Лабораторная работа №2. Изучение устройства и принципа работы дозиметров. Измерение

Дозиметрических величин

Внешнее облучение человека (животных) – это облуче­ние от источников радиоактивного излучения, находящихся вне организма. Источниками внешнего облучения являются космические излучения и радиоактивные изотопы земной ко­ры, создающие естественный радиационный фон, а также ра­дионуклиды, попавшие в окружающую среду при испытательных термоядерных взрывах, радиационных ава­риях и другими путями. Все это в совокупности принято называть радиационным фоном. Мерой радиационного фона является мощность эквивалентной дозы гамма-излучения (ранее – мощность экспозиционной дозы).

Внешнее облучение может производиться всеми видами излучений, но наибольшую опасность представляет гамма-излучение, обладающее очень большой проникающей способ­ностью. Внешнее облучение альфа-частицами вследствие их малой проникающей способности практического значения не имеет, оно не способно проникнуть через одежду и обувь, а также через наружный слой кожи, образованный отмершими клетками. Бета-излучение хотя и обладает большей прони­кающей способностью, чем альфа-излучение, но оно проходит в ткани организма на глубину не более 1–2 см, его интен­сивность сильно изменяется по высоте, и большая часть его поглощается одеждой и кожей.

Контролируется внешнее облучение с помощью дозимет­ров. Дозиметры – это приборы для измерения дозы или мощности дозы ионизирующих излучений. По принципу детектирования они подразделяются на химические, фоточувствительные, термолюминесцентные, электростатические, газоразрядные, сцинтилляционные, полупроводниковые, биохимические.

В химических дозиметрических системах происходит накопление продукта радиолиза или изменение цвета реагента под действием радиации. Примером может служить ферросульфатная система («дозиметр Фрике», реакция окисления Fe²⁺ →Fe³⁺) и некоторые другие реакции: восстановление Се⁴⁺→ Се³⁺, разложение N₂O в газо­вой фазе и др. Существуют и пластмассовые пленочные дози­метры, изменяющие цвет при облучении. Недостатком хими­ческих дозиметров, существенно ограничивающим их применение, является низкая чувствительность. Измеряемые дозы лежат обычно в диапазоне 10¹–10⁶ Гр.

Пленочные фотоэмульсионные дозиметры (например, ИФК-2,3; ИФКУ) представляют собой небольшую светозащищенную кассету с помещенной в нее пластиной фоточувствительного материала (например, рентгеновской пленки). По завершении времени экспо­зиции фотопленку вынимают и проявляют обычным способом. До­зу определяют по степени почернения пленки.

Действие термолюминесцентных дозиметров (например, ДПГ, ДПС, КДТ-02) основано на способности некоторых люминофоров (например, LiF или Li₂B₄O₇) накапливать энергию радиации и вы­свобождать ее позднее под действием нагревания. Миниатюрные таблетки люминофора помещают внутрь портативной кассеты, а для измерения накопленной энергии таблетки переносят в специ­альное (стационарное) измерительное устройство, где регистриру­ется интенсивность высвечивания (люминесценции) после нагревания. Чувствительность при измерении дозы достигает 5–10 мкЗв при достаточно высокой точности (ошибка около 1–2%).

Близкий по характеру принцип действия у стеклянных дози­метров, например изготовленных из фосфатного стекла, активиро­ванного серебром: они высвечивают накопленную поглощенную энергию после воздействия ультрафиолетовым светом.

Ионизационные электростатические дозиметры работают по принципу электрического конденсатора, заряжаемого в начальный момент времени. Ионизация воздуха в камере прибора приводит к постепенному стеканию заряда. Дозиметр такого типа (например, ДК-02) обычно имеет вид авторучки с окошком у торца. Визуаль­ный просмотр прибора в проходящем свете позволяет увидеть нить, которая перемещается по шкале доз. В других случаях дозиметр мо­жет быть «слепым», а накопленную дозу можно определить с по­мощью отдельного устройства в виде разности потенциалов на электродах камеры.

Биологическую дозиметрию используют для ретроспективной оценки дозы непредвиденного облучения по его биологическим по­следствиям, например, по частоте стабильных хромосомных аберра­ций в клетках крови, выявляемой цитогенетическим анализом спустя месяцы и годы после инцидента.

В зависимости от способа вывода информа­ции дозиметры бывают:

1) индицирующие мощность дозы (прямопоказывающие);

2) индицирующие дозу (накапливающие);

3) универсальные.

Прямопоказывающие дозиметры – это приборы, которые не­прерывно измеряют мощность дозы в текущее время, например, до­зиметр ИРД-02. Такие приборы удобно использовать в условиях меняющихся дозовых нагрузок, так как они позволяют осуществлять оперативный контроль.

Для накапливающих дозиметров необходимо определить проме­жуток времени, по истечении которого прибор показывает дозу, на­копленную за это время. Например, термолюминесцентный дози­метр ДПГ-02 оператор носит с собой, а через определенное время при помощи специального прибора КДТ-02М узнает о полученной дозе. Термолюминесцентный дозиметр не годится для оперативного контроля, однако некоторые приборы из этой группы позволяют его проводить (комплект дозиметров ДП-22В).

Универсальные приборы могут работать как прямопоказывающие, так и в качестве накапливающих приборов. Так, обычный режим работы профессионального дозиметра ДКС-04 – индицирование текущей мощности дозы в миллизиветрах в час (мР/ч), но в специальном режиме с его помощью можно узнать полученную дозу в миллизивертах (мР) за все время с момента включения.

В зависимости от области применения (диапазона мощности доз) дозиметры подразделяются на следующие виды:

1) бытовые;

2) профессиональные.

Бытовые дозиметры, например ИРД-02 и МС-04Б, выпускают­ся в основном для населения и используются для измерения малых (на уровне фона) доз.

Профессиональные дозиметры использует, как правило, персонал ядерных объектов. Такие дозиметры, например ДКС-04, не позволяют измерять значения уровня естественного радиационного фона.

В зависимости от назначения дозиметры подразделяются на инспекционные и индивидуальные. Инспекционные дозиметры предназначены для определения дозовых характеристик полей ионизирующего излучения и измеряют мощность амбиентной дозы.

Индивидуальные дозиметры должны находиться на теле человека и определять дозу, полученную конкретным человеком в поле ионизирующего излучения.

При выборе дози­метра необходимо руководствоваться не только целью решения конкретной задачи (диапазон измерений, измеряемая величина, точность и др.), но и информацией о том, прошел ли этот прибор государственные испытания и внесен ли он в Государственный реестр средств измерений.

Измерения мощности эквивалентной дозы гамма-излучения должны выполняться в соответствии с Методикой выполнения измерений мощности эквивалентной дозы (МЭД) гамма-излучения дозиметрами и дозиметрами-радиометрами при проведении радиационного контроля территорий, предприятий, рабочих мест, лесных и сельскохозяйственных угодий, зданий, сооружений, техники, транспорта, металлолома и т.д. (МВИ.МН 2513-2006).

При обследовании территории измерение МЭД проводят на высоте 1 м от поверхности. При проведении преддезактивационного обследования для участков с повышенным радиационным фоном дополнительно проводят измерения МЭД на высоте 2–3 см от поверхности. При обследовании зданий особое внимание следует обратить на крыши, водостоки, входы и выходы вентиляционных систем, щели, выбоины и т.д., где возможно скопление радиоактивных веществ. При радиационном обследовании земель лесного фонда дополнительно проводят измерения МЭД на высоте 3–4 см от поверхности в точках отбора проб.

При обследовании зданий и сооружений измеряют МЭД в каждом помещении (комнате) в пяти точках на высоте 1 м над уровнем пола (четыре измерения по углам помещения и одно в центре).

Обследование оборудования, техники, транспортных средств включает измерение МЭД в характерных точках (кабина водителя, салон автомобиля, рабочее место обслуживающего персонала и т.д.).

Обследование металлолома и твердых отходов производят вблизи поверхности (на расстоянии не более 0,1 м) партии (фрагмента) металлолома (за вычетом величины природного фона).

Измерение МЭД на реперной площадке дозиметрических постов сети наблюдения проводят на расстоянии 1 м от поверхности земли.

Цель работы: приобрести навыки работы с дозиметрическими приборами.

Материалы и оборудование: дозиметр-радиометр МКС-АТ6130, дозиметры ДБГ-06Т и ДРГ-01Т, бытовые дозиметры-радиометры АНРИ-01-02 «Сосна», РКСБ-104, индивидуальные дозиметры.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: