Требования к суммарной погрешности измерения индивидуальной дозы дозиметрами

В настоящем приложении для простоты изложения принято единое обозначение H для всех нормируемых НРБ-99 доз.

При значениях относительной погрешности дозиметра D, превышающих примерно 0,2, равноточным измерениям соответствуют несимметричные пределы для положительных D₊ и отрицательных D_- неопределенностей. В этом случае в качестве величины, характеризующей погрешность дозиметра, целесообразно использовать фактор неопределенности F или натуральную логарифмическую погрешность L, имеющую симметричные пределы ±L для равноточных измерений.

Данные величины связаны соотношениями:

F = 1 + D₊ = e^L = 1 + L + (1/2!)L² + ...;

1/F = 1 - D_- = e^-L = 1 - L + (1/2!)L² - ...;

из которых следует, что при малых D (менее 10 - 15 %) D- » L » D₊ и при любых D справедливо равенство D_- = D₊ / (1 + D₊).

Граничные значения L, H_п суммарной погрешности измерения дозы индивидуальным дозиметром вычисляются по формуле:

L = ln a · exp[-ln 2 · lg(H / H₀)] при H / H₀ < 50;

L = ln 1,15 = 0,14 при H / H₀ ³ 50;

H₀ = [H] · t / 12,

в которой t, мес - время экспонирования дозиметра при периодичности контроля 12/t раз в год, [H] - соответствующий предел дозы, a - коэффициент, зависящий от измеряемой величины, вида излучения и характера облучения.

На Рис. 4 показана допускаемая натуральная логарифмическая погрешность L при a = 1,5 и соответствующие значения фактора неопределенности F, положительных D₊ и отрицательных D_- относительных погрешностей дозиметров фотонного излучения (сплошная кривая) при различных значениях H/H₀ и (нижняя шкала). Верхняя шкала - при контроле среднегодовой мощности эффективной дозы. Допускаемые погрешности эффективной (эквивалентной на все тело) дозы, пересчитаны для логарифмической погрешности L из следующих нормативных документов: Публикаций 60 и 75 МКРЗ (пунктир, ○), Публикации 35 МКРЗ (D), Доклада 20 МКРЕ (□), Примечаний к отечественному изданию этого доклада, относящихся к погрешности поглощенной дозы, пересчитанных для ПД = 20 мЗв и t = 12 мес. (штрихпунктир). Для эффективной дозы внешнего облучения фотонами установлено значение a = 1,5, для эффективной дозы внешнего облучения нейтронами и для эквивалентной дозы внешнего облучения хрусталика глаза, кожи, кистей и стоп любым излучением установлено значение a = 2,0.

Рис. 4. Допускаемая натуральная логарифмическая погрешность

Численный пример: найти значения величин, характеризующих допускаемую погрешность измерения эффективной дозы H = 15 мЗв при t = 3 мес.

Вычисляют H₀ = 20 · 3 / 12 = 5 мЗв; H / H₀ = 15 / 5 = 3.

Определяют по графику (Рис. 4) для H / H₀ = 3 или путем расчета

L = ln 1,5 · exp[-ln 2 · lg 3] = 0,287; F = e^L = 1,33;

D₊ = F - 1=0,33 (в относительной форме) = 33 %;

-D_- = 1 / F - 1 = -0,25 (в относительной форме) = -25 %.

Формула справедлива при контроле с помощью инспекционных (коллективных) дозиметров стабильной мощности дозы в помещениях постоянного или периодического пребывания персонала, если заменить в ней дозы H и H₀ соответственно на мощности дозы и и полагать , где t - общее время (в часах) пребывания персонала в помещении в течение года. Например, в случае контроля мощности эффективной дозы фотонного излучения ([H] = 20 мЗв) в помещениях постоянного пребывания персонала (t = 1700 ч) допустимая среднегодовая мощность эффективной дозы = 11,8 мкЗв/ч.

Таким образом, допускаемая погрешность L определения дозы определяется дозой H, отнесенной к доле H₀ предела дозы [H], приходящейся на время t экспонирования индивидуального дозиметра, а погрешность L определения мощности дозы определяется пределом дозы [H], отнесенным ко времени t пребывания персонала в помещении, контролируемом с помощью инспекционного (коллективного) дозиметра.

Приложение 4