Методика эксперимента

Целью лабораторной работы является определение концентрации естественных радиоактивных аэрозолей в воздухе, образованных продуктами распада эманации радия.

Установка для определения концентрации радиоактивных аэрозолей должна содержать следующие элементы: фильтры аэрозолей и устройство для прокачивания воздуха через фильтр; прибор для измерения скорости или объема прокачиваемого воздуха, детекторы для измерения -, - или -излучения. Схема применяемого в данной работе переносного аэрозольного радиометра РВ-4 изображена на рис. 4.3.

А эрозольно-газовый радиометр РВ-4 предназначен для обнаружения и периодического измерения концентраций - и -радио-активных аэрозолей и газов без разделения долго- и короткоживущих компонентов активности. В простейшем варианте РВ-4 (см. рис. 4.3) отбор пробы - и -активных аэрозолей осуществляется на волокнистый фильтр из материала ФПП, размещаемый на воздухозаборной головке (4).

Прокачивание воздуха осуществляется воздуходувкой (6), встроенной в пульт радиометра. Объем прокачанного воздуха определяется временем и скоростью прокачки воздуха. Время измеряется с помощью секундомера, а установка определенной скорости прокачивания воздуха производится поплавковым ротаметром (5).

После 10-минутной прокачки воздуха со скоростью 20 л/мин (поплавок ротаметра расположен в середине сосуда с газом), фильтр переносят в гнездо (1) между - и -датчиками, которые для удобства эксплуатации размещены в одном блоке с пробоотборником.

Активность аспирированного участка фильтра измеряется раздельно по - и -излучению. Для регистрации -излучения с Е_  4 МэВ используется тонкий сцинтиллятор ZnS(Ag) (2), нанесенный на диск из оргстекла, который находится в оптическом контакте с фотоумножителем (3). Измерение -частиц с энергией Е_  0,2 МэВ осуществляется с помощью газоразрядного счетчика (11) типа СБТ-11А. Ткань фильтра и дополнительная тонкая синтетическая пленка на счетчике являются поглотителями -частиц, что исключает попадание их в рабочий объем счетчика. В пульте радиометра размещены блок питания (9) и измерительная схема (10).

Ч тобы определить концентрацию - и -радиоактивных аэрозолей в воздухе, необходимо измерить активность радиоактивных частиц, осевших на фильтр после прокачки через него достаточного объема воздуха.

Градуировка прибора проводится с помощью образцовых - и -источников, имитирующих активность аэрозольных частиц.

Рабочий диапазон радиометра РВ-4 составляет для -активных аэрозолей 10^-13  10^-10 Ки/л, для -активных аэрозолей 10^-12  10^-9 Ки/л при -фоне не более 0,1 мкР/с.

Выполнение лабораторной работы

1. Ознакомиться с описанием радиометра РВ-4 (рис. 4.3).

Начальное положение тумблеров прибора РВ-4:

Включить прибор и проверить его работоспособность.

Для этого поставить тумблеры прибора в следующие положения:

После этого должны запуститься секундомер и измерительная схема. Если прибор работоспособен, то каждая вторая вспышка релаксационного генератора, лампа которого выведена на панель пульта радиометра, должна регистрироваться электромеханическим счетчиком.

ПУСК-СТОП-СБРОС

Установить переключатель последовательно в положения СТОП и СБРОС.

Схема должна отключиться, а секундомер и счетчик – остановиться и сбросить показания.

3. Провести градуировку спектрометра. Для этого:

• поставить переключатели

(

-золи

если используется -источник, переключатель рода работ ставится в положение );

• оттянуть за цепочку крышку на кожухе и вставить в гнездо блока детектирования ((1) на рис. 4.3) образцовый -источник с маркировкой -ИСТОЧНИК (или образцовый -источник с маркировкой -ИСТОЧНИК);

• п

  ПУСК -СТОП-СБРОС

  оставить переключатель в положение ПУСК;

• ч

  ПУСК -СТОП-СБРОС

  ерез 3 мин поставить переключатель в положение СТОП; по шкале электромеханического счетчика с учетом выбранного коэффициента пересчета определить зарегистрированное число импульсов для -канала N_ист; данная скорость счета в имп./мин не должна отличаться от паспортной скорости счета образцовых источников (2n_) на величину, выходящую за пределы  20 % ( = ). Практически _ и _  коэффициенты пропорциональности между числами импульсов, зарегистрированных при измерении скорости счета от образцовых источников (N_ист и N_ист в имп./мин), и активностью источников (2n_ист и 2n_ист в расп./мин ):

; (4.4)

. (4.5)

Для правильно настроенного и нормально работающего прибора _ и _ находятся в интервале 0,15  0,21;

• убрать образцовый -источник из гнезда блока детектирования;

• аналогично провести градуировку для образцового -источника.

4. Провести осаждение аэрозолей на фильтр и одновременно измерить фон. Для этого:

• вставить кассету с фильтром в воронку воздухозаборного патрубка ((4) на рис. 4.3);

• переключатель рода работ поставить в положение -ЗОЛИ (или -ЗОЛИ );

• п

  2-10-100

  ереключатель поставить в положение 2 ;

• п

  ВОЗДУХ–ВЫКЛ

  ПУСК-СТОП-СБРОС

  ереключатель поставить в положение ВОЗДУХ, одновременно поставить переключатель в положение ПУСК  при этом должны включиться секундомер и воздуходувка;

• у

  РЕГУЛИРОВКА РАСХОДА

  становить ручкой поплавок ротаметра ((5) на рис. 4.3) на средней риске (допускаются колебания его около среднего положения); это соответствует производительности воздуходувки 20 л/мин;

• ч

  ПУСК-СТОП-СБРОС

  ВОЗДУХ–ВЫКЛ

  ерез 10 мин переключатель поставить в положение СТОП, а переключатель в положение ВЫКЛ и по шкале электромеханического счетчика с учетом выбранного коэффициента пересчета определить число импульсов собственного фона блока детектирования -аэрозолей (или -аэрозолей);

5. Для измерения концентрации -радиоактивных аэрозолей (или -аэрозолей) нужно:

• в

  ПУСК-СТОП-СБРОС

  ынуть кассету с фильтром из воронки воздуходувки и вставить ее в гнездо блока детектирования на пульте радиометра; переключатель поставить в положение ПУСК;

• провести измерение в течение 10 мин и записать сосчитанное электромеханическим счетчиком число импульсов с учетом выбранного коэффициента пересчета.

6. Взять другой фильтр и повторить п.4 и 5 для измерения концентрации -аэрозолей.