Вступ

Останнім часом з'явилася мода на «привабливу засмагу». Люди стали носити відкритий одяг, частіше ходити на пляж та відвідувати солярій. Людське тіло засмагає завдяки ультрафіолету, який діє на шкіру та спричиняє захисну реакцію організму – пігментацію, яка й утворює засмагу.

У невеликих дозах ультрафіолет необхідний для еволюції біосфери, мутації створюють генетичну різноманітність популяцій і тим самим поставляють матеріал для природнього добору.

Для людей ультрафіолет у невеликих дозах корисний: він справляє антисептичну і бактеріостатичну дію, запобігає запальним процесам, пригнічує розвиток хвороботворних грибів, що викликають захворювання шкіри. У великих дозах ультрафіолетове опромінення небезпечне: воно спричиняє здебільшого шкідливі мутації. Так одна корисна мутація припадає приблизно на кілька тисяч смертельних. Надмірне опромінення підвищує ймовірність розвитку злоякісних новоутворень раку саркоми, лейкозу.

Від згубного впливу ультрафіолету захищає тонкий озоновий екран у верхніх шарах атмосфери. Сьогодні існування цього екрану перебуває під загрозою. Кількість озонового шару зменшується внаслідок виробничої діяльності людини.

Щорічно на курортній території України (узбережжя Чорного та Азовського морів) відпочиває більше 5 мільйонів осіб, майже 15% тих, хто захоплюються «сонячними ваннами» отримують опіки 2 ступеня (за даними держкомстату України), з них 0,01% після відпочинку діагностують саркому, це приблизно 500 людей. Як бачимо, проблема контролю за часом перебування на сонці сьогодні дуже актуальна. Для вирішення даної проблеми залучаються провідні науковці світу, але проблема до сих пір не вирішена.

Мета: запропонувати пристрій, який би попереджав людину про перевищення максимальної кількості часу, потрібного для прийняття сонячних ванн, та запобігав отриманню опіків.

Завданням даної роботи було:

1. Ознайомитись з даними про ультрафіолетове випромінювання та його вплив на організм людини.

2. Розглянути класифікацію існуючих вимірювачів інтенсивноті та дози випромінення.

3. Проаналізувати існуючі рішення щодо пристрою, який вимірював би кількість отриманої людиною сонячної радіації.

4. Запропонувати схемотехнічне рішення пристрою, що попереджав би людину про перевищення максимальної кількості часу, потрібного для прийняття сонячних ванн, та запобігав отриманню опіків.

Об'єкт дослідження: вимірювачі інтенсивноті та дози випромінення

Предмет дослідження: сонячний радіометр.

Методи дослідження: опис, узагальнення, аналіз, систематизація, класифікація, опрацювання літературних джерел та інтернет-ресурсів.

1. Вимірювачі інтенсивноті та дози випромінення

1. Детектори індивідуального захисту: Електроскоп, Дозиметр

2. Детектори треків: Фотопластинка, Камера Вільсона, Бульбашкова камера, Іскрова камера

3. Газорозрядні камери: Лічильник Гейгера

4. Твердотільні детектори: Напівпровідниковий детектор, Сцинтиляційний лічильник, Черенковський лічильник, Детектор перехідного випромінювання.

1.1 Елетроскоп

Електроско́п — (від грецьких слів електрон - бурштин,електрика і скопео – спостерігаю, виявляю), прилад для індикації наявності електричного заряду [5].

Принцип дії електроскопа заснований на законі Кулона, згідно з яким на однойменно заряджені тіла діють сили взаємного відштовхування.

1.2 Дозиметр

Дози́метр — обладнання, вимірювальний прилад для вимірювання дози або потужності дозиіонізуючого випромінювання отриманої приладом (і тим, хто ним користується) за деякий проміжок часу, наприклад, за період перебування на деякій території або за робочу зміну [13]. Вимірювання вищезгаданих величин називається дозиметрією.

Фото; Дозиметр «Сосна»

Іноді "дозиметром" не зовсім точно називають радіометр - прилад для вимірювання активності радіонукліду в джерелі або зразку (в об'ємі рідини, газу, аерозолю, на забруднених поверхнях) або щільності потоку іонізуючих випромінювань для перевірки на радіоактивність підозрілих предметів і оцінки радіаційного стану в даному місці в цей час. Вимірювання вищезгаданих величин називається радіометрією. Ренгенометр - різновид радіометра для вимірювання потужності гама-випромінювання.

Детектором (чутливим елементом дозиметра або радіометра, що слугує для перетворення явищ, викликаних іонізуючими випромінюваннями в електричний або іншій сигнал, легко доступний для вимірювання) може бути іонізаційна камера, лічильник Гейгера, сцинтилятор, напівпровідниковий діод та і ін.

1.3 Бульбашкова камера

Бульбашкова камера - детектор треків швидких заряджених частинок, який використовує властивість іонів бути центрами утворення бульбашок у перегрітій рідині [14].

Рисунок: Бульбашкова камера

Заряджена частинка, пролітаючи крізь рідину, іонізує її молекули вздовж своєї траєкторії. Іони виконують роль зародків бульбашок у спеціально приготовленій перегрітій рідині. Утворений слід фотографують.

Перегріту рідину приготовляють різко знижуючи тиск.

Бульбашкову камеру зазвичай поміщають в магнітне поле, що дозволяє ідентифікувати частинки за їхнім питомим зарядом.

За винахід бульбашкової камери в 1952 році  Дональд Глейзер отримав Нобелівську премію з фізики за 1960 р.

Іскрова камера — детектор високоенергетичних заряджених частинок, в якому трек частинки реєструється як послідовність іскор в інертному газі, що заповноює простір між рядом металевих пластинок.

При проходженні через інертний газ заряджена частинка іонізує його. Між окремими пластинами іскрової камери прикладена напруга, що створює електричне поле, здатне прискорити іони до енергій, необхідних для ударної іонізації. Як наслідок, виникає лавинний процес, при якому виникає достатньо збуджених атомів, що випромінюють світло, переходячи в основний стан. Таким чином виникає іскра. Послідовність іскр між різними пластинами створює видимий трек.

Іскрові камери широко використовувалися в ядерній фізиці в 1930 —1960 роках, але потім поступилися сучаснішим конструкціям детекторів.