Теоретична частина. Прибори та інструменти: дозиметр ДКГ-01Д «Гарант»

Прибори та інструменти: дозиметр ДКГ-01Д «Гарант».

Мета роботи: ознайомитись з конструкцією і принципом дії дозиметрів, засвоїти методику виміру радіаційного фону на робочих місцях, навчитися визначати ефективну дозу опромінення.

ПРИБОРИ І МЕТОДИ РАДІАЦІЙНОГО КОНТРОЛЮ

Лабораторна робота № 8

Завдання до самостійної роботи № 8

На відстані r ₁ від точкового джерела γ -випромінювання потужність експозиційної дози дорівнює Х. Визначити час t, протягом якого можна знаходитися на відстані r ₂ від даного джерела, якщо гранично допустима експозиційна доза дорівнює D = 5,16·10^-6 Кл/кг. Поглинанням γ-квантів у повітрі знехтувати. Дані до розрахунку взяти з табл. 8.4.

Таблиця 8.4

№ варіанту	r 1 , cм	r 2 , м	Х · 10^-6 , А/кг
			3,0
			3,5
			3,0
			4,5
			4,0
			6,0
			4,0
			3,0
			4,0
			3,0
			4,5
			4,0
			3,3
			4,0
			3,0
			4,0
			3,5
			4,0
			4,0
			3,5
			4,5
			3,5
			2,8
			5,0
			4,0
			3,5
			3,0
			2,5
			4,0
			4,5

Радіаційна безпека населення – система заходів по захищенню не тільки сучасного людства, а й майбутніх поколінь від шкідливої дії іонізуючого випромінювання. Іонізуючим є випромінювання, яке при взаємодії з середовищем призводить до утворення електричних зарядів різних знаків. Найбільш небезпечним з усіх видів випромінювання є γ-випромінювання (радіація). Джерела радіації прийнято поділяти на природні та штучні.

Природний радіаційний фон – доза випромінювання, що створюється космічними променями і природними радіонуклідами, які містяться в землі, воді, повітрі, інших елементах біосфери, харчових продуктах і організмі людини. Радіоактивний фон присутній скрізь і завжди, його рівень в різних регіонах коливається відносно певного середнього значення. Він залежить від висоти території над рівнем моря і геологічної будови кожного конкретного району.

Нормальним вважається рівень зовнішнього опромінення тіла до 0,2 мікрозіверт за годину (до 20 мікрорентген за годину), а максимальним безпечним є рівень природної радіації 0,5 мікрозіверт за годину (до 50 мікрорентген за годину).

Поглинена доза опромінення накопичується в організмі, її сумарне значення за усе життя не повинне перевищувати 100 – 700 мЗв (верхня межа інтервалу відноситься до мешканців високогірних районів і районів з підвищеною природною радіоактивністю ґрунтів, підземних вод і гірських порід). Нижче наведені річні показники опромінення організму людини на рівні моря від різних природних джерел радіоактивності: сонячна радіація – 0,3 мілізіверта за рік (на висоті 2 км втричі більше); ґрунт і гірські породи – 0,5 мЗв/рік (на гранітах близько 1 мЗв/рік); житло та інші будівельні конструкції – 0,3 мЗв/рік; їжа – до 0,02 мЗв/рік; питна вода – до 0,1 мЗв/рік (при щоденному споживанні 2 літрів); повітря – 0,2 мЗв/рік (радон і продукти його розпаду).

Окрім природних існують також разові (вимушені) опромінення: флюорографія, рентген легенів – до 3 мЗв, рентгенівський знімок у зубного лікаря – 0,2мЗв, переліт на літаку – 0,005...0,020 мілізіверт за годину (основний вклад від сонячної радіації при польоті на висоті близько 10 км, максимальні значення у період сонячної активності), сканери (інтроскопи) в аеропортах - до 0,001 мЗв за один акт перевірки пасажира.

Іонізуюче радіоактивне опромінення, вживане в медицині для діагностики і лікування (флюорографія, рентгенографія і комп'ютерна томографія), при частому і надмірному застосуванні може зашкодити здоров'ю. Тому встановлена максимальна ефективна доза опромінення від даних джерел – 1 мілізиверт.

Окрім медицини природні і штучні джерела радіації (гамма- і рентгенівського випромінювання, нейтронів), у тому числі і великої потужності, застосовуються для фізичних, фізико-хімічних і біологічних досліджень, для дефектоскопії (контролю якості внутрішньої структури матеріалів), при пошуках корисних копалин, свердловинних дослідженнях і таке інше. Для роботи з джерелами опромінювання потрібний надійний біологічний захист персоналу, чітке дотримання техніки безпеки. Людський організм не здатен за допомогою своїх органів чуття сприймати наявність радіоактивних речовин і їх випромінювання (до несмертельних значень), тому потрібні спеціальні вимірювальні прилади – дозиметрична і радіометрична апаратура.

Радіометри – використовуються для виміру щільності потоку і потужності доз іонізуючого випромінювання, а також активності радіонуклідів.

Спектрометри – призначені для вивчення розподілу випромінювань за енергіями, зарядом і масами, тобто для детального аналізу зразків матеріалів, що є джерелами іонізуючого випромінювання.

Дозиметри – застосовують для виміру індивідуальної еквівалентної дози і потужності доз рентгенівського, β - і γ-випромінювань в діапазоні енергій від 0,05 до 3 МеВ. Найбільш поширеними моделями дозиметрів є ДКГ і ДКС (індивідуальні), МКС (дозиметр-радіометр), за класом точності і опціями вони поділяються на побутові та професіональні, по конструкції – на переносні та стаціонарні.

В якості детектора радіації зазвичай застосовують лічильник Гейгера-Мюлера. Бета-фільтр виготовляється двошаровим із міді та свинцю, який з усіх боків екранує датчик. Широкий діапазон вимірів та висока точність і надійність в роботі характерні лише для приладів професійного класу, але їх ціна значно вища, ніж у побутових моделей.

Для радіометричних приладів характерне значне розсіяння відліків (до 40%), тому для зменшення похибки результатів хоча б до 15% збільшують кількість і час дослідів (у тому числі з використанням дублюючих апаратів). Виробники зменшують похибку приладів за рахунок підвищення чутливості, збільшуючи кількість і якість детекторів іонізуючого випромінювання (газорозрядних лічильників або різних видів сцинтиляторів) в радіометричних приладах.
Додаткові похибки приладів також викликають: температура, відмінна від кімнатної (змінює параметри електричної схеми на 15%),
підвищена вологість і конденсат (на 10%), ступінь зарядженості батареї (на 10%), варіації космічного випромінювання. Всі згадані фактори разом утворюють інтегральну похибку.

Періодична повірка та калібрування приладів радіаційної безпеки проводиться один раз на рік – це стандартний часовий інтервал для апаратури. Побутові радіометри і дозиметри повірці не підлягають – їх можна звірити по новим, нещодавно купленим або щойно повіреним приладам, проводячи паралельні заміри в режимі підвищеної точності, "на рівному полі".

Результати вимірів, отримані за допомогою побутових приладів, не можуть бути використані для офіційних висновків державними органами. Для цього потрібна професійна і сертифікована апаратура, яка отримала державну повірку, і кваліфікований спеціаліст, здатний правильно провести вимірювання, виконати розрахунки і оформити результати.

Для виконання лабораторної роботи використовується дозиметр ДКГ-01Д «Гарант» (рис. 8.2), розроблений у 2008 році з використанням сучасної елементної бази і програмних рішень. Призначенням даного дозиметра є виміри еквівалентної потужності γ -випромінювання, еквівалентної дози γ -випромінювання, робота в якості датчика при моніторингу місцевості, робота в якості зйомного блоку детектування в багатоканальних системах.

Рис. 8.2. Дозиметр ДКГ-01Д.

Даний дозиметр вимірює γ-випромінювання в широкому діапазоні потужностей доз. Завдяки високій чутливості детектора результати вимірювань на рівні природного фона може бути отриманий за досить короткий час. ДКГ-01Д обладнаний великим графічним дисплеєм, який дає змогу розрізняти інформацію з відстані більше десяти метрів.

Дата добавления: 2015-07-13