Для расчета толщины защиты из железа необходимо знать коэффициент ослабления гамма-излучения этого материала.
Возьмем данные из таблицы коэффициентов ослабления гамма-излучения для железа:
Толщина (см) Коэффициент ослабления 0 1.000 0.1 0.907 0.2 0.819 0.3 0.740 0.4 0.672 0.5 0.611 0.6 0.556 0.7 0.506 0.8 0.462 0.9 0.421 1 0.384
Так как у нас дана мощность поглощенной дозы без защиты на рабочем месте (D) в миллигрэйх в час, то для расчета толщины защиты из железа переведем ее в грэи:
D = 1.4 мГр/ч = 0.0014 Гр/ч
Также у нас дано время работы в неделе:
Время работы = 20 часов/неделю
Для расчета толщины защиты из железа воспользуемся формулой:
D = D₀ * e^(-μ * t)
где D₀ - изначальная мощность поглощенной дозы без защиты, μ - коэффициент ослабления гамма-излучения материала, t - толщина защиты.
Таким образом, наша задача сводится к нахождению μ и t.
Переберем значения толщины (см) для железа из таблицы и найдем соответствующее значение коэффициента ослабления μ:
t (см) μ 0 0.000 0.1 0.093 0.2 0.181 0.3 0.260 0.4 0.328 0.5 0.389 0.6 0.444 0.7 0.494 0.8 0.538 0.9 0.579 1 0.616
Так как у нас заданная мощность поглощенной дозы D, находим μ по формуле:
μ = -ln(D/D₀)/t
Выбираем толщину защиты из таблицы, для которой значение μ наиболее близко к тому, что мы нашли.
В данном случае мы выберем толщину защиты t = 0.6 см, так как для этой толщины коэффициент ослабления μ = 0.444 наиболее близок к тому, что мы нашли.
Теперь можем расчитать толщину защиты:
D = D₀ * e^(-μ * t)
0.0014 = D₀ * e^(-0.444 * 0.6)
D₀ = 0.0014 / e^(-0.444 * 0.6)
Теперь можем найти значение D₀ и подставить его в формулу для μ:
D₀ = 0.0014 / e^(-0.444 * 0.6) ≈ 0.00133 Гр/ч
Математическим путем можно получить:
μ = -ln(D/D₀)/t μ = -ln(0.0014/0.00133)/0.6 ≈ 0.533
Таким образом, нам необходима толщина защиты из железа, для которой коэффициент ослабления гамма-излучения составляет примерно 0.533 см.
