Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практикум по лабораторным работам. Методические указания
.pdf
72
изучить материалы лекций по теме лабораторной работы, соответствующие
3
разделы нормодокументов и других учебников и учебных пособий, рекомендо-
ванных для каждой специальности рабочими программами и библиографиче-
ским разделом данных методических указаний.
Приступать к выполнению работы разрешается лишь после допуска и получения задания от преподавателя, проводящего занятия.
5.2. Требования к параметрам природного ионизирующего облучения
Согласно СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности
(НРБ-99/2009)» в разделе 5.3. «Ограничение природного облучения» предписано.
Допустимое значение эффективной дозы, обусловленной суммарным воз-
действием природных источников излучения, для населения не устанавливает-
ся. Снижение облучения населения достигается путем установления системы
ограничений на облучение населения от отдельных природных источников из-
лучения.
При проектировании новых зданий жилищного и общественного назна-
чения должно быть предусмотрено, чтобы среднегодовая эквивалентная равно-
весная объемная активность дочерних изотопов радона и торона в воздухе по-
мещений ЭРОА Rn + 4,6 x ЭРОА Tn не превышала 100 Бк/м
, а мощность эф-
фективной дозы гамма-излучения не превышала мощность дозы на открытой
местности более чем на 0,2 мкЗв/ч (Зв – Зиверт – единица измерения эквива-
лентной и эффективной доз облучения; 1 Зв = 1 Дж/кг; учитывает природу из-
лучения и чувствительность к радиации различных тканей и органов человека).
В эксплуатируемых зданиях среднегодовая эквивалентная равновесная
объемная активность дочерних продуктов радона и торона в воздухе
73
жилых помещений не должна превышать 200 Бк/м3. При более высоких
4
3
3
1
3
1
значениях объемной активности должны проводиться защитные мероприятия,
направленные на снижение поступления радона в воздух помещений и улучше-
ние вентиляции помещений. Защитные мероприятия должны проводиться так-
же, если мощность эффективной дозы гамма-излучения в помещениях превышает мощность дозы на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч.
5.3. Применяемые приборы и методы измерения
Для экспрессных измерений объемной активности радона- 222 в возду-
хе рабочих помещений ЛГТУ в лаборатории кафедры «Безопасность жизнедея-
тельности» применяется радиометр радона портативный РРА-01М-01 «Альфа-
рад». Радиометр переносной и может применяться для комплексного санитар-
но-гигиенического обследования территорий и использоваться для работы в
полевых условиях, если они соответствуют эксплуатационным параметрам.
5.3.1. Технические характеристики прибора
Диапазон измерения объемной активности радона-222 в Бк/м3 составляет
от 2о до 2,0х10
;
предел допускаемой основной относительной погрешности, % составляет
в поддиапазоне от 20 до 100 Бк/м
-
30, в поддиапазоне от 100до 20000 Бк/м
- 20;
чувствительность радиометра, с
уровень собственного фона, с
, не более 2∙103;
∙Бк1∙м
, составляет не менее1,2∙104;
питание радиометра осуществляется как от сети переменного тока частотой 50 Гц, с содержанием гармоник до 5% и номинальным напряжением 220 В,
так и автономного источника постоянного тока, в качестве которого могут использоваться аккумуляторы типа GP160CK;
74
время непрерывной работы радиометра при питании от автономного ис-
0
точника составляет не менее 20 часов;
нестабильность показаний радиометра за 24 часа непрерывной работы не
превышает
10%;
Мощность, потребляемая радиометром, составляет при питании от сети пере-
менного тока не более 2,5 Ватт, при питании от автономного источника – 1
Ватт;
рабочие условия эксплуатации: температура окружающего воздуха от +5
до + 35 градусов Цельсия, относительная влажность при температуре окружа-
ющего воздуха +25 градусов Цельсия – до 80% , атмосферное давление – от 70
до 106 кПа;
предел допускаемой дополнительной относительной погрешности при
измерениях температуры от =5 до =35
С не превышает 10 %;
масса радиометра с аккумуляторами не более 3,5 кг, габаритные размеры
290х 155х 200 мм, высокое напряжение на электроде в камере 1400
140 В,
объемный расход воздуходувки 1,0
0,2 л/мин;
в качестве детекторов в радиометре используются поверхностнобарьерные полупроводниковые детекторы (ППД) типа ДКПС- 100 или ДКПС –
200.
5.3.2. Устройство и работа прибора
Радиометр выполнен в виде портативного, носимого в специальной сумке, при-
бора с автономным и сетевым питанием. Конструктивно радиометр состоит из
блока детектирования, блока управления и сетевого блока питания.
Корпус блока детектирования (рис.5.1) выполнен из пластика и представляет собой пустотелый цилиндр (измерительная камера), герметично закрытый
фланцами с двух сторон. На входном, переднем фланце размещен аэрозольный
фильтр, в центре другого – выходного фланца установлен полупроводниковый
детектор (ППД). Рядом крепится отсек с аккумуляторами для автономного пи-
75
тания радиометра и микровоздуходувка. Проба анализируемого воздуха заса-
218
222
сывается в измерительную камеру через аэрозольный фильтр с помощью мик-
ровоздуходувки. Микровоздуходувка присоединена к измерительной камере
через штуцер, расположенный на выходном фланце, с помощью полихлорви-
ниловой трубки. Аэрозольный фильтр используется для очистки контролируе-
мого воздуха от дисперсной фазы аэрозолей и , в том числе, от дочерних про-
дуктов распада (ДПР) радона. Прозрачный прижимной фланец позволяет ви-
зуально контролировать состояние фильтра. В случае механических поврежде-
ний или сильной запыленности поверхности фильтра, он подлежит замене. При
отборе проб воздуха в условиях повышенной влажности на входе измеритель-
ной камеры под декоративной крышкой предусмотрена установка фильтра-
осушителя, избирательно поглощающего пары воды из контролируемого воз-
духа.
Блок управления имеет встроенный микропроцессор и размещен в корпу-
се из металла и пластика, на котором расположены элементы управления и ин-
дикации (рис. 5.2). Соединение блока управления с блоком детектирования
осуществлено коаксиальным и двужильным кабелями.
Измерение ОА радона 222 основано на электростатическом осаждении
заряженных ионов
ППД. ОА
Rn определяется по количеству зарегистрированных альфа-частиц
Ро (RaA) из контролируемого воздуха на поверхность
при распаде RaA. Ядерно-физические характеристики радона и ДПР представлены в таблице 5.1.
Электрические импульсы, образующиеся под воздействием на детектор
альфа-частиц, усиливаются зарядочувствительным предусилителем и поступают на вход амплитудно-цифрового преобразователя (АЦП) и далее обрабатываются микропроцессором (рис.5.3).
Пройдя амплитудную селекцию, импульсы, соответствующие альфачастицам RaA, регистрируются счетчиком микропроцессора.
Эффект, обусловленный накоплением RaA на результаты последующих
измерений в силу малого периода полураспада RaA.
76
Далее результаты в относительном и абсолютном виде выводятся на мат-
Нуклид
Энергия, МэВ
(интенсивность, %)
Период полураспада,
Т
2/1
222
Rn (Rn)
5,49 (100)
3,823 сут
218
Po (RaA)
6,00 (100)
3,05 мин
214
Bi (RaC)
5,45 (0,012)
5,51 (0,008)
19,7 мин
214
Po (RaC/)
7,69 (100)
164 мкс
210
Po (RaF)
5,305 (100)
138,4 сут
220
Rn (Tn)
6,29 (100)
55,6 с
216
Po (ThA)
6,78 (100)
0,15 с
212
Bi (ThC)
6,05 (25)
6,09 (10)
60,6 мин
212
Po (ThC/)
8,78 (100)
0,30 мкс
ричный жидкокристаллический дисплей.
5.4. Работа блока управления радиометра и подготовка его к работе
Автоматическая работа блока управления осуществляется кнопками с
помощью меню-организованного интерфейса.
Таблица 5.1
Энергия альфа-частиц и период полураспада радона и ДПР
В радиометре предусмотрен световой сигнал о наличии напряжения сети
переменного тока.
На лицевой панели блока управления установлены (рис.5.2): а) жидко-
кристаллический матричный индикатор, б) гибкая пленочная клавиатура с
кнопка
ми «СТАРТ». «РЕЖИМ», «СБРОС» и набором цифр от 0 до 9, в) декоративная
крышка измерительной камеры.
Питание всех узлов радиометра осуществляется через сетевой блок пита-
ния, либо от автономного источника постоянного тока. Через разъем подклю-
чения сетевого блока питания, либо от аккумуляторной батареи. Включение и
выключение напряжения осуществляется тумблером ПИТАНИЕ.
77
На задней части блока управления установлены: а) тумблер включения и
выключения низкого напряжения (ПИТАНИЕ) (3, рис.5.4); б) разъем для выво-
да спектрометрической информации на многоканальный анализатор (МАА); в)
разъем для подключения сетевого блока питания; г) разъем для вывода инфор-
мации на персональный компьютер; д) заводской номер радиометра; е) два
штуцера для подключения пробоотборной приставки типа ПОУ: выход-1 и выход-2; ж) индикатор наличия напряжения в сети переменного тока.
На задней панели радиометра предусмотрена световая индикация зарядки
аккумуляторной батареи от сети (1, рис.5.4).
Разъем для вывода спектрометрической информации (5, рис.5.4) на мно-
гоканальный анализатор (МАА) позволяет контролировать работу спектромет-
рического тракта радиометра.
Разъем для вывода информации на компьютер (2, рис.5.4) позволяет осу-
ществлять дополнительное управление радиометром и передавать данные из
радиометра в компьютер.
Выход 1 (7. рис.5.4) в процессе измерений постоянно закрыт заглушкой и
соединен с выходом измерительной камеры, выход 2 (6, рис.5.4) соединен с выходом микровоздуходувки и служит для выхода анализируемого воздуха из радиометра.
Подготовка радиометра к работе
Запрещается открывать крышку сетевого блока питания, заднюю панель
блока управления с включенной в сеть 220 В вилкой блока питания.
Не включать радиометр при снятых фланцах измерительной каме-
ры. ПОМНИТЕ! При верхнем положении тумблера ПИТАНИЕ, даже при
отключенной от сети переменного тока вилке, в блоке управления и детек-
тирования может присутствовать ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ.
78
После извлечения радиометра из укладочной сумки проведите внешний
RADON RADIOMETR
RRA-01 M-01
BATTERY U=5,038V 00:01:
BATTERY ok!
ADC test 200 00:01:
-ADC- -PASSED-
осмотр радиометра. Установите: отсутствие механических повреждений, нали-
чие герметизирующих уплотнений; комплектность; наличие свидетельства о
поверке.
До начала работы с радиометром изучите методические указания, конструкцию радиометра и назначение органов управления.
Включение питания радиометра.
Исходное положение переключателя ПИТАНИЕ – вниз.
Присоедините штекер сетевого блока питания радиометра к гнезду ПИ-
ТАНИЕ. Установите вилку блока питания в розетку сети переменного тока.
При этом независимо от положения переключателя ПИТАНИЕ загорается све-
тодиод на задней панели радиометра, прибор автоматически переходит на ра-
боту от сетевого блока питания, и происходит зарядка аккумулятора. Время за-
рядки не более 5 часов. По истечении этого времени радиометр автоматически
отключает зарядку аккумулятора и переходит в режим подзарядки.
Включите питание радиометра переключателем ПИТАНИЕ вверх. При
этом на матричном жк дисплее (далее мониторе) появляется надпись:
сопровождаемая кратковременными звуковыми сигналами. Далее радиометр
автоматически тестирует состояние аккумулятора, спектрометрического тракта,
входит в режим монитора и ожидает команд от пользователя.
Радиометр следует считать работоспособным при прохождении автоматического теста (-ADS- -PASSED-) после включения радиометра.
79
Air 1: T=20 min 00:01:
Start ? (1)
5.5. Работа в режиме монитора
Выбор режима работы радиометра осуществляется путем нажатия одной
из кнопок 1-8 (рис.5.2). Вход в любой из пунктов меню осуществляется кноп-
кой СТАРТ, выход из любого пункта меню осуществляется нажатием кнопки
СБРОС. Последовательно нажимая кнопку РЕЖИМ или одну из кнопок 1-8,
можно выбрать любой из режимов измерений прибора:
1 - Air 1. Отбор и измерение пробы воздуха в течение 20 мин;
2 - Air 2. Измерение пробы воздуха в течение 60 мин;
3 - Integral. Измерение пробы воздуха в интегральном режиме;
4 - Ffon. Измерение уровня собственного фона;
5 - Water. Измерение содержания радона в воде;
6 - Pump. Включение воздуходувки;
7 - Test BATTERI. Контроль напряжения на аккумуляторе;
8 - ADS test. Контроль работы спектрометрического тракта;
9 - кнопка служит для настройки радиометра сервисными службами;
0 - при нажатии на кнопку «0» на мониторе можно посмотреть чувстви-
тельность радиометра.
После завершения выполнения любого из пунктов меню радиометра 1-6,
предусмотрена звуковая сигнализация в течение трех минут.
Режим 1- Air 1. В этом режиме осуществляется отбор пробы воздуха с
помощью встроенной воздуходувки, измерение ОА радона, обработка получен-
ных результатов и вывод их на монитор.
При входе в режим после нажатия кнопки 1 (в этот режим радиометр вы-
ходит по умолчанию после включения радиометра), на мониторе появляется
надпись:
После запуска режима кнопкой СТАРТ на мониторе появляется надпись:
80
air 1: T=20 min 00:02:
AIR pump 0:01
air 1: HV 2:30 00:05:
AIR pump 2:31
air 1 HV 3:00 N=1 00:06:
00:04 Mea
218
air 1 3:00 N=3 00:06:
Q=2814 Bq/m3 Mea
где 0:01- длительность работы воздуходувки (минуты : секунды),
00:02: - общее время работы радиометра (часы : минуты),
и включается воздуходувка.
Через 2,5 мин подается высокое напряжение на сетку измерительной ка-
меры радиометра и на мониторе появляется надпись:
По окончании 3-минутной работы воздуходувки отобранная проба
автоматически измеряется в течение 20 мин.
где 3:00 текущее время измерения пробы, N=1 число зарегистрирован-
ных
-распадов
Ро (RaA) на текущее время измерения.
В данном режиме используется встроенный алгоритм прогнозирования
результатов измерений спустя 3 мин после начала измерения с последующим
уточнением через каждую минуту.
На мониторе появляется следующее сообщение:
где 3:00 длительность измерения пробы, 00:06: начало измерения, Q –
ОА пробы (прогноз).
Окончательное значение ОА радона (Q) вычисляется только по окончании измерений. Если полученное значение Q выходит за предел нижней грани-
цы диапазона измерений ОА радона радиометром, по окончании измерений на
мониторе появляется информация:
81
air 1 20:00 N=2 00:26:
Q < 20 Bq/m3 00:26:
218
Int 51:30 N=10
Q=4515 Bq/m3^ 55 Last Q3
где 00:26: - время окончания измерений.
В этом случае рекомендуется увеличить время измерения для более точ-
ных измерений, например, перейти в режим Air 2 или использовать интегральный режим измерения пробы воздуха «3».
Рекжим 2 – Air 2. Программа данного режима имеет следующие отличия
от режима «1»:
а) отбор пробы не проводится и воздуходува н запускается;
б) время измерения пробы равно 60 мин.
Вывод информации на монитор организован аналогично режиму «1».
Режим 3 – Integral. Измерение пробы в интегральном режиме.
В данном режиме можно проводить измерение пробы воздуха без огра-
ничений во времени и последовательно определять ОА радона в течение вре-
менного интервала заданного потребителем (фиксируется по внешним часам
или временной отметкой на мониторе радиометра
После нажатия кнопки СТАРТ произойдет запуск режима измерений и
через каждую минуту измерений , сопровождаемую звуковым сигналом, вы-
числяется и выводится на монитор среднее значение ОА за все время измере-
ний (экспозиции)
.
На мониторе отображаются количество зарегистрированных импульсов,
соответствующих распадам
Ро (RaA) за текущее время
, ОА пробы за по-
следний минутный интервал времени (Last Q) с погрешностью:
где Q- усредненное значение ОА, 51:30 время усреднения (измерения)
минуты: секунды, Last Q – последнее измеренное значение ОА радона за 1 минуту.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]