8.3.4. Дозиметри іонізуючого випромінювання

Дозиметри - це прилади для вимірювання доз та потужностей доз іонізуючого випромінювання.

Існують різні види приладів, які використовуються з метою дозиметричного контролю:

1) дозиметри випромінювання (дозиметри);

2) дозиметри для вимірювання потоків нейтронів (нейт­ронні дозиметри);

3) дозиметри, що вимірюють експозиційні дози рентге­нівського і випромінювання в рентгенах (рентгеномомет-ри);

4) дозиметричні прилади для визначення біологічних доз в берах (берметри);

5) дозиметричні прилади для вимірювання потоків і частинок із радіаційне забруднених поверхонь;

6) дозиметричні пристрої для вимірювання вмісту ра­діоактивних газів і аерозолів у повітрі, а також активності повітря, що вдихається людиною;

7) дозиметричні пристрої для вимірювання активності проб води та продуктів харчування;

8) прилади для вимірювання індивідуальних доз іонізаційного випромінювання, отриманих людиною, а також зовнішнього випромінювання (природного та штуч­ногоівипромінювання) від окремої людини.

До складу дозиметрів входять 2 основні частини -детектор та вимірювальний (лічильний) пристрій (рис. 8.8).

Рис. 8.8. Принципова схема детектора.

Залежно від фізичного принципу, який покладений в роботу детектора, дозиметричні прилади поділяються на:

1) іонізаційні, r яких використовується явище іонізації газів під дією випромінювання (різні іонізаційні камери, пропорційні лічильники, лічильник Гейгера-Мюллера то­що);

2) радіо.іюмінесцентш, в основі роботи яких лежить явище люмінесценції під дією радіоактивного випроміню­вання, тобто радіолюмінесценція;

3) напівпровідникові, в котрих використовується явище внутрішнього фотоефекту, внаслідок якого електрони під дією радіації долають заборонену зону і з'являються в зоні провідності, що призводить до зниження опору (збільшення електропровідності);

4) кристалічні, в яких під дією радіоактивного випро­мінювання з'являється характерний колір (зокрема, таке відбувається в лужно-галоїдних кристалах при їх опромі­неннірадіацією);

5) фото касетні, в яких використовується дія іонізу­ючого випромінювання на фотоплівки;

6) хімічні, робота яких базується на вимірюванні енер­гетичного виходу екзотермічних хімічних реакцій під дією іонізуючого випромінювання;

7) колориметричні, які дають змогу розрахувати по­тужності досить значних потоків випромінювання шляхом поріняння їх теплової та іонізаційної дії.

Важливою і складною проблемою дозиметрії іонізуючо­го випромінювання є розрахунки (реконструкція) доз, якщо відомий потік випромінювання через певну поверхню. Так, наприклад, поглинена доза ^-випромінювання (в рад) може бути розрахована за формулою

де N - кількістьквантів з енергієющо падають перпен­дикулярно до юверхні. Вираз у круглих дужках ха­рактеризує лінійний коефіцієнт послаблення, що віднесений до одиниці маси речовини і який відповідає відомим первинним механізмам дії випромінювання - комптон-ефекту фотоефекту і утворенню електронно-позит-ронних пар (див. нижче в 8.4). Чисельний коефіцієнт дає можливість перевести поглинену дозу (рад). Дозавипромінювання може бути знайдена, якщо відома кількість частинок, що падають на речовину, та се­реднє значення іонізаційних втрат при проходженні про­менів крізь речовину. Більш докладно з дозиметрами іонізуючого випромінювання можна ознайомитися при виконанні лабораторних робіт "Визначення коефіцієнта лінійного послаблення гамма-випромінювання" і "Робота з дозиметром ДРГЗ-04".