Лекция 14. Информационные технологии управления фирмой

Классификация и принцип действия дозиметрических приборов

Ядерные взрывы, аварии на реакторах АПЭС сопровождаются проникающей радиацией, образованием большого количества радиоактивных веществ, склонных к самопроизвольному распаду ядер атомов. Этот самопроизвольный распад сопровождается ионизирующим излучением.

Мы поняли, что есть три вида естественного радиоактивного излучения:

- a - излучение, - ядра гелия (⁴ ₂Не). Вследствие наличия положительного заряда a-частицы отклоняются электрическим и магнитным полями. Скорость, с которой вылетают a -частицы, составляет около 10⁷ м/с;

- b - излучение, - электроны, обладающие скоростью до 10⁸м/с. Вследствие наличия отрицательного заряда электроны отклоняются электрическими и магнитными полями в противоположную сторону по сравнению с α - частицами;

- γ – излучение - электромагнитное излучение с длиной волны приблизительно в 10^-12 м и соответственно частотой около 10²⁰ Гц. Оно не отклоняется электрическими и магнитными полями.

β γ α

о ⁺ о

Кроме естественного излучения известны и другие виды излучения, например, n - излучение – поток незаряженных частиц, сопровождающий подрыв нейтронного боеприпаса.

Принцип обнаружения ионизирующих (радиоактивных) излучений (нейтронов, γ - лучей, β – и α - частиц) основан на способности этих излучений ионизировать вещество среды, в которой они распространяются. Ионизация, в свою очередь, является причиной физических и химических изменений в веществе, которые могут быть обнаружены и измерены. К таким изменениям среды относятся: изменения электропроводности веществ (газов, жидкостей, твердых материалов); люминесценция (свечение) некоторых веществ; засвечивание фотопленок; изменение цвета, окраска, прозрачности, сопротивления электрическому току некоторых растворов и др.

Для обнаружения и измерения ионизирующих излучений используют следующие методы: фотографический, сцинтилляционный, химический и ионизационный.

Фотографический метод основан на степени почернения фотоэмульсии. Под воздействием ионизирующих излучений молекулы бромистого серебра, содержащегося в фотоэмульсии, распадаются на серебро и бром. При этом образуются мельчайшие кристаллики серебра, которые не вызывают почернения фотопленки при ее проявлении. Плотность почернения пропорциональна поглощенной энергии излучения. Сравнивая плотность почернения с эталоном, определяют дозу излучения (экспозиционную или поглощенную), полученную пленкой. На этом принципе основаны индивидуальные фото дозиметры.

Преимущества – простота, компактность датчиков. Недостатки – относительно низкая точность измерения.

Сцинтилляционный метод основан на том, что под воздействием радиоактивных излучений некоторые вещества испускают фотоны видимого света. Например, сернистый цинк (SZn), йодистый натрий (INa) под воздействием ионизирующих излучений светятся. Возникшие при этом вспышки света (сцинтилляции) могут быть зарегистрированы, т.к. количество вспышек пропорционально мощности дозы излучения. Регистрируют вспышки с помощью специальных приборов – фотоэлектронных умножителей.

Достоинства приборов, работающих на этом методе – достаточно высокая точность измерений. Недостатки – сложность в изготовлении, относительно высокие затраты при изготовлении.

Химический метод основан на определении изменений цвета некоторых химических веществ под воздействием ионизирующих излучений. Эти вещества меняют свою структуру. Так хлороформ в воде при облучении –разлагается с образованием соляной кислоты, которая дает цветную реакцию с красителем, добавленным к хлороформу. Интенсивность окрашивания зависит от количества соляной кислоты, образовавшейся под воздействием ионизации, а само количество кислоты пропорционально дозе облучения. Сравнивая окраску раствора с имеющимися эталонами, можно определить дозу облучения воздействующего на раствор. На этом принципе работы основаны химические дозиметры ДП-70 и ДП-70М.

В современных дозиметрических приборах широкое распространение получил ионизационный метод обнаружения и измерения ионизирующих излучений.

Сущность ионизационного метода заключается в том, что под воздействием излучений в изолированном объеме происходит ионизация газа: электрически нейтральные атомы газа разделяются на положительные и отрицательные ионы. Если в этот объем поместить два электрода, к которым приложено постоянное напряжение, то между электродами создается электрическое поле. Электроны, имеющие отрицательный заряд, будут перемещаться к аноду, а положительно заряженные ионы – к катоду. Таким образом, в ионизированном газе возникает направленное движение заряженных частиц, то есть через газ проходит электрический ток называемый ионизационным. Измеряя ионизационный ток можно судить об интенсивности ионизирующих излучений.

Приборы, работающие на основе ионизационного метода имеют принципиально одинаковое устройство и включают: воспринимающее устройство 1 (ионизационную камеру или газоразрядный счетчик); электрическую схему 2 (усилитель ионизационных токов); регистрирующее устройство 3 (микроамперметр); источник питания 4 (сухие элементы).

Ионизационная камера представляет собой заполненный воздухом замкнутый объем, внутри которого находятся два изолированных друг от друга электрода. К электродам камеры приложено напряжение от источника постоянного тока. При отсутствии ионизирующего излучения в цепи ионизационной камеры тока не будет, поскольку воздух является изолятором. При воздействии радиоактивных излучений воздух в камере ионизируется и через камеру проходит ионизационный ток, величина которого пропорциональна мощности дозы радиоактивных излучений, воздействующих на камеру. Измеряя ионизационный ток или падение напряжения можно определить мощность или дозу излучений. Ионизационная камера хорошо работает в области высокой интенсивности излучения.

Газоразрядный счетчик используется для измерения радиоактивных излучений малой интенсивности. Высокая чувствительность счетчика позволяет измерять интенсивность излучения в десятки тысяч раз меньше той, которую удается измерить ионизационной камерой.

Газоразрядный счетчик представляет собой полый герметичный металлический или стеклянный цилиндр, заполненный разреженной смесью инертных газов (аргон, неон) с некоторыми добавками, улучшающими работу счетчика (пары спирта). Внутри цилиндра вдоль его оси, натянута тонкая металлическая нить (анод), изолированная от цилиндра. Катодом служит металлический корпус или тонкий слой металла, нанесенный на внутреннюю поверхность стеклянного корпуса счетчика. К металлической нити и к токопроводящему слою (катоду) подают напряжение электрического тока.

В газоразрядных счетчиках используют принцип усиления газового разряда. В отсутствии радиоактивного излучения ионов в объеме счетчика нет. Следовательно, в цепи счетчика электрического тока тоже нет. При воздействии радиоактивных излучений в рабочей объеме счетчика образуются зараженные частицы-ионы.

Электроны, двигаясь в электрическом поле к аноду счетчика, площадь которого значительно меньше площади катода, приобретают кинетическую энергию, достаточную для дополнительной ионизации атомов газовой среды. Выбитые при этом электроны также производят ионизацию. Таким образом, одна частица радиоактивного излучения, попавшая в объем смеси газового счетчика, вызывает образование лавины свободных электронов. На нити счетчика собирается большое количество электронов. В результате этого положительный потенциал резко уменьшается и возникает электрический импульс. Регистрируя количество импульсов тока, возникающих в единицу времени можно судить об интенсивности радиоактивных излучений.

Дозиметрические приборы предназначены для определения уровней радиации на местности, степени заражения одежды, кожных покровов человека, продуктов питания, воды, фуража, транспорта и других различных предметов и объектов, а также для измерения доз радиоактивного облучения людей при их нахождении на объектах и участках, зараженных радиоактивными веществами.

В группу приборов радиационной разведки местности входят индикаторы радиоактивности и рентгенметры; в группу приборов для контроля степени заражения входят радиометры, а в группу приборов для контроля облучения – дозиметры. Конкретные тактико-технические данные этих групп приборов можно найти практически в любой учебной литературе по ГО. Однако, принцип их действия основывается на способности радиоактивных веществ при их излучении ионизировать вещество среды, в которой эти излучения распространяются.

Вопросы:

1. Организационно-экономическая сущность управления фирмой

2. Задачи управления и их реализация и на базе ИТ фирмы

3. Техническое обеспечение ИТ управления фирмой

4. Программное обеспечение ИТ управления фирмой

5. Информационная база технологии управления фирмой

Дата добавления: 2014-01-07