ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ-08-147-02

Результат выполнения НИР.

Достаточно долгое время проблему защиты от потока g - квантов решали только при работе с источниками излучения: на АЭС, в радиационных лабораториях и т.п. Однако в последние десятилетия эта проблема стала актуальной и при строительстве транспортных сооружений на радиационно-загрязненных территориях, в частности в юго-западных районах Брянской области.

Радиоактивный состав выброса на ЧАЭС был достаточно разнообразен. В нем преобладали коротко живущие радионуклиды, такие как Рu- 239 и i - 127, период полураспада которых достаточно короток. В результате их распада состав загрязнения менялся в сторону долгоживущих радионуклидов. Уровень загрязнения почво-грунтов долгоживущими радионуклидами в настоящее время является ведущим фактором радиоэкологического влияния ЧАЭС. По составу радионуклидов Брянская область представляет собой характерную «цезиевую аномалию». Это обусловливает необходимость рассмотренияg- излучения именно этого радиоизотопа.

Предложено использовать радиационно-загрязненные грунты в теле насыпи земляного полотна, с формированием из него своеобразного ядра. Излучение от ядра на поверхности насыпи может быть ослаблено до необходимой величины защитным экраном из «чистых» грунтов.

Для того, чтобы оценить степень ослабленияg-излучения загрязненного цезием - 137 грунта вышележащим слоем незагрязненного грунта, необходимо рассчитать линейный коэффициент ослабленияg-излучения. С этой целью были рассмотрены процессы взаимодействияg-квантов с веществом. Гамма - кванты при прохождении через вещество могут терять энергию за счет трех эффектов: фотоэлектрического поглощения, комптоновского рассеяния и образования электронно-позитронных пар.

В связи с тем, что рассматривается излучение цезия - 137, энергияg-квантов которого 0,6617 МэВ, образование электронно-позитронных пар, требующее удвоенной энергии покоя электрона (1,22 МэВ), невозможно, остановились на первых двух эффектах: фотоэлектрического поглощения и комптоновского рассеяния. Для конкретных расчетов эффектов и линейного коэффициента ослабления необходимо знать средний химический состав материала и атомный номер соответствующсго элемента, входящего в соединение .

На основании рассмотренных процессов на языкеdеlрhiдля работы подwindows- 95/98 составлена программа "Цезий-137". В качестве исходных данных в программу вводятся средний химический состав материала в весовых процентах, плотность материала и энергия фотона. Результаты выдаются в текстовый файл. Программа работает по следующему алгоритму:

1. Определяется массовая доля элементов, входящих в соединение.

2. Определяется количество вещества.

3. Определяется число атомов в 100 г материала.

4. Определяется количество атомов в 1 м ³ материала.

5. Определяется эффективный атомный номер вещества для фотоэффекта.

6. Определяется эффективное сечение фотоэффекта.

7. Определяется эффективный атомный номер вещества для эффекта Комптоновского рассеяния.

8. Определяется эффективное сечение Комптоновского рассеяния.

9. Определяется линейный коэффициент ослабления.

10. Определяется толщина слоя половинного ослабления.

С помощью программы были получены данные по пескам, супесям, граниту,битуму, известняку, цементу, доломиту, глине. Получены зависимости линейного коэффициента ослабления и слоя половинного ослабления от плотности материала.

Программа «Цезий-137» позволяет легко и быстро определить количественное соотношение объема ядра из радиационно-загрязненного грунта и толщины «чистого» грунта, что эффективно решает проблему захоронения радиационно-загрязненных почв и различных отходов с соблюдением правил экологической безопасности.