2.8. Приборы радиационного, дозиметрического и химического контроля

2.8.1. Приборы радиационного и дозиметрического контроля

Приборы, системы и средства радиационного контроля предназначены для измерения степени иони­зации окружающей среды, радиационного контроля технологических линий радиационно (ядерно) опасных объ­ектов, а также дозиметрического контроля населения в условиях как мирного, так и военного времени.

В осно­ве работы приборов и систем радиационного контроля используются различные методы индикации ионизи­рующего излучения, основными из которых являются:

-ионизационный, основанный на свойстве этих излу­чений ионизировать любую среду, через которую они проходят, в том числе и детекторное (улавлива­ющее) устройство прибора; измеряя ионизацион­ный ток, получают представление об интенсивно­сти радиоактивных излучений;

-фотографический, основанный на свойстве иони­зирующего излучения воздействовать на светочув­ствительный слой фотоматериалов аналогично ви­димому свету; сравнивая плотность почернения пленки с эталоном, можно определить поглощен­ную дозу излучения, полученную пленкой;

-сцинтилляционный, в основе которого — свечение детектора из люминесцентного материала под воз­действием ионизирующих излучений; количество вспышек, пропорциональное мощности излучения, регистрируется фотоэлементным умножителем, преобразующим его в электрический ток;

-химический, основанный на использовании химиче­ских изменений, происходящих в некоторых жидких и твердых химических веществах под воздействием ионизирующих излучений, в результате чего изменя­ется структура вещества, совместно с красителем даю­щая цветную реакцию; по плотности окраски опреде­ляется степень ионизации (дозиметр типа ДП-70 М);

-люминесцентный, базирующийся на эффектах радиофотолюминесцентности (ФЛД) и радиотермо-люминесцентности (ТЛД): в первом случае под воз­действием ионизирующего излучения в люминесци-рующем материале создаются центры фотолюминес­ценции, содержащие атомы и ионы серебра, которые при освещении ультрафиолетовым светом вызывают видимую люминесценцию, во втором — под действи­ем теплового воздействия (нагрева) поглощенная энергия ионизирующих излучений преобразуется в люминесцентную. Интенсивность люминесценции пропорциональна степени ионизирующих излучений.

Принципиальная схема любого прибора радиаци­онного контроля включает воспринимающее устрой­ство (индикатор), детекторное (преобразующее) уст­ройство, блок питания, устройство отображения уров­ней индикации (стрелочные жидкокристаллические индикаторы, цифровые светодиодные и жидкокри­сталлические дисплеи и т. п.).

Классификация приборов, систем и средств ра­диационного контроля. В зависимости от измеряемых характеристик источников ионизирующих излучений и их полей измерения делятся на три класса:

-радиометрические — измерения величин, ха­рактеризующих активность радионуклидов — источ­ников ионизации (радиометрия);

-дозиметрические — измерения поглощенной энергии ионизирующего излучения объектами и субъ­ектами окружающей среды (дозиметрия);

-спектрометрические — измерения энергии ча­стиц (спектрометрия).

Учитывая сферы их применения, приборы, систе­мы и средства радиационного контроля можно услов­но разделить

- на приборы, системы и средства, применяемые для радиационного контроля загрязнения окружающей среды и

- на приборы, используемые для до­зиметрического контроля облучения населения.

Приборы, системы и средства радиационного конт­роля окружающей среды подразделяются на радиоме­трические, дозиметрические, спектрометрические, применяемые для непосредственного измерения пара­метров ионизирующих излучений, и вспомогательные средства: пробоотборники и оборудование радиомет­рических лабораторий.

Приборы дозиметрического контроля населения включают приборы контроля внешнего облучения и приборы контроля внутреннего облучения. Прибо­ры, системы и средства радиационного контроля могут быть переносными, стационарными и передвижными (бортовыми), базирующимися на различных видах, транспорта.

Приборы радиационного контроля окружающей среды

Радиометры — измерители радиоактивности. Приборы применяются для обнаружения и определе­ния степени радиоактивного загрязнения различных поверхностей, оборудования, транспорта, одежды, кожных покровов, удельной и объемной активности проб объектов внешней среды и пищевых продуктов. К таким приборам относятся РУБ-01П, РУБ-01П7, СРП-68-01 и др.

Радиометры-дозиметры -— приборы, решающие задачи как радиометрии, так и дозиметрии, причем ос­новной задачей этих приборов считается измерение степени загрязнения объектов, т. е. радиометрия. Та­кими приборами являются «Инспектор», МКС-05 «ТЕРРА», РЗС-10НР, ИРД-02 и др.

Дозиметры — измерители доз излучения или вели­чин, связанных с ними. В сфере радиационного конт­роля окружающей среды используются дозиметры, измеряющие мощность дозы излучения. Непосредст­венно к дозиметрам относятся приборы типа ДПГ-06Т, ДРГ-01Т, к бытовым дозиметрам — «Белла», «Юпи­тер», карманный дозиметр DG-101 и др.

Дозиметры-радиометры решают задачи как дози­метрического, так и радиометрического контроля, причем основной задачей является измерение мощно­сти дозы, т. е. дозиметрия. К таким приборам относятся- ИМД-5, ИМД-7, МКС-02С, МКС-ОЗС, измеритель радиоактивности РСМ-101 и др., к бытовым приборам — Анри-01 «Сосна», ДБГ-07 «Эксперт», ДРБП-03 и др.

Индикаторы-сигнализаторы, в том числе порого­вые индикаторы-сигнализаторы мощности дозы гам­ма-излучения, — это наиболее простые по конструкции приборы, фиксирующие наличие ионизации в опреде­ленном диапазоне, но не дающие цифровых показа­ний. Приборы имеют, как правило, световую и звуко­вую индикацию. Это в основном бытовые сигнализа­торы-индикаторы мощности дозы «Сверчок-4М», «Светофор», РМ-121, РМ-122 и др

Спектрометры — приборы, предназначенные для регистрации и измерения энергетического спектра ионизирующих излучений. Они классифицируются по виду излучений (альфа-, бета-, гамма-, нейтронные спектрометры), по принципу действия и по конструк­тивным особенностям.

В сфере радиационного контроля окружающей среды с помощью спектрометров решается задача определения наличия в окружающей среде радионук­лидов, отсутствующих в составе природного фона, т. е. фиксируется наличие радиоактивного загрязнения техногенного характера, причем учитывается тип изо­топов и их активность. Индикация приборов цифровая и графическая.

К приборам такого вида относятся спектрометры «MSPS-40Ge», «Проспект-НРФ», «СКЗ-50» и др.

Системы радиационного контроля окружающей среды

Системы радиационного контроля окружающей среды представляют собой комплектацию приборов радиационного контроля различного назначения со средствами связи, обработки данных и выдачи инфор­мации для постоянного контроля радиационной обста­новки, в том числе при авариях на РОО (ЯОО), а также контроля радиационной безопасности эксплуатации ядерных энергетических установок.Основные из них:

Автоматизированная система контроля радиа­ционной обстановки (АСКРО) АЭС. Решает задачи: про­гнозирования в реальном масштабе времени дозовых нагрузок и объемной активности в приземном слое, определения мощности дозы гамма-излучения.

Технические средства АСКРО включают: посты контроля гамма-излучения и метеопараметров в зоне наблюдения объемной активности радионуклидов в воздухе, в воде открытых водоемов, сбросных кана­лов; гамма-мониторы для контроля на промплощадке и в производственных помещениях АЭС; радиометр для контроля газоаэрозольных выбросов в венттрубах АЭС; программно-технические средства для центрального поста контроля (ЦПК); метеорадиопосты; мобильный пост контроля АСКРО; термолюминесцентные дози­метры для местности; средства связи.

Количество технических средств определяется по­требностями конкретной обстановки и спецификой конструкций системы.

Автоматизированная система гибридного радиа­ционного мониторинга для АЭС (АСГК РО). Решает зада­чи: непрерывного измерения мощности экспозицион­ной дозы (МЭД) на промплощадке АЭС и объемной ак­тивности в вентиляционных трубах АЭС; расчета и прогнозирования в реальном масштабе времени воз­можного распространения радионуклидов, дозовых нагрузок; непрерывного измерения МЭД в 30-кило­метровой зоне вокруг АЭС.

Система территориального радиационного конт­роля (СТРК). Решает задачи: непрерывного определе­ния радиационного фона в населенных пунктах и на контролируемых территориях, оповещения органов управления РСЧС и населения о превышении конт­рольных уровней мощности дозы.

Подвижная лаборатория радиационной разведки (ПЛ РР). Решает задачи: измерения мощности дозы, по­верхностной активности; отбора проб аэрозолей, поч­вы, воды; измерения объемных проб по составу изото­пов и видам излучений и т. д.

Система радиационного контроля помещений «Ви­конт». Решает следующие задачи: непрерывный конт­роль радиационной обстановки по уровню гамма-излу­чения; контроль несанкционированного проноса радиоактивных источников; экспрессный анализ радио­активных загрязнений различных предметов и проб ок­ружающей среды.

Вспомогательные средства контроля радиацион­ной обстановки

Пробоотборники — предназначены для отбора проб воздуха, почвы и воды с целью последующего анализа в лаборатории.

Оборудование радиометрических лабораторий включает стационарные приборы радиационного конт­роля и другое специальное оборудование.