Лабораторная работа № 5                       

                                                  Проверила: Александрова О.П.       

Обнинск 2018

Цель работы: определение дозовых факторов накопления и получение экспериментальных зависимостей факторов накопления различных материалов от толщины защиты.

Приборы и материалы: сцинтилляционный детектор; источник ионизирующего излучения ¹³⁷Cs; пластины из алюминия и железа.

Ход работы:

Была замерена мощность излучения без пластин, а также с алюминиевыми пластинами, начиная от одной с последующим добавлением. При добавлении каждой пластины замерялась мощность излучения. Полученные значения занесены в таблицу 1. Активность источника – 4,48  Бк. Толщина алюминиевых пластин d = 0,92 см, линейный коэффициент ослабления .

Таблица 1 – Экспериментальные данные для алюминия

N число пластин

Хнр

Возле детектора

Возле источника

X

B

X

B

82,40

82,40

1,00

82,70

1,00

0,178

68,93

79,90

1,16

68,60

1,00

0,357

57,66

74,90

1,30

57,70

1,00

0,535

48,24

70,30

1,46

48,40

1,00

0,714

40,35

64,80

1,61

38,80

0,96

0,892

33,76

56,70

1,68

32,00

0,95

1,071

28,24

50,50

1,79

27,80

0,98

1,249

23,62

44,50

1,88

23,70

1,00

1,428

19,76

38,20

1,93

20,30

1,03

1,606

16,53

32,70

1,98

17,50

1,06

1,785

13,83

27,30

1,97

15,50

1,12

1,963

11,57

22,70

1,96

13,40

1,16

2,142

9,68

20,00

2,07

11,70

1,21

2,320

8,10

17,20

2,12

9,90

1,22

2,499

6,77

17,20

2,54

8,90

1,31

2,677

5,67

15,30

2,70

7,50

1,32

2,856

4,74

13,50

2,85

6,70

1,41

3,034

3,96

11,80

2,98

5,80

1,46

Расчетные значения для факторов накопления по формуле Тейлора для величин  = 1,2,4.

Таблица 2 – Значения коэффициентов

А1

0,13

Таблица 3

Табличные В

В по Тейлору

В  по Тейлору (с поправкой)

2,18

2,24945545

1,831056736

3,85

3,67237078

2,989309815

8,2

7,138248847

5,810534562

Табличные значения (с поправкой)

BAl.таб(1) = 1,78

BAl.таб(2) = 3,12

BAl.таб(4) = 6,71

Погрешность при расчете по формуле Тейлора не превышает 8%. Поправка на барьерность  = 0,814

По полученным данным построены графики:

Аналогичная работа была произведена с пластинами из железа. Полученные данные были занесены в таблицу 3. Толщина железных пластин d = 0,74 см, линейный коэффициент ослабления .

Таблица 4 – Экспериментальные данные для железа

N число пластин

Хнр

Возле детектора

Возле источника

X

B

X

B

0,000

87,13

87,13

1,00

87,13

1,00

0,424

57,02

69,90

1,23

55,30

0,97

0,848

37,31

54,59

1,46

33,29

0,89

1,272

24,42

40,71

1,67

23,18

0,95

1,696

15,98

26,49

1,66

16,34

1,02

2,120

10,46

19,36

1,85

11,48

1,10

2,544

6,84

14,22

2,08

8,12

1,19

2,968

4,48

10,67

2,38

5,90

1,32

3,392

2,93

8,13

2,77

4,17

1,42

3,816

1,92

6,17

3,22

2,93

1,53

Расчетные значения для факторов накопления по формуле Тейлора для величин  = 0,5, 1, 2, 4.

Таблица 5 – Значения коэффициентов

А1

8,6

0,091

0,021

Таблица 6

Табличные В

В по Тейлору

В по Тейлору  (с поправкой)

1,45

1,479721152

1,302154614

1,94

1,977249314

1,739979397

3,04

3,029271735

2,665759127

5,8

5,388360695

4,741757412

Поправка на барьерность  = 0,88

Табличные значения (с поправкой)

B_Feтаб(0,5) = 1,31

B_Feтаб (1) = 1,74

B_Feтаб (2) = 2,69

В_Feтаб (4) = 5,10

По полученным данным построены графики:

Также рассчитан фактор накопления гетерогенной защиты, состоящей из 3 алюминиевых пластин и 4 железных.

В =

    Схема гетерогенной защиты приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Гетерогенная защита

По формуле Бродера:

B =

Вывод: В ходе выполнения лабораторной работы были определены зависимости факторов накопления защиты от вида материала, а также от расстояния до защиты. Были рассчитаны факторы накопления по формуле Тейлора. Для гетерогенной защиты фактор накопления составил; расчетное значение составило 2,104.