Мордовский государственный университет

им. Н.П. Огарева

Светотехнический факультет

Кафедра светотехники

Отчет о лабораторной работе №2

по БЖД:

«ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ»

ЛР – 02069964-210102-02-07

Автор отчета ______________ _________ А.Б.Шиляев

Обозначение отчета ЛР – 02069964-210102-02-07

Преподаватель ____________ __________ И.И.Байнева

Саранск 2007

Лабораторная работа n 2 дозиметрические приборы для радиационного контроля.

Цель работы: Изучение бытовых дозиметров, методов определения экспозиционной и эквивалентной дозы фотонного излучения, а так же плотности потока бета – излучения с единицы поверхности.

Теоретическая часть. Радиоактивность существовала на Земле и окружающем её пространстве всегда. Это одно из свойств материи. Естественное, независимое от человека радиоактивное излучение вызвано радиацией, приходящей из космоса, и радиоактивностью некоторых элементов, входящих в состав предметов окружающего нас мира. Это естественный радиоактивный фон. Существуют определённые уровни воздействия, при которых радиоактивное излучение не влияет на состояние организма, есть уровни, когда оно вредно или даже губительно.

Воздействие радиоактивного излучения определяется его составом, энергией частиц, мощностью потока.

Для оценки воздействия радиации на организм человека используется понятие эквивалентной поглощённой дозы – это количество энергии, поглощенной в единице массы вещества организма с учётом биологической опасности данного вида радиоактивного излучения. Единицей измерения эквивалентной поглощённой дозы является Зиверт (Зв, Sv).

Для характеристики уровня гамма – излучения (фотонное излучение), наиболее проникающей радиации, применяется также понятие экспозиционной дозы в воздухе, измеряемой в Рентгенах (Р). Один Зв равен примерно 100 Р, т. е. при переходе от эквивалентной дозы к экспозиционной дозе, применяют коэффициент равный 100, т.е. 1 Зв = 100 Р, 1 мкЗв = 100 мкР и т. п.

Так как эти единицы достаточно велики по сравнению с обычным естественным воздействием, пользуются величинами, составляющими 1 тысячную (милли) или 1 миллионную (микро) доли Зиверта или Рентгена:

1 Зв = 1000 мЗв = 1 000 000 мкЗв

1 Р = 1000 мР = 1 000 000 мкР

Зиверт и Рентген – характеристики суммарного (интегрального) воздействия. Для оценки скорости накопления дозы используется понятие мощности эквивалентной дозы или мощности экспозиционной дозы – количество энергии, поглощённой в единицу времени (час, минуту, секунду). Единицы измерения мощности эквивалентной дозы – Зв/ч, мЗв/ч, мкЗв/ч. Единицы измерения мощности экспозиционной дозы - Р/ч, мР/ч, мкР/ч и т.п.

В пределах погрешности измерения приборов для перехода от мощности эквивалентной дозы к мощности экспозиционной дозы применяют коэффициент равный 100, т.е.

1 мкЗв/ч = 100 мкР/ч.

Бета – излучение характеризуется мощностью потока· β - частиц Единица измерения – количество частиц, проходящее в единицу времени через поверхность единичной площади (1 см ²):

Част/(мин · см 2), част/(с · см 2).

Для характеристики мощности радиоактивного источника принято понятие – активность. Единица измерения активности – Беккерель (Бк). Активность 1 Бк означает, что в источнике происходит 1 радиоактивное превращение каждую секунду, т. е.

1 Бк = 1 част/с.

Тогда для характеристики мощности потока бета – частиц или оценки плотности потока бета – излучения используется единица измерения - Бк/см².

Чтобы представить себе, что такое эти единицы, приведём несколько примеров. Обычно внешний фон вызывает облучение человека на уровне

1 – 2 мкЗв (100 – 200 мР = 0,1 – 0,2 Р) в течение года, при чём 2/3 этой величины обусловлено источниками, находящимися внутри человека.

При этом мощность дозы внешнего гамма – излучения составляет 10 – 15 мкР/ч. Мощность дозы меняется в несколько раз в зависимости от времени года, времени суток, метеоусловий. Таким образом, за жизнь (70 лет) человек получает дозу 7 – 14 Р.

Содержащийся в организме человека калий имеет активность около 30 Бк. Естественная активность:

- 1 кг мяса – 50 – 60 Бк;

- 1 литр молока – 10 – 20 Бк;

- 1 кг урюка – до 200 Бк;

- 1 кг калийного удобрения – 5 – 10 тысяч Бк.

Оценку радиоактивного загрязнения (удельной и объемной активности) продуктов питания, воды, предметов по γ-излучению проводят методом “прямого измерения” на расстоянии 1-5 см от исследуемого объекта массой не менее 1 кг или объемом не менее 1 литра по разности результатов измерений излучения от объекта и радиационного фона. При этом уровень внешнего γ-фона не должен превышать 0,2 мкЗв/ч (20 мкР/ч). В противном случае следует найти место с меньшим фоном.

Оценку мощности дозы на местности проводят, как правило, на высоте 1 м от поверхности земли и на расстоянии не менее 30 м от зданий.

Мощность дозы ( ) от точечного γ-источника зависит от активности источника (А) и расстояния от него (R) в соответствии с выражением

.

Поэтому при поиске локальных мест загрязнения и утерянных источников следует учитывать, что с увеличением расстояния от источника в 10 раз мощность дозы уменьшается примерно в 100 раз.

Если мощность дозы (МД) превышает 1,2 мкЗв/ч (120 мкР/ч) рекомендуется находиться в нем не более 6 месяцев в году; если МД превышает 2,5 мкЗв/ч (250 мкР/ч) — не более 3-х месяцев в год; при МД > 7мкЗв/ч 700 мкР/ч) — не более 1 месяца в год.

Превышение показаний прибора над уровнем фона при исследовании продуктов питания массой 1 кг на 0,1–0,15 мкЗв/ч (10–15 мкР/ч) соответствует загрязнению их ¹³⁷Cs до уровня 3,7 кБк/кг (10 Кu/кг - 10 Кюри на килограмм). При этом рекомендуется от них отказаться, либо сократить потребление вдвое, при превышении мощности дозы до 0,3 мкЗв/ч (30 мкР/ч) сократить потребление вчетверо и т.д.

Загрязнению местности ¹³⁷Cs (цезием - 137) на уровне 1 Кu/кг соответствует изменение уровня мощности дозы на 0,03 – 0,1 мкЗв/ч

(3–10 мкР/ч).

Дозиметрические приборы градуируются относительно источника ¹³⁷Cs.