Ветеринарная радиобиология. Учебное пособие

Дезактивация.

Дезактивация (деконтаминация) - удаление радиоактивных веществ с поверхностей или из массы различных объектов внешней среды (зданий, одежды, техники; воды, пищевых продуктов и т. п.). Основная задача дезактивации - снижение уровней загрязнения радиоактивными веществами (см. Изотопы, радиоактивные) до допустимых уровней или концентраций. Существенное значение при этом имеет собирание и удаление радиоактивных отходов (см.).

Основные методы дезактивации:

1)механические (смывание водой, протирание ветошью или подобными материалами, соскабливание, чистка щетками, обработка пылесосами и пескоструйными аппаратами и др.);

2)физические (разбавление водой и др.);

3)химические (обработка кислотами, щелочами и т. п.);

4)физико -химические (моющие средства, ионообменные смолы

ит. п.);

5)биологические (активированный ил и др.).

Для дезактивации поверхностей применяют механические способы: порошки собирают увлажненными тряпками, растворы - фильтровальной бумагой и т. п., затем обрабатывают поверхности специальными моющими растворами (порошком «Новость» и др.). В случае значительной остаточной загрязненности производят механическое удаление покрытия стола, пола, штукатурки и т. д.

Дезактивацию оборудования производят теми же способами. Для дезактивации оборудования из нержавеющей стали применяют азотную и плавиковуюкислоты. Ценное оборудованиедезактивируютрастворами лимонной ищавелевойкислот (0,1-0,2 %).

Дезактивацию спецодежды достигается многоступенчатой обработкой различными моющими средствами с включением в технологию стирки щавелевой (лимонной) кислоты, трилона Б и других средств.

Руки обрабатывают при помощи щеток теплой водой с мылом. При загрязнении радиоактивным торием или фосфором следует вымыть руки повторно мылом с трилоном Б, гексаметафосфатом или моющим порошком, при загрязнении радием - каолиновым мылом.

Для удаления других радиоактивных веществ применяют 1 -2 % раствор лимоннокислого натрия или смачиватель ОП-10.

Дезактивацию воды и жидких радиоактивных отходов производят, применяя комплексный метод, включающий механическую (фильтры) и биологическую (биофильтры) очистку, коагуляцию и ио-

11

нообменные фильтры, а также выпаривание, пенообразование и др. Для дезактивации продовольствия применяют механические ме-

тоды: обмывают водой, снимают поверхностный слой. При структурном загрязнении продовольствия (например, овощей через корневую систему) дезактивация трудна и малоэффективна. При загрязнении короткоживущими изотопами продукты подвергают хранению на срок, в течение которого радиоактивность снижается до безопасного уровня за счет естественного радиоактивного распада. Уровень загрязнения продовольствия существенно снижается при многих процессах обработки: помол зерна, изготовление топленого масла и др.

Контроль за качеством дезактивации осуществляется с помощью дозиметрических и радиометрических приборов.

При проведении дезактивации необходимо выполнять правила работы с радиоактивными веществами, включая дозиметрический контроль (см.) и санитарную обработку (см.) людей, осуществляющих эти работы.

Радиационный контроль проводится или выделенными лицами из числа сотрудников, прошедших специальную подготовку, или службой радиационной безопасности.

Индивидуальный контроль за дозами облучения персонала проводят один раз в месяц, контроль за уровнем загрязнения рабочих поверхностей, оборудования, кожных покровов и спецодежды работающих - каждый раз после работы с РВ. Уровень загрязнения смежных помещений контролируется один раз в квартал, контроль за содержанием РВ в воздухе рабочих помещений - не реже двух раз в месяц, а в сточных водах - Один раз в квартал. Данные всех видов радиационного контроля регистрируют в журнале.

Всоответствии с “Нормами радиационной безопасности” (НРБ-

99)все лица, на которых возможно воздействие ионизирующих излучений (искусственного или природного происхождения) разделены на три группы:

персонал группы А – лица, работающие непосредственно с техногенными источниками излучений;

персонал группы Б – лица, находящиеся по условиям работы в сфере воздействия ионизирующих излучений;

население – все лица, включая персонал вне работы с источниками ионизирующих излучений.

Основные пределы доз и все остальные допустимые производные уровни для персонала группы Б не должны превышать 1/4 значений для персонала группы А. Предел годовой эффективной (или эк-

12

вивалентной) дозы – величина эффективной (или эквивалентной) дозы техногенного облучения, которая не должна превышаться за год. Пределы дозы устанавливаются на уровнях, которые должны быть признаны в качестве предельно допустимых в условиях нормальной работы. Соблюдение предела годовой дозы предотвращает возникновение детерминированных эффектов; вероятность стохастических эффектов сохраняется при этом на приемлемом уровне.

Таблица 3. Основные дозовые пределы, мЗв.

В соответствии с рекомендациями Международной комиссии по радиологической защите (МКРЗ) численные значения основных дозовых пределов установлены на уровнях, меньших, чем порог возникновения всех вредных детерминированных (не стохастических) эффектов облучения. При этих, уровнях вероятность возникновения стохастических эффектов чрезвычайно мала, что приемлемо для отдельных лиц и общества в целом.

ТЕМА №2. УСТРОЙСТВО РАДИОМЕТРА Б-2, ПОДГОТОВКА ЕГО К РАБОТЕ, ПОРЯДОК РАБОТЫ. (2 часа).

Цель занятий - научить студентов работе на радиометре Б-2 (рис. 1).

Содержание занятий.

1.Занятия проводятся по подгруппам. Подгруппа студентов конспектирует в рабочие тетради и изучает материалы учебного пособия по устройству, подготовке и порядку работы на радиометре Б-2.

2.Затем под контролем преподавателей студенты на соответствующем радиометре отрабатывают методику работы.

3.Подведение итогов занятий.

13

4. Указание литературы для самостоятельной работы.

Материальное обеспечение: радиометр Б-2, счетчики Т-25-

БФЛ, калиевый эталон, подложки, учебное пособие.

Блок

питания

Рис. 1. Рабочая блок-схема радиометров

Радиометр Б-2.

Пересчетная установка Б-2 - стационарный лабораторный радиометр сетевого питания, предназначен для счета отдельных бетачастиц и гамма - квантов с помощью различных газоразрядных счетчиков, со сцинтилляционной приставкой П – 349 - 2- и альфа - частиц.

Прибор состоит из двух блоков: входного (БГС-2) и основного

(ВСП).

Входной блок БГС-2 представляет собой усилительную головку, связанную в единый блок с держателем счетных трубок. Счетчик включается в соответствующее гнездо. На нить счетчика подается высокое напряжение. Усилительная головка соединяется с пересчетным прибором. Возникающие в счетчике и усиленные в БГС импульсы поступают на пересчетную схему в блоке ВСП.

Основной блок типа ВСП состоит из пересчетного устройства, электромеханического счетчика, секундомера и высоковольтного выпрямителя для питания счетчиков.

В пересчетном устройстве предусмотрено переключение кратности пересчета К=1, 4, 16, 32, 64. Нужный коэффициент пересчета устанавливается при помощи переключателя, расположенного на среднем отсеке лицевой панели блока ВСП. Например, если переключатель установлен в положении «х64», пересчетное устройство на поступившие 64 импульса посылает один сигнал на электромеханический счетчик.

На средней части лицевой панели расположен ряд из шести неоновых лампочек. При помощи этих ламп определяется число импульсов, зарегистрированных в пределах группы данной кратности К. Первой лампе соответствует 1 дополнительный импульс, второй - 2, третьей - 4, четвертой - 8, пятой - 16, шестой -32. Если, например, при

14

К=64 в момент окончания счета горят первая, третья и шестая лампочки, то следует к показаниям электромеханического счетчика добавить 1+4+32= 37 импульсов.

Следовательно, полное число импульсов, поступившее на пересчетный прибор, подсчитывается по формуле

п=а×к+в ,

где а - показания электромеханического счетчика; к - кратность пересчета; в - сумма цифр у горящих неоновых ламп.

При нажатии кнопки «Сброс» пересчетная схема возвращается в исходное положение и все неоновые лампы гаснут.

В крайнем правом положении «Проверка» переключатель пересчета включает проверку работы пересчетного прибора. При этом на вход пересчетного прибора подается переменный ток частотой 50 периодов в секунду. В положении «Проверка» осуществляется пересчет на 64, а общее число импульсов при нормальной работе установки должно быть равно 3000(±)100 импульсов в минуту.

На левом отсеке лицевой панели расположены два тумблера и сигнальная лампочка. Тумблер «Сеть» в положении «Вкл.» включает питание всей установки, при этом загорается сигнальная лампочка. Тумблер «Пуск» включает работу пересчетного прибора. Питание пересчетного устройства производится от сети переменного тока 110, 127 или 220 В.

Электромеханический счетчик (нумератор) смонтирован внутри блока ВСП. На лицевой стороне панели выведено два циферблата, оба разделены на 100 частей. После прохождения каждого импульса тока стрелка правого циферблата, обозначенного «х1», перемещается скачками на одно деление. Стрелка второго циферблата «100» перемещается постепенно на одно деление после того, как через счетчик прошли 100 импульсов. Перед каждым измерением устанавливают оба циферблата на нуль при помощи ручек, расположенных над нумератором.

Высоковольтный выпрямитель расположен в правом отсеке блока ВСП. На панели имеется вольтметр, контролирующий напряжение, подаваемое на счетчик. Шкала его разбита на деления по 100 В и имеет пределы от 0 до 2500 В. При помощи ручки потенциометра «Регулятор напряжения», расположенный под вольтметром, устанавливается на желаемое напряжение. Корпус установки обязательно заземляют через клемму «3».

После выключения установки конденсаторы высоковольтного выпрямителя разряжаются медленно, поэтому надо нажать на кнопку

15

«Замыкание высокого напряжения», расположенную в правом нижнем углу лицевой панели блока ВСП.

Изучив устройство радиометра Б-2, студенты приступают к работе на этом приборе.

Подготовка и проверка установки типа Б-2.

1.Заземлить корпус установки. Установить колодку трансформатора в положение, соответствующее напряжению питания сети переменного тока.

2.Подключить блок БГС - 2 к пересчетному прибору и высоковольтному выпрямителю блока ВСП посредством соединительных кабелей.

3.Установить торцовый счетчик Т– 25 -БФЛ в свинцовый домик, подать заземление накорпус счетчика± 100 импульсов в минуту.

4.Поставить тумблеры в положение «Выключено», повернуть ручку потенциометра высоковольтного выпрямителя против часовой стрелки до упора.

5.Включить сетевой шнур в розетку сети.

6.Включить тумблер "Сеть" на пересчетном приборе. При этом должна загореться контрольная лампочка. Прибор прогреть 10-15 мин.

7.Установить переключатель пересчетав Положение «Проверка».

8.Включить тумблер «Пуск». Все неоновые лампочки должны «перемигиваться», нумератор должен регистрировать импульсы проверки.

9.Выключить тумблер «Пуск» и, нажав кнопку «Сброс», сбросить показания горящих неоновых лампочек (должны погаснуть).

10.Поставить циферблаты нумератора в нулевое положение.

11.Одновременно включить тумблер «Пуск» и пустить секундомер. Произвести отсчет числа импульсов проверки в течение 1 мин. По истечении времени измерения (1 мин) одновременно выключить тумблер «Пуск» и остановить секундомер.

12.Списать показания нумератора с учетом коэффициента пересчета «К» (х64) и чисел, стоящих у горящих неоновых лампочек.

13.Аналогичные измерения числа импульсов проверки провести в течение 2, 3, 4, 5 мин. Перед началом каждого измерения нажимают кнопку «Сброс» и устанавливают циферблаты нумератора на нуль.

14.Сравнить результаты отдельных измерений скорости счета (числа импульсов в минуту) с частотой импульсов проверки (частота переменного тока сети составляет 50 периодов в I с, т. е 3000 импульсов в 1 мин). Расхождение между ними не должно превышать 2% при нормально работающем приборе и одновременном включении пере-

16

счетной установки и секундомера.

15. Результаты измерений записать в таблицу 4. Таблица 4. Проверка пересчетного прибора

После проверки работы пересчетного устройства приступают к измерению естественного фона и радиоактивности в разных продуктах ветеринарного надзора.

Порядок измерения следующий:

1.Перевести переключатель пересчета в положение «х64».Установить нули на механическом нумераторе.

2.Плавно вращая ручку потенциометра выпрямителя по часовой стрелке, установить рабочее напряжение, соответствующее данному торцовому счетчику Т-25-БФЛ.

3.Произвести измерение скорости счета естественного фона, затем того или другого продукта в течение 3 мин. Для этого под торцовый счетчик кладут подложку с продуктом. Перед каждым измерением включают тумблер «Пуск». Результаты измерения с учетом коэффициента пересчета К=64 и показаний неоновых лампочек записать в таблицу 5.

Таблица 5. Установка № . Счетчик Т-25-БФЛ №________

То же повторить 2 раза и вычислить среднее значение (ср.).

4.Аналогичные измерения провести при коэффициентах пересчета х6, х4, х1 по одному разу.

5.Убрать подложку с продуктом. Измерить естественный фон.

17

ТЕМА №3. УСТРОЙСТВО РАДИОМЕТРОВ Б-3 И «ТИСС», ПОДГОТОВКА ИХ К РАБОТЕ, ПОРЯДОК РАБОТЫ

(4 часа)

Цель занятий - научить студентов работе на радиометрах Б-3 и «ТИСС».

Содержание занятий.

1.Занятия проводятся по подгруппам. Подгруппу студентов делят на две бригады. Бригада № 1 в количестве 5-6 человек изучает и конспектирует в рабочие тетради материалы учебного пособия по устройству, подготовке и порядку работы на радиометре Б-3, вторая бригада (5-6 человек) - материалы учебного пособия по устройству, подготовке и порядку работы на радиометре типа «ТИСС».

2.Затем под контролем преподавателя студенты на соответствующих радиометрах отрабатывают методику работы.

3.На следующее занятие бригада № 1 конспектирует, изучает и отрабатывает методику работы на радиометре типа «ТИСС», а бригада № 2 - соответственно на радиометре Б-3.

4.Подведение итогов занятий.

5.Указание литературы для самостоятельной работы. Материальное обеспечение: Пересчетный прибор ПС - 20, ра-

диометр типа «ТИСС», блок газовых счетчиков БГС - 3, выносные блоки (ТЧ, ТИ, ТЮ), кювета, калиевый эталон, секундомеры, учебное пособие.

Радиометр Б-3.

Установка Б-3 предназначена для счета и регистрации импульсов от газовых низковольтных счетчиков, а также для счета периферических импульсов. При применении отдельного источника высокого напряжения возможна работа с высоковольтными счетчиками.

Состав установки:

1.Пересчетный прибор «ПС-20».

2.Блок газовых счетчиков БГС-3.

3.Комплект газовых низковольтных счетчиков.

4.Кабель, соединяющий блок БГС-3 с пересчетным прибором «ПС-20».

5.Высоковольтный кабель.

Система счета десятичная с прямым отсчетом показателей.

В приборе предусмотрено стабилизированное напряжение (390 ±20 В) для питания низковольтных газовых счетчиков при токе нагрузки не более 30 мкА. Предусмотрена возможность последовательной и параллельной работы двух пересчетных приборов «ПС-20». Установка

18

рассчитана на питание от сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением ПО, 127, 220 В с допустимым отклонением ±10%. Потребляемая мощность - 80 Вт.

Описание схемы и принцип работы.

Входное устройство служит для преобразования входных отрицательных и положительных импульсов в стандартные по амплитуде положительные импульсы. Сформированные импульсы с входного устройства поступают на пересчетный блок, собранный на декатронах.

Переключатель рода работ имеет пять положений (пять кнопок) «ВЫКЛ», «СБРОС» - всех декатронов. При нажатии кнопки «Проверка» переменное напряжение 6,3 В подается на вход прибора, т. е. проверяется работоспособность схемы. При нажатии кнопки «Пуск» прибор считает импульсы, поступающие на его вход. При нажатии кнопки «Стоп» прибор из сети не выключается, в этом случае происходит остановка счета импульсов и фиксируются показания декатронов. Все элементы схемы питаются от общего стабилизированного источника питания.

Блок газовых счетчиков БГС-3.

Газовый счетчик включается между корпусом установки («землей») и высокоомным сопротивлением, через которое подается напряжение +390 В. Возникающие при попадании в газовый счетчик радиоактивных частиц импульсы через конденсатор подаются на управляющую сетку лампы 6НЗП. Первая половина этой лампы является усилителем, вторая половина - катодным повторителем. Связь анода усиливается с выходом катодного повторителя, осуществляется через переходную емкость. Импульсы положительной полярности с выхода катодного повторителя по гибкому кабелю подаются на вход пересчетного прибора «ПС-20». По этому же кабелю подаются питающие напряжения на лампу 6НЗП.

Пересчетный прибор «ПС-20».

Основным элементом входного устройства являются усилитель, ограничитель и спусковая схема (триггер Шмитта). Импульс отрицательной полярности со входа через емкость поступает на усилитель (на половине лампы 6НЗП). С анода усилителя положительный импульс подается на спусковую схему (двухкаскадный усилитель напряжения с гальванической связью и общим катодным сопротивлением). Выходной импульс положительной полярности подается на пересчетное устройство.

Пересчетное устройство собрано на газоразрядных счетных

19

лампах (декатронах) ОГ-3 и ОГ-4. Импульс положительной полярности с входного устройства поступает на дифференциальную цепочку (конденсатор и сопротивление).

Сформированный импульс подается на вход декатрона ОГ - 3. При подаче катодного десятого импульса на вход декатрона на сопротивлении возникает положительный импульс, который подается на схему запуска первого декатрона ОГ - 4. Запуск последующих декатронов ОГ - 4 осуществляется через переходные усилители.

Блок питания включает:

а) стабилизированный выпрямитель отрицательного напряжения +ЗООВ, З0мА;

б) стабилизированный выпрямитель отрицательного напряже-

ния -150В, 30 мА;

в) общий трансформатор, питающий стабилизированные выпрямители и накалы всех ламп. Трансформатор имеет три накальные обмотки, каждая из которых обеспечивает напряжение 6,3 В и ток 1,5 А. В схеме выпрямителя предусмотрено стабилизированное напряжение +(390 ±10) В для питания низковольтных газовых счетчиков. Стабилизация осуществляется стабилизатором СТЗО 1С.

Конструкция установки.

Блок БГС является выносным и объединен с держателем газовых счетчиков. Пересчетный прибор «ПС-20» выполнен в виде рамы с прикрепленной к ней лицевой панелью. Весь прибор заключен в металлический перфорированный корпус.

На раме прибора расположены:

1.Входной блок.

2.Пересчетный блок.

3.Блок питания.

Входной и пересчетный блоки съемные, соединяются между собой и остальной частью схемы двумя штыревыми разъемами. Монтаж этих блоков сделан печатным способом. Лампы и детали блока питания расположены на шасси. Лицевая панель прибора объемная. На ней расположены:

1.Блок декатронов.

2.Кнопочный переключатель.

3.Входные высокочастотные разъемы для работы от импульсов положительной и отрицательной полярности.

Все надписи сделаны фотохимическим способом на фальшпанели. На задней панели прибора расположены:

1.Фишка для подключения блока БГС-3.

2.Клеммы Выход», обеспечивающие возможность параллель-

20