Национальный Исследовательский Ядерный Университет «мифи» (нияу мифи)

К А Ф Е Д Р А № 1

Отчет по лабораторной работе №3

«Измерение мощности дозы фотонного излучения

и мощности эквивалентной дозы смешанного излучения»

Выполнили: студенты гр. Е9-06

Моисеев Д. Д.

Рябов С. М.

Принял: Ст. преподаватель

Званцев А. А.

Москва 2012

Цель работы : ознакомление с устройством ионизационной камеры и её градуировка, измерение мощности экспозиционной и эквивалентной дозы фотонного и нейтронного излучений

Введение

Контроль радиационной обстановки на предприятиях и в учреждениях, где ведутся работы с источниками ионизирующих излучений проводятся с помощью комплекса радиометрической и дозиметрической аппаратуры. Для квалифицированной оценки получаемых результатов измерения необходимо знать основы устройства приборов, принцип их работы, методы градуировки, погрешности измерения и др.

Наиболее часто радиационная опасность при внешнем облучении определяется фотонным и нейтронным излучениями. При измерении фотонного излучения в настоящей работе используется внесистемная единица экспозиционной дозы – Рентген. Хотя данная единица устарела, однако она часто используется для характеристики радиационной обстановки. Кроме того, многие приборы, выпущенные ранее и до сих пор эксплуатируемые, градуированы по мощности экспозиционной дозы в Рентгенах. Для перевода экспозиционной дозы в Рентгенах в эквивалентную дозу в бэрах необходимо полученное значение экспозиционной дозы умножить на коэффициент 0,96: т. е. с погрешностью 5% экспозиционная доза в Рентгенах соответствует дозе в бэрах. Для перехода к системе СИ, т. е. к Зиверту (Зв) необходимо значение дозы в бэрах разделить на 100.

Работа поделена на две части.

1-ЧАСТЬ

Рабочее задание.

1. Отградуировать ионизационную камеру (рентгенметр “Кактус”).

2. Определить погрешность измерения мощности эквивалентной дозы дозиметра ДКС-96 с датчиком БДКС-96.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомление с прибором “Кактус”

Прибор «Кактус» представляет собой цилиндрическую ионизационною камеру объемом 5 литров с алюминиевыми стенками толщиной 2 мм. Камера подсоединена к блоку измерителя ионизационного тока. На анод камеры подано высокое напряжение. Под воздействием фотонов высокой энергии (60 кэВ  3 Мэв) в камере происходит ионизация воздуха вторичными электронами, возникает электрический ток, величина которого пропорциональна мощности дозы в точке расположения камеры. Ток усиливается и измеряется с помощью стрелочного прибора.

2. Градуировка рентгенметра “Кактус”.

Источник  - излучения устанавливался последовательно на нескольких расстояниях R от детектора - излучения. По известным параметрам источника: активности А в милликюри (мКи), гамма-постоянной источника K_ в единицах Рсм²/мКичас” и расстоянии R в см проведен расчет мощности дозы P по формуле :

,мкР/ч (1)

В работе использовался источник со следующими характеристиками:

1. изотоп - ⁶⁰Co; период полураспада T_1/2=5,25 года,

2. A=0,72 мКи на 27.09.06 г.;

3. гамма-постоянная K_=12,85

Полученные значения мощности дозы приняты эталонными, а измеренные отклонения стрелки на шкале рентгенометра на этих же расстояниях R дают показание прибора (число делений). Расчетные значения P и показания N приведены в табл. 3.1. для различных расстояний R. Далее получена цена деления шкалы стрелочного прибора рентгенметра, как P/N . В идеальном случае P/N должно быть постоянным, но всегда есть отклонения от средней величины P/N.

Таблица 3.1

Расстояние от источника до детектора, Ri, см	50	75	100	125	148	172	196
Показание прибора (число делений) Ni	35	19	13	10	8	7	6
Расчетное значение мощности дозы, Pi, мкр/ч	1182	525	296	189	135	100	77
Цена деления Pi/Ni, (мкр/ч)/дел.	33.8	27.6	22.7	18.9	16.8	14.3	12.8
Средняя цена деления (мкр/ч)/дел.	21.0

3. Ознакомление с дозиметром ДКС-96.

Дозиметр ДКС-96 представляет собой микропроцессорный прибор позволяющий проводить широкий класс радиометрических и дозиметрических измерений с использованием сменных датчиков. Для измерения эквивалентной дозы и мощности эквивалентной дозы используется сцинтилляционный датчик БДКС-96.

4.Определение погрешности измерения прибора ДКС-96

Прибор ДКС-96 был размещен на измерительной скамье так, что поток гамма-квантов был направлен в торец сцинтилляционного датчика прибора, за при этом расстояние R_к, на котором находился сцинтиллятор (эффективный центр детектора находится на оси датчика на расстоянии 2 см от торца), было зафиксировано (рекомендуемое значение 100 см). Перемещая контейнер с источником на рекомендуемые расстояния, зафиксированы значения мощности эквивалентной дозы для этих расстояний (по 3 значения для каждого расстояния). Данные эксперимента и расчетов занесены в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

Rист, I =Rизм,I – Rк, см	95	80	60	40	30
Показания прибора (Hизм, i), мкЗв/ч	4.3 (3%)	5.9 (3%)	10.2 (2%)	22.7 (2%)	37 (2%)
	4.3 (4%)	6.1 (3%)	10.2 (2%)	23.1 (2%)	38 (2%)
	4.4 (3%)	6.1 (2%)	10.4 (3%)	22.6 (3%)	37 (3%)
,мкЗв/ч	4.33	6.03	10.27	22.80	37.33
Pрас, i, мкр/ч	327	461	820	1845	3279
Hрас, i=9,610-3 Pрас, i мкЗв/ч	3.14	4.42	7.86	17.71	31.48
Ошибка измерений i, %	38	36	31	29	19
Средняя величина , %	31