 |
Организация защиты от радиационных излучений
|
|
|
|
При работе с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений важное значение имеет правильная организация защиты от радиационных излучений, обеспечивающая безопасность обслуживающей персонала.
Наиболее просто осуществляется защита от альфа- и бета-излучений. Так как длина пробега альфа-частиц испускаемых радиоактивными веществами, в воздухе составляет 8...9 см, то обслуживающему персоналу достаточно находиться на расстоянии 9... 10 см от источника радиоактивного излучения. В случае бета-излучения обслуживающий персонал должен находиться за специальными ширмами (экранами) или в специальных защитных шкафах с толщиной стенок, превышающей максимальный пробег бета-частиц. В качестве защитных материалов используют плексиглас, алюминий или стекло.
Защитные устройства от гамма-излучения и нейтронов представляют собой довольно громоздкие сооружения; толщина применяемых для защиты материалов (бетон, свинец, песок и др.) может достигать нескольких десятков и даже сотен сантиметров (например, для защиты ядерного реактора). Защита должна проектироваться с коэффициентом запаса, равным двум. Поэтому мощность дозы излучения за защитой 
, где 
— предельно допустимая доза, выражаемая в зивертах в неделю (Зв/нед); 
— время облучения в неделю.
Входная дверь в помещение, где размещена установка радиоактивного излучения, должна быть обязательно снабжена блокирующим устройством, препятствующим входу при включенной установке. Кроме того, должно быть предусмотрено устройство для принудительного дистанционного перемещения источника излучения в положение хранения в случае аварии. Все манипуляции с источниками гамма- и нейтронного излучения следует производить при помощи длинных захватов и держателей.
|
|
|
Необходимо периодически производить контроль эффективности защиты по дозиметрическим приборам, так как с течением времени она может частично утратить свои защитные свойства вследствие нарушения целостности (появления микротрещин в бетонных ограждениях, вмятин, разрывов свинцовых листов и т.д.).
Изделия, подвергшиеся облучению, в зависимости от степени его активности и необходимости последующего анализа должны быть либо перегружены в места, предусмотренные для выдержки образцов после облучения, либо разрушены в установленном порядке.
Контрольные вопросы
1. Источники радиоактивного излучения.
2. Обратимые и необратимые явления в электро-радио-материалах.
3. Организация защиты от ионизирующего излучения.
4. Особенности испытаний на воздействие невесомости.
5. Структура испытательного центра на воздействие ИИ.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 7
ОСНОВЫ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ
Цель работы: закрепление теоретических знаний об основах теории надежности.
В период подготовки к практическому занятию студенты получают в соответствии с указаниями преподавателя необходимую литературу в библиотеке университета и изучают учебные материалы темы № 7 «Основы теории надежности», используя литературу [1, с.; 2, с.], материал, представленный ниже, а также конспект лекций.
Общие сведения о технической диагностике
И надежности
Диагноз распознавания:Объект, состояние которого определено, называется объектом диагноза.
Диагностика представляет собой процесс исследования объекта диагноза. Завершением этого исследования является получение результата диагноза, т.е. заключение о состоянии объекта (объект исправен, объект не исправен, в объекте имеется такая-то неисправность).
Диагностика – отрасль знаний, включающая в себя теорию и методы организации процессов диагноза, а так же принципы построения средств диагноза. Когда объектом диагноза является объекты технической природы, говорят о технической диагностике. Техническая диагностика решает три типа задач по определению состояний технических объектов:
|
|
|
1) Задачи по определению состояния, в котором находится объект в настоящий момент времени. Это задачи диагностики;
2) Задачи по предсказанию состояния, в котором окажется объект, в некотором роде это будет момент времени. Это задача прогноза прогнозирования. К задачам технического прогнозирования относятся задачи по назначению периодичности профилактики и ремонта;
3) Задачи определения состояния, в котором находился объект в некоторый момент времени в прошлом. Это задачи генеза отрасль, решающая задачи этого типа называется технической генетикой. К этим задачам относятся, например, причины аварии.
В жизни любого объекта, как некоторого изделия всегда можно выделить два этапа: производство и эксплуатация данного объекта. Бывает так же этап хранения этого объекта.
Для любого объекта на каждом этапе его жизни задаются определенные технические требования. Желательно, чтобы объект всегда соответствовал этим требованиям. Однако в объекте могут возникнуть неисправности, нарушающие указанное соответствие прибора. Тогда задача состоит в том, чтобы создать на этапе производства или восстановить нарушенную неисправность (которая может появиться на этапах эксплуатации или хранения) в соответствии с заданными техническими требованиями, прилагаемыми объекту.
Решение этой задачи невозможно без эпизодического или непрерывного диагноза состояния объекта. Состояние объекта определяется его надежностью.
Надежность - это свойство объекта выполняемых заданных функций сохранения, во время значений и установленных эксплуатационных показателей в заданных режимах и условиях использования, технического обслуживания, ремонта и т.д.
Исправное состояние - это состояние, при котором прибор соответствует всем требованиям устнормативной - технической документации.
Неисправное состояние - это состояние, при котором прибор, объект не соответствует хотя бы одному из требований нормативно - технической документации.
|
|
|
Работоспособное состояние -это состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных нормативов в пределах установленных документацией.
Неработоспособное состояние -это состояние, при котором значения хотя бы одного заданного параметра не соответствуют нормативно – технической документации.
Понятие повреждение заключается в нарушении исправного состояния изделия при сохранении его работоспособности. Для любого изделия существуют понятия: дефект, неисправность, отказ, сбой и ошибка.
Дефект - это отклонение от параметров изделия относительно заданных в нормативно – технической документации.
Неисправность - форматированное представление факта проявления дефекта на входах и выходах изделия.
Отказ - дефекты, связанные с необратимыми нарушениями характеристик изделия, приводящим к нарушению его работоспособного состояния.
Сбой - дефект, заключающийся в том, что в результате временного изменения параметров изделия в течение некоторого периода времени оно будет функционировать непрерывно. Причем его работоспособность восстанавливается самонаправленно. Помехи, воздействующие на работоспособность.
Ошибкой (для дискретной техники) называют неправильное значение сигналов на внешних входах изделия, вызванное неисправностями, переходными процессами или помехами, воздействующими на изделие.
Число дефектов, неисправностей, отказов, сбоев, одновременно присутствующих в изделии называют кратностью.
Кратность ошибок определена не только кратностью неисправности, из-за которой она возникла, но и структурной схемой изделия, т.к. в результате имеющихся разветвлений в схеме однократная неисправность может вызвать многократную ошибку в последовательных цепях.
Безотказность - свойство изделия, в котором он непрерывно сохраняет работоспособность в течение некоторого времени.
Ремонтопригодность - свойство изделия, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранения их путем ремонта и технического обслуживания.
|
|
|
Показатели безотказности:
1) Вероятность безотказной работы 
– это вероятность того, что в заданном интервале времени 
в изделии не возникает отказа.
;
Функция 
является монотонно убывающей функцией, т.е. в процессе эксплуатации и хранения надежность только убывает. Для определения 
используется следующая статическая оценка:
, (15)
где 
– число изделий, поставленных на испытание (эксплуатацию).
– число изделий, отказавших в течение времени 
.
2) Вероятность бессбойной работы 
– это вероятность того, что в заданном интервале времени 
будет отсутствовать сбой в изделии.
, (16)
где - 
функция распределения сбоев в течение времени 
.
Для определения стабильности оценки мы имеем формулу:
, (17)
где 
– число изделий поступивших на эксплуатацию.
– число изделий, в которых произошел сбой в течение времени t.
3) Интенсивность отказа 
– это условная плотность вероятности возникновения отказа невосстанавливаемого объекта, определенного рассмотренного момента времени, при условии, что до этого момента отказ не возник.
Для определения 
используется следующая статистическая оценка:
, (18)
где 
– число отказавших изделий в интервал времени 
.
– среднее число исправных изделий в интервал времени 
.
, (19)
4) Средняя наработка до отказа (среднее время безотказной работы) 
– это математическое ожидание наработки до первого отказа определяется так:
. (20)
Эти показатели рассчитаны на изделие, которое не подлежит восстановлению.
Показатели ремонтопригодности:
1) Вероятность восстановления 
– это вероятность того, что отказавшее изделие будет восстановлено в течение времени 
.
, (21)
где 
– число изделий время восстановления которых было 
(меньше) заданного времени 
;
– число изделий оставшихся на восстановлении.
2) Интенсивность восстановленного 
– условная плотность распространения времени восстановления для момента времени 
при условии, что до этого момента восстановление изделия не произошло.
, (22)
где 
– число восстановленных изделий за время 
;
– среднее число изделий которые, не были восстановлены в течение времени 
.
3) Среднее время восстановления 
– это натуральная величина ожидания восстановления.
. (23)
Статистическая оценка: 
, (24)
где 
- Сумма промежутков времени, затраченных на отбор и устранение отказов (число восстановленных отказов равное числу отказов).
4)Коэффициент готовности 
– это вероятность того, что изделие работоспособно в произвольный момент времени 
.
|
|
|
Стационарный режим: 
.
. (25)
Стационарная оценка: 
, (26)
где 
– ый интервал времени исправной работы изделия.
– интервал времени восстановления изделия.
– число отказов изделия.
5) Коэффициент оперативной готовности 
– это вероятность того, что аппаратура будет работоспособна в произвольный момент времени 
и безотказно проработает заданное время 
.
. (27)
Для определения 
имеется статистическая оценка:
Статистическая оценка: 
; (28)
|
|
|
