Введение

Изотопы радона (Rn-222 и Rn-220) и их короткоживущие дочерние продукты (КДПИР) присутствуют в воздухе любых помещений и почти всегда создают значимые дозы облучения персонала. Формирование радиационной обстановки при облучении дочерними продуктами изотопов радона имеет ряд специфических особенностей, которые необходимо учитывать при составлении программы дозиметрического контроля.

Главной особенностью являются существенные вариации уровней ЭРОА радона и торона во времени и в пространстве, связанные с их зависимостью от погодных условий (давление, температура, направление и скорость ветра и т.д.) и от интенсивности проветривания помещений.

Суммарная (приведенная) эквивалентная равновесная объемная активность изотопов радона (ЭРОА_ПР) - суммарная ЭРОА изотопов радона, рассчитанная (с учетом относительного вклада в общую дозу дочерних продуктов торона) по формуле:

ЭРОА_ПР = ЭРОА_Rn + 4,6 ЭРОА_Tn. (1)

Эквивалентная равновесная объемная активность (ЭРОА) радона (торона) - характеристика радиационной опасности короткоживущих дочерних продуктов радона (ДПР) и торона (ДПТ). Значения ЭРОА неравновесной смеси ДПР (ДПТ) равны по величине суммарной энергии альфа-частиц, выделяющейся при их полном распаде («скрытой энергии»), аналогичному показателю для ДПР (ДПТ), находящихся в равновесии с радоном (тороном).

Допускается использовать в качестве первичных операционных величин «мгновенные» или средние за определенный период времени значения объемной активности (ОА) радона (газа), от которых переходят к ЭРОА радона путем умножения на величину «фактора равновесия».

Для определения границ контролируемой зоны и выбора пунктов систематического контроля производят предварительную оценку радиационной обстановки на всех подразделениях предприятия, в процессе которой определяют уровни ЭРОА_ПР.

Все участки и объекты, где уровни ЭРОА_ПР превышают 60 Бк/м³, включают в контролируемые зоны и проводят детальную оценку радиационной обстановки в пределах контролируемых зон с целью выявления источников и причин повышенных уровней ЭРОА изотопов радона, а также установления средних значений ЭРОА на отдельных рабочих местах.

Результаты оценки радиационной обстановки являются основанием для составления программы систематического радиационного контроля.

Если ЭРОА_ПР не превышает уровень регистрации, равный 15 Бк/м³, на участке систематический контроль не проводится (осуществляются лишь эпизодические (например, 1 раз в год) измерения ЭРОА) и вклады в эффективную дозу, обусловленные работой на данном участке, не учитываются.

2. Приборы и принадлежности: Радиометр радона РРА-01М-01 «Альфарад».

3. Описание прибора.

Радиометр РРА-01М-01 (РРА) предназначен для экспрессных измерений объемной активности ²²²Rn в воздухе жилых и рабочих помещений. Может применяться для комплексного санитарно-гигиенического обследования территорий и использоваться для работы в полевых условиях. Диапазон измерения объемной активности ²²²Rn от 20 до 20000 Бк/м³.

Предел допускаемой основной относительной погрешности:

- в поддиапазоне от 20 до 100 Бк/м³, ±30%;

- в поддиапазоне от 100 до 20000 Бк/м³, ±20%;

- предел допускаемой дополнительной относительной погрешности при изменениях температуры от +5 до +35⁰С не превышает 10%.

В качестве детекторов в радиометре используются поверхностно-барьерные полупроводниковые детекторы (ДКПС).

Измерение объемной активности ²²²Rn основано на электростатическом осаждении заряженных ионов ²¹⁸Ро (RaA) из контролируемого воздуха на поверхность полупроводникового детектора. Объемная активность ²²²Rn определяется по количеству зарегистрированных альфа-частиц при распаде ²¹⁸Ро.

Электрические импульсы, образующиеся под воздействием на детектор альфа-частиц, усиливаются зарядочувствительным предусилителем и поступают на вход амплитудно-цифрового преобразователя и далее обрабатываются микропроцессором. Пройдя амплитудную селекцию, импульсы, соответствующие альфа-частицам RaA, регистрируются счетчиком микропроцессора и результаты в относительном и абсолютном виде выводятся на дисплей.

Блок управления (рисунок 1) состоит из жидкокристаллического матричного дисплея, гибкой пленочной клавиатуры включающей 13 кнопок и крышки измерительной камеры. На задней части блока установлены тумблер включения и выключения питания, разъем для подключения блока питания, разъем для вывода информации на ПК, 2 штуцера для подключения ПОУ.

Рисунок 7 - Радиометр радона РРА-01М-01 «Альфарад»

3.1. Включение радиометра.

3.1.1. Присоединить штекер сетевого блока питания радиометра к гнезду «ПИТАНИЕ».

3.1.2 Включить питание радиометра переключателем ПИТАНИЕ вверх. При этом на матричном жидкокристаллическом дисплее (далее мониторе) появляется надпись, сопровождаемая кратковременными звуковыми сигналами:

Далее радиометр автоматически входит в режим монитора и ожидает команд от пользователя.

3.2. Работа в режиме монитора.

Вход в любой из пунктов меню осуществляется кнопкой СТАРТ, выход из любого пункта меню осуществляется нажатием кнопки СБРОС. Последовательно нажимая кнопку РЕЖИМ или одну из кнопок 1-8, можно выбрать любой из режимов измерений прибора.

3.2.1. 1-Air1. В этом режиме осуществляется отбор пробы воздуха в течение 20 мин с помощью встроенной воздуходувки, измерение ОА радона, обработка полученных результатов и вывод их на монитор.

При входе в режим после нажатия кнопки 1, появляется надпись:

После запуска режима кнопкой СТАРТ на мониторе появляется надпись:

Длительность работ Текущее время (часы: минуты)

воздуходувки (минуты: секунды)

и включается воздуходувка. Через 2,5 мин подаётся высокое напряжение (HV) на ППД и появляется надпись:

По окончании 3-минутной работы воздуходувки осуществляется режим набора информации в течение 20 мин. В данном режиме используются встроенный алгоритм прогнозирования результатов измерений Q (активность пробы) спустя 3 мин после начала измерений с последующим уточнением через каждую минуту (прогнозируемую активность пробы).

Время начала

измерений

Окончательное значение Q вычисляется только по окончании измерений. Если полученное значение Q выходит за предел нижней границы диапазона измерений ОА радона радиометром, на мониторе по окончании измерений появляется информация:

Общее время измерения пробы

Количество зарегистрированных импульсов, соответствующих распадам ²¹⁸Po (RaA)

Активность

пробы

В этом случае рекомендуется увеличить время экспозиции для более точных измерений, например перейти в режим Air2.

3.2.2. 2-Air2. Программа данного режима имеет следующие отличия от режима Air1:

а) отбор пробы не проводится и воздуходувка не запускается;

б) время измерения пробы составляет 60 мин.

Вывод информации на монитор организован аналогично режиму «Air1».

3.2.3. 3-Intg. В данном режиме можно проводить измерение пробы воздуха в интегральном режиме без ограничений во времени и последовательно определять активность проб Q_i в течение интервала времени τ.

После нажатия кнопки СТАРТ, произойдет запуск режима измерений и интервал времени τ, будет соответствовать данным, отображенным на мониторе - 1 мин. Число таких интервалов неограниченно. После окончания каждого временного интервала τ полученные значения Q_i выводятся на монитор (LAST Q). Алгоритм позволяет вычислять усредненные данные по всем отдельным интервалам времени τ. Также на мониторе отображаются количество зарегистрированных импульсов, соответствующих распадам ²¹⁸Ро (RaA) за время τ, усредненное значение активности по всем отдельным интервалам времени с погрешностью Q:

3.2.4. 4-F.fon. Режим измерения уровня собственного фона радиометра. Служит для определения остаточной активности ²¹⁸Ро (RaA) на детекторе. Алгоритм работы радиометра в этом режиме не отличается от работы в режиме 2. При этом высокое напряжение (HV) на детекторе не включается, что и указывается на мониторе.

3.2.5. 5-Water. Измерение пробы воды на содержание радона. Режим предусмотрен при использовании радиометра в комплекте с пробоотборной приставкой ПОУ. Измерение ОА ²²²Rn в воде основаны на использовании циркуляционного способа перевода радона вместе с воздухом из объема пробы в рабочую камеру радиометра в процессе барботирования.

При входе в режим после нажатия кнопки 5, на мониторе появляется надпись:

Значение объема барботера V в мл. устанавливается кнопками клавиатуры и заносится в память процессора после нажатия кнопки СТАРТ. Запускается воздуходувка и проводится барботирование в течение 4 мин.

Процесс ввода данных отображается на мониторе:

Время барботирования

Соотношение объемов камеры радиометра и барботера

Текущее время

Далее алгоритм работы радиометра не отличается от работы в режиме Air1. На мониторе отображается аналогичная информация, только ОА радона в пробах воды выражается в единицах Беккерели на литр [Бк/л].

3.2.6. 6-Pump. Включение воздуходувки. Работа воздуходувки продолжается 4 мин. На мониторе фиксируется время работы и остановки воздуходувки.

3.2.7. 7-Test BATTERY. Режим контроля напряжения на аккумуляторах. На мониторе фиксируется величина напряжения на аккумуляторе (V) и текущее время.

Напряжение на аккумуляторе Текущее время

При разряде аккумулятора на мониторе появится надпись «BATTERY DISCHARGED».

3.2.8. 8-ADC test. Контроль работы спектрометрического тракта. На мониторе выводятся показания тест-генератора.