پروژه ایجاد حفاظ در برابر مواد رادیواکتیو

اختصاصی از یارا فایل پروژه ایجاد حفاظ در برابر مواد رادیواکتیو دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

پروژه ایجاد حفاظ در برابر مواد رادیواکتیو

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:90

فهرست مطالب:
عنوان                                        صفحه
مقدمه    1
فصل اول: فلسفه حفاظت در برابر اشعه
اثرات پرتوهای یونساز    4
اثرات قطعی    5
اثرات احتمالی    5
اصل ALARA    6
اثرات بیولوژیک پرتوها    6
عبور پرتوها از میان بافت بدن انسان    7
فصل دوم: منشأ پرتوهای یونساز
انرژی تابشی    11
فصل سوم: پرتوزایی
انواع واپاشی    15
واپاشی آلفا    15
واپاشی      15
واپاشی      15
پرتوهای گاما    16
گسیل ذرة آلفا    16
گسیل بتا    17
تولید نوترون    17
فصل چهارم: دز سنجی تابش
دز جذب شده    20
فصل پنجم: توصیه هایی در مورد انتخاب مواد برای حفاظ
مواد مورد استفاده در حفاظ سازی    24
ماده حفاظ    26
حفاظ    27
فصل ششم: حفاظت در برابر تابش خارجی (اصول پایه)
فنون حفاظت در برابر تابش خارجی    29
زمان    30
فاصله    30
فصل هفتم: حفاظ گذاری
1)    حفاظ گذاری در برابر پرتوهای گاما    34
روشهای محاسبه ضخامت موانع اولیه    39
روش استفاده از HVL    40
روش استفاده از منحنیهای آماده    43
تعیین ضخامت موانع حفاظتی در دستگاههای استفاده کننده از مواد رادیواکتیو    47
2)    حفاظ گذاری در برابر پرتوهای X    53
حفاظ گذاری مولدهای پزشکی    53    
حفاظ گذاری مولدهای غیرپزشکی    54
حفاظ گذاری ساختمانی    54
فاکتور بار کار دستگاه    57    
فاکتور اشغال T    57
فاکتور استفاده U    58
تعیین ضخامت حفاظ در برابر پرتوهای اولیه    59
رابطة هم ارزی سرب و بتون    60
طراحی حفاظ فرعی    63
الف- محاسبه حفاظ پرتوهای پراکنده    66
ب- محاسبه حفاظ پرتوهای نشتی    66
ب-1- لامپهای پرتو X تشخیصی    67
ب-2- لامپهای پرتو X درمانی    68
3)    حفاظ ذرات بتا    69
برد ذرات بتا    70
ماده حفاظ ذرات بتا    71
ضخامت حفاظ ذرات بتا    72
حفاظ اشعه قرمزی    73
4)    حفاظ ذرات آلفا    74
ویژگیهای ذره آلفا و برخورد آن با ماده    74
رابطة برد- انرژی    75
5)    حفاظ گذاری در برابر پرتوهای نوترون    77
برخورد نوترونها با ماده    77
محاسبة حفاظ پرتوهای نوترون    78
برخورد نوترونها با ماده حفاظ    79
محاسبة ضخامت حفاظ    82
حفاظ در برابر تابش داخلی    86
خطر تابش داخلی    86
اصل کنترل    87
منابع    89

مقدمه
یکی از بزرگترین دستاوردهای بشر در قرن بیستم کشف رادیواکتیویته و فعل و انفعالات هسته ای و خواص مختلف پرتوهاست که تاثیری ژرف در پیشرفت بشر داشته است. همزمان با این کشفها، موضوع اثرات پرتوها بر طبیعت، به ویژه موجودات زنده، مورد مطالعه و تحقیق قرار گرفته و تأثیر آن بر روی نسل بشر موشکافانه بررسی شده است.
توسعه استفاده از انرژی هسته ای و نیز گسترش روزافزون بکارگیری پرتوهای هسته‌ای در صنایع- پزشکی- کشاورزی و دیگر زمینه ها، آگاهی هرچه بیشتر قشرهای جامعه را در مورد مبانی علمی این فنون، امکانات بهره گیری و خطرات بالقوه آنها ضروری می‌سازد.
علم فیزیک بهداشت در واقع حاصل تمامی این تحقیقات می‎باشد که بیانگر شناختی است از ماهیت پرتوهای یونیزاسیون، اثرات آنها بر انسان و طبیعت و روشهای صحیح استفاده از پرتوها و مواد رادیواکتیو و راههای چگونگی حفاظت فرد و محیط زیست در برابر این اثرات.
دنیایی که در آن زندگی می کنیم به طور طبیعی به مواد رادیواکتیو آلوده است. پولونیوم و رادیوم رادیواکتیو در استخوانهای ما موجودند. ماهیچه های ما حاوی کربن و پتاسیوم رادیواکتیو هستند و گازهای بی اثر و تریتیوم رادیواکتیو در ریه های ما وجود دارند. ما تحت بمباران تابشهای کیهانی از فضا و پرتوهایی قرار داریم که در زمین از مواد طبیعی و مصنوعی که هر روزه می خوریم و می نوشیم گسیل می‎شود.
قبل از اختراع لامپ اشعه ایکس در سال 1895، تنها تابش موجود تابش طبیعی بود، در سال 1896 رادیواکتیویته طبیعی کشف شد و تا سال 1934 که اولین مواد رادیواکتیو مصنوعی تولید شدند، برای مقاصد پزشکی و پژوهشی به کار می رفت. از آن زمان به بعد بسیاری از اینگونه مواد، به نفع جامعه در زمینه های علوم، تحقیقات، صنایع، حفاظت از محیط زیست، پزشکی و برخی زمینه های دانشگاهی و بازرگانی مورد بهره برداری قرار گرفته اند.
علیرغم مزایای تابش، بسیاری از مردم از آن و اثراتش بیمناک و به ویژه نگران بروز حوادث هسته ای در کشورشان یا کشورهای همجواری هستند که ممکن است بر سلامتی و زندگی روزمرة آنان تأثیر بگذارد. انعکاس منفی روانی و اجتماعی حادثه سال 1986 در نیروگاه هسته ای چرنوبیل هنوز هم ادامه دارد.
بررسیهای متعدد انجام شده بیانگر این مطلب است که اشعه های یونیزاسیون می‎توانند موجب آسیبهای فراوانی در انسانها و حیوانات شوند بسیاری از محققین که با اشعه های یونیزاسیون سروکار داشته اند در اثر این پدیده درگذشتند حوادث بد همچنان ادامه یافت سرانجام در سال 1921 با تاسیس کمیتة حفاظت در برابر پرتوهای ایکس و رادیوم بریتانیا برای یافتن روشهای کاهش تابشگیری اولیه اقدام رسمی صورت پذیرفت.
کوشش آنها به طور جدی دچار مشکل بود چرا که به هر حال واحدی مناسب برای اندازه‌گیری پرتو نداشتند. واحدهای خام آن در سال 1928 دومین کنگرة بین المللی رادیولوژی (ICR) کمیته ای را جهت تعریف رونتگن (R) به عنوان واحدی برای تابش اشعه تعیین نمود. کمیتة مزبور تا سال 1937 کار خود را تمام ننمود و لیکن رونتگن حتی قبل از اینکه به طور دقیق تعریف گردد، به یک واحد اندازه گیری مورد قبول تبدیل شده بود.
 


فصل اول

فلسفه حفاظت در برابر اشعه
 
فلسفه حفاظت در برابر اشعه
 حفاظت انسان و محیط زیست در برابر اثرات زیانبار مواد و دستگاههای پرتوزا از طریق وضع قوانین و مقررات مربوطه و همچنین کنترل و نظارت بر رعایت آنها، علم فیزیک بهداشت نامیده می‎شود و حفاظت در برابر اشعه در واقع حرفه ای است که حفاظت انسان، محیط زیست و نسلهای آینده را در برابر اثرات بیولوژیکی پرتوها بر اساس اصول علمی تدوین شده در دانش فیزیک بهداشت بر عهده دارد.
با وجود اینکه کاربرد پرتوهای یونساز در امور مختلف بسیار مفید و بعضاً منحصر به فرد می‎باشد لیکن عدم رعایت نکات ایمنی می‎تواند خطرات جدی برای کارکنان، مردم، محیط زیست و حتی نسلهای آینده به همراه داشته باشد. خطرات بالقوه اینگونه پرتوها به فوریت و پس از شناخت مواد پرتوزا در بیش از یکصد سال پیش کشف گردیده است. با پیشرفت در زمینه شناسایی خطرات و توانایی در اندازه گیری پرتوهای یونساز، رهنمودهای مربوطه در خصوص اقدامات حفاظتی رو به گسترش و توسعه نهاد. به طور کلی هدف حفاظت در برابر اشعه، استفاده از مزایای کاربرد پرتوها در زمینه های گوناگون و کاهش هرچه بیشتر خطرات ناشی از اثرات آن توسط کارکنان، مردم، محیط زیست و نسلهای آینده می‎باشد.
اثرات پرتوهای یونساز
اثرات پرتوهای یونساز به دو دسته اثرات قطعی و اثرات احتمالی تقسیم بندی می‎شوند:
 
اثرات قطعی
هنگامی که میزان دز دریافتی نسبتاً زیاد باشد اثرات قطعی پدیدار می گردند و سبب از بین رفتن تعداد زیادی از سلولهای بافتی می‎شوند. این امر ممکن است به از بین رفتن عملکرد اندامهای آسیب دیده نیز منجر گردد. همواره یک سطح آستانه دز وجود دارد که پایین تر از آن، اثرات قطعی بروز نمی نمایند. حال آنکه در بالاتر از سطح آستانه، با افزایش میزان پرتوگیری، شدت اثرات قطعی افزایش می یابد. حفاظت و ایمنی در برابر اثرات قطعی با پایین نگه داشتن دز در زیر آستانه تضمین می گردد.
اثرات احتمالی
اثرات احتمالی در تمام سطوح پرتوگیری اتفاق می افتند، یکی از عواقب خطرناک اینگونه پرتوگیریها احتمال بروز سرطان می‎باشد که معمولاً چند سال بعد از پرتوگیری اولیه ممکن است آشکار شود. بروز اینگونه اثرات در یک شخص هم محتمل است و هم ممکن است که هرگز اتفاق نیافتد. لیکن با افزایش دز، احتمال وقوع آن بیشتر می‎شود. بروز اثرات اینگونه پرتوگیریها برای دزهای کم مقدار در یک شخص معین بعید است، لیکن در یک جمعیت پرتودیده با همان شرایط پرتوگیری احتمال بروز اثرات آن در کسر کوچکی از جمعیت بعید نمی باشد، بدین ترتیب چنین استنباط می‎شود که آستانه ای برای اثرات احتمالی و برای دزهای کم مقدار وجود ندارد و احتمال وقوع آن متناسب با میزان دز دریافتی می باشد، بنابراین هیچگونه سطح ایمنی دز برای پرتوگیریهای احتمالی وجود ندارد. اگرچه وقتی پرتوگیریها به طور مناسبی کنترل شوند میزان خطر دریافتی در مقایسه با دیگر خطرات موجود در زندگی روزمره بسیار ناچیز می‎باشد.