6065
0,4
0.9
2,5
5,2
promieniowanie β
60Co 40K
0,306
1,325
65
465
0,08
0,58
promieniowanie alfa
3
5
8
1,57
3,15
7,09
Poniżej 0,01
![Page 25: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Zastosowanie osłon
• Ochrona pracowników przed narażeniem
• Osłona badanej próbki
![Page 26: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/26.jpg)
26
Osłony ochrona pracowników
![Page 27: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Cel – obniżenie dawki otrzymywanej przez osobę
pracującą ze źródłami promieniotwórczymi
- osłona ustawiona na drodze promieniowania
pochłonie całkowicie lub częściowo promieniowanie
emitowane ze źródła.
Ochrona pracowników
![Page 28: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/28.jpg)
28
stałe:
wszelkiego typu konstrukcje budowlane lub instalacje,
których z racji ich wymiarów nie można przesuwać lub
przemieszczać - ściany, mury, wbudowane płyty itp.
ruchome:
wszelkiego typu pojemniki osłonne, cegły ołowiane itp.
Rodzaj osłony zależy głównie od typu promieniowania, przed którym ma ona
chronić.
Rodzaje osłon
![Page 29: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Promieniowanie gamma i X
• oddziaływanie głównie z elektronami atomów ośrodka
• niski liniowy przekaz energii (LET)
• zasięg (teoretycznie) nieograniczony
• każdy materiał powoduje osłabienie promieniowania γ w stopniu zależnym od jego grubości
• najbardziej efektywne są materiały ciężkie (ołów, zubożony uran)
• z przyczyn technicznych i ekonomicznych stosuje się osłony betonowe (często z dodatkiem ciężkich kruszyw)
![Page 30: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/30.jpg)
30
Promieniowanie beta
- zasięg w powietrzu wynosi kilka-kilkanaście m
- elektrony o niskich energiach są pochłaniane w lekkich materiałach
(aluminium, pleksi)
- elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania
- rodzaj oddziaływania zależy od Z ośrodka
(prawdopodobieństwo emisji promieniowania hamowania rośnie z Z2)
- dla źródeł emitujących promieniowanie β oraz γ często rezygnuje się z
oddzielnej osłony przed promieniowaniem β
![Page 31: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/31.jpg)
31
Promieniowanie alfa
wysoki liniowy przekaz energii (LET)
- zasięg w powietrzu wynosi kilka-kilkanaście cm
Osłony przed promieniowaniem α
- zachowywanie odpowiedniej odległości od źródła
- użycie manipulatorów
- użycie rękawic (zasięg w lateksie wynosi ok. 1 mm)
![Page 32: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/32.jpg)
32
Promieniowanie neutronowe
osłony dwuwarstwowe:
- warstwa materiału o dużej zawartości wodoru, spowalniająca neutrony
(woda, tworzywa sztuczne)
- warstwa materiału o dużym przekroju czynnym na reakcję z neutronami
(bor, kadm)
potrzebna jest też dodatkowa osłona przed promieniowaniem γ, wyemitowanym w wyniku reakcji neutronów z materiałem osłon
![Page 33: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/33.jpg)
33
Osłony zabezpieczenie mierzonej próbki
![Page 34: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/34.jpg)
34
Źródła promieniowania wokół
detektora
• promieniowanie naturalne materiałów detektora
• promieniowanie naturalne dodatkowej aparatury
• promieniowanie naturalne osłon w sąsiedztwie detektora
• radionuklidy w powietrzu
• pierwotne i wtórne produkty promieniowania kosmicznego
![Page 35: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/35.jpg)
35
Promieniotwórczość materiałów
• Zanieczyszczenia
– potas
– tor
– uran
– długożyciowe produkty rozpadu toru i uranu
![Page 36: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/36.jpg)
36
Promieniotwórczość materiałów
Materiał Aktywność [Bq/g] 232Th 238U 40K
Aluminium 0,08-0,42 do 0,04 do 0,56
Stal nierdzewna < 0,006 < 0,007 < 0,06
Magnez do 0,06 Do 0,04 do 0,1
Stop Be-Cu < 0,02 < 0,06 <0,2
Miedź < 0,05 < 0,06 <0,2
Pyrex 0,45 0,27 3,8
Kwarc < 0,018 < 0,018 < 0,07
Neopren <0,008 <0,01 0,36
Guma 0,12 1,0 2,0
![Page 37: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/37.jpg)
37
Promieniotwórczość materiałów
Materiał Aktywność [Bq/g] 232Th 238U 40K
Apiezon Q (smar mineralny
4,5 4,5 2,7
Taśma 3M < 0,04 < 0,06 < 0,1
Cement 0,25 1,3 4,5
Epoksyd 0,006 0,01 0,19
Lakier 0,002 0,005 0,04
Źródło: Camp at al. Nucl. Instrum, Meth. 117, 189 (1974)
![Page 38: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/38.jpg)
38
Radionuklidy w powietrzu
Radon 222Rn i toron 220Rn
• krótkożyciowe gazy
• produkty rozpadu uranu i toru
• koncentracja w powietrzu zależy od pory dnia i warunków meteorologicznych
![Page 39: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/39.jpg)
39
Radionuklidy w powietrzu
• promieniowanie kosmiczne
• radon
• toron
![Page 40: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/40.jpg)
40
Radionuklidy w powietrzu
Eliminacja:
• szczelna obudowa detektora wypełniona gazem nie zawierającym radonu
• detektory germanowe: otoczenie ciekłym azotem
• wymiana powietrza w pomieszczeniu pomiarowym
![Page 41: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/41.jpg)
41
Osłony spektrometrów gamma
• Podziemne laboratoria
• Ołowiana osłona detektora
![Page 42: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/42.jpg)
42
Osłony spektrometrów gamma
• Promieniowanie gamma może powodować emisję dodatkowego promieniowania z materiału osłony
– efekt fotoelektryczny,
– efekt Comptona,
– tworzenie par
• Dodanie do osłony ołowianej warstwy materiału o niskim Z (miedź, kadm), która absorbuje charakterystyczne promieniowanie X.
![Page 43: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/43.jpg)
43
Materiały osłonne
OŁÓW
W przypadku szerokiej wiązki.
![Page 44: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/44.jpg)
44 44
Materiały osłonne
skolimowana wiązka
a – grubość osłonny [cm]
μ – liniowy współczynnik osłabienia [cm-1]
aek
![Page 45: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/45.jpg)
45
Materiały osłonne
OŁÓW
• gęstość 11340 kg m–3
• 210Pb, T1/2 = 20,4 lat
• zanieczyszczenia z opadu atmosferycznego
• radionuklidy z szeregu torowego
![Page 46: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/46.jpg)
46
Materiały osłonne
BETON
![Page 47: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/47.jpg)
47
Materiały osłonne
BETON
• gęstość 2100 do 2350 kg m–3
• z dodatkiem wypełniaczy (hematyt, baryt, stal) – od 3400 do 3500 kg m–3
• niski koszt
• 40K
• uran
• produkty opadu atmosferycznego
![Page 48: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/48.jpg)
48
Materiały osłonne
STAL
• gęstość 7900 kg m–3
• tańsza niż ołów
• większe wymiary
• danieczyszczenia radioaktywne zależą od roku produkcji (do lat 50-tych czyste)
![Page 49: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/49.jpg)
49
Materiały osłonne
WOLFRAM
• Z = 74
• gęstość 19 g/cm3
• małe osłony
• kolimatory
![Page 50: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/50.jpg)
50
Osłony detektorów gazowych
• Rejestrowane tło promieniowania zależy
od minimalnej jonizacji potrzebnej do
rejestracji impulsu
• Dla licznika G-M to jedna para jonów
• Największy wpływ na rejestrowane tło ma
promieniowanie alfa emitowane przez
elementy detektora
![Page 51: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/51.jpg)
51
Promieniowanie alfa
Materiał Cząstki alfa / cm2 / godz
100 keV 250 keV 1 MeV
miedź 0,09
mosiądz 0,2 0,05 0,13
stal nierdzewna 0,05 0,03 0,01-0,03
aluminium 0,2 0,31 0,27
cyna 28
nikiel 0,03
ołów 60
powietrze 320 / dm3 / h
![Page 52: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/52.jpg)
52
Osłony detektorów neutronowych
• Tło naturalne (wtórne produkty oddziaływania promieniowania kosmicznego)
• Promieniowanie wytwarzane sztucznie
• Osłony dwuwastwowe
![Page 53: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/53.jpg)
53
Układ antykoincydencji
źródło osłona
Detektor podstawowy
detektor zewnętrzny
Układ rejestruje impuls z detektora podstawowego tylko wtedy, gdy nie towarzyszy mu impuls z detektora zewnętrznego.
![Page 54: Osłony - Home - Faculty of Physics University of Warsawszef/Ochr Rad II/2_oslony.pdf(aluminium, pleksi) - elektrony o wysokich energiach emitują promieniowanie hamowania - rodzaj](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052002/6014b955f756f304361f1ccf/html5/thumbnails/54.jpg)
54
Dziękuję za uwagę