Hoe een muis een olifant werd * 07/16/96 Hoe een muis een olifant werd Frits Pleiter SBE Rijksuniversiteit Groningen 2/24/2019 *

Casus In een onderzoeksinstituut worden muizen die * 07/16/96 Casus In een onderzoeksinstituut worden muizen die elders zijn ingespoten met het radionuclide 89Zr gehuisvest in een kooi, waar ze verblijven totdat deze activiteit geheel is vervallen. De kooi staat op een tafel en kan afgeschermd worden met loodblokken met een dikte van 5 cm. 2/24/2019 *

Vraag 1 Bereken de omgevingsdosisequivalenttempo-constante h. * 07/16/96 Vraag 1 Bereken de omgevingsdosisequivalenttempo-constante h. kwadratenwet H*(10) = h A t / r2 bronconstante h  y E / 8 2/24/2019 *

Gegevens 1 y = 1,16 (Bq s)-1 E = 1 MeV MIRD-gegevens van 89Zr * 07/16/96 Gegevens 1 y = 1,16 (Bq s)-1 E = 1 MeV MIRD-gegevens van 89Zr 2/24/2019 *

* 07/16/96 MIRD-gegevens van 89Zr 2/24/2019 *

Antwoord 1 de gemakkelijke manier is de vuistregel * 07/16/96 Antwoord 1 de gemakkelijke manier is de vuistregel h =  y(i)  E(i) / 8 (E in MeV) = 1,16  1 / 8 = 0,15 Sv h-1 MBq-1 m2 de moeilijke manier is de elementaire berekening h  E  en /  = 1,610-13  E  y  (3600 / 4)  0,003 = 0,1410-12  y  E (in Sv h-1 Bq-1 m2) 2/24/2019 *

* 07/16/96 Vraag 2 Bereken het maximale jaarlijkse omgevings-dosisequivalent in de naastliggende ruimtes in het geval dat de kooi niet met lood wordt afgeschermd. 2/24/2019 *

Gegevens 2 de maximale activiteit is 500 MBq per jaar * 07/16/96 Gegevens 2 de maximale activiteit is 500 MBq per jaar op t = 0 bevindt deze activiteit zich in één muis de activiteit vervalt volledig in het betrokken jaar T½ = 78,41 h volgens de MIRD-gegevens de muis zit in een kubusvormige kooi met een ribbe van 30 cm de minimale afstand van de muis tot de naastgelegen ruimtes is 25 cm de wanden hebben geen afschermende werking 2/24/2019 *

* 07/16/96 Gegevens 2 stal kooi 2/24/2019 *

Intermezzo: wiskunde omgevingsdosisequivalent in een tijd dt * 07/16/96 Intermezzo: wiskunde omgevingsdosisequivalent in een tijd dt H*(10, t) dt = h A(t) dt / r2 = h A(0) e -t dt / r2 omgevingsdosisequivalent H*(10) na volledig verval     h A(0) e -t dt / r2 = [ h A(0) / r2 ] [ e -t / (-) ] 0 0 = [ h A(0) / r2 ] /  2/24/2019 *

Antwoord 2 h = 0,15 Sv h-1 MBq-1 m2 A(0) = 500 MBq per jaar * 07/16/96 Antwoord 2 h = 0,15 Sv h-1 MBq-1 m2 A(0) = 500 MBq per jaar r = 25 cm = 0,25 m  = 0,693 / T½ = 0,693 / 79,41 h = 8,710-3 h-1 H*(10) = [ 0,15  500 / 0,252 ] / 8,710-3 = 0,14106 Sv = 0,14 Sv per jaar 2/24/2019 *

* 07/16/96 Vraag 3 Bereken de transmissie van twee loodblokken voor fotonen met een energie van 1 MeV. Verifieer dat twee loodblokken voldoende zijn om te zorgen dat het omgevingsdosisequivalent in de aangrenzende ruimtes lager blijft dan 1 mSv per jaar. 2/24/2019 *

Gegevens 3 dikte loodblok = 5 cm ( / )lood = 0,0708 cm2 g-1 * 07/16/96 Gegevens 3 dikte loodblok = 5 cm ( / )lood = 0,0708 cm2 g-1 lood = 11,34 g cm-3 buildup-factor voor lood E d (MeV) 2 4 7 10 15 0,5 1,42 1,69 2,00 2,27 2,65 1,0 1,69 2,26 3,02 3,74 4,81 2,0 1,76 2,51 3,66 4,84 6,87 2/24/2019 *

Antwoord 3 lood = 0,0708  11,34 = 0,80 cm-1 dlood = 2  5 = 10 cm * 07/16/96 Antwoord 3 lood = 0,0708  11,34 = 0,80 cm-1 dlood = 2  5 = 10 cm d = 0,80  10 = 8,0 B = 3,02 + (3,74 - 3,02)  (8,0 – 7) / (10 – 7) = 3,02 + 0,24 = 3,26 T = B e -d = 3,26  e -8,0 = 3,26  3,3510-4 = 0,0011 H*(10) = 0,14 Sv  0,0011 = 0,1510-3 Sv << 1 mSv 2/24/2019 *

Vraag 4 Om praktische redenen is de muizenkooi aan de * 07/16/96 Vraag 4 Om praktische redenen is de muizenkooi aan de bovenkant niet afgeschermd, waardoor er op het plafond een stralingsvlek ontstaat. Schat de maximale bijdrage van de via het plafond verstrooide straling aan het jaarlijkse omgevingsdosisequivalent voor een werknemer in de naastgelegen ruimte. 2/24/2019 *

Gegevens 4 de muis zit op de bodem in het midden van de kooi * 07/16/96 Gegevens 4 de muis zit op de bodem in het midden van de kooi stralingsintensiteit binnen de bundelvlek is overal gelijk en wordt bepaald door de kortste afstand van de muis tot het plafond de afstand van de muis tot het plafond is 1,8 m de minimale afstand tussen plafond en de werknemer in de naastgelegen ruimte is 1,0 m grafiek van de verstrooiingsfactor als functie van de verstrooiingshoek de verstrooiingshoek ligt tussen 135° en 180° 2/24/2019 *

* 07/16/96 Gegevens 4 2/24/2019 *

* 07/16/96 Gegevens 4 2/24/2019 *

Antwoord 4 oppervlak bundelvlek = 1,8 m  1,8 m * 07/16/96 Antwoord 4 oppervlak bundelvlek = 1,8 m  1,8 m = 3,24 m2 = 3,24104 cm2 primaire intensiteit = 0,14 Sv  (0,25 / 1,8)2 = 0,0027 Sv verstrooingscoëfficiënt = 0,0125% = 1,2510-4 per 100 cm2 op 1 m H*(10)strooi = 0,0027  1,2510-4  (3,24104 / 100) = 0,1110-3 Sv = 0,11 mSv 2/24/2019 *

Wie heeft de opgave gemaakt ? En wie had het goed ? * 07/16/96 Wie heeft de opgave gemaakt ? En wie had het goed ? Dank u voor uw aandacht, mede namens de muizen. 2/24/2019 *