Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практические работы по курсу «Радиоэкология». Учебное пособие
.pdf
Измерение объёмной активности (ОА) 222Rn с помощью радиометра РРА-01 основано на электростатическом
осаждении положительно заряженных ионов 218Po, образовавшихся в воздухе измерительной камеры при распаде
222Rn, на поверхность полупроводникового детектора и последующей регистрации количества α-частиц, испускаемых
при распаде 218Po и 214Po.
Значительная часть атомов α-излучающих ДПР радона
также положительно заряжена и соответственно оседает на
поверхность детектора под действием электрического поля.
Детектор регистрирует α-частицы, образующиеся при распаде
218
Po (RaA, t
= 3,05 мин) и
1/2
214
Po (RaC', t
= 164 мкс).
1/2
Использование поверхностно-барьерных полупроводниковых детекторов, работающих в спектрометрическом режиме,
позволяет разделить α-частицы, образующиеся при распаде
218
Po и
214
Po, так как они существенно различаются по вели-
чине энергии: энергия α-частиц, образующихся при распаде
218
Po, составляет 6,00 МэВ, а энергия α-частиц, образующих-
ся при распаде
214
Po, – 7,69 МэВ.
Конструктивно радиометр состоит из блока детектирования, блока управления и сетевого блока питания (рис. 9.6).
Внутри измерительной камеры вдоль стенок установлена металлическая сетка. Между сеткой и полупроводниковым детектором создаётся разность потенциалов в 1400 В,
для того чтобы положительно заряженные ДПР радона под
действием электрического поля двигались к детектору и
осе-
дали на его поверхности.
Измерительное устройство имеет амплитудно-цифровой
преобразователь (АЦП), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), содержащее программы тестирования радиометра и алгоритм расчёта объёмной активности радона, микропроцессор и модуль вывода информации с жидкокристаллическим индикатором (дисплеем).
151
Рис. 9.6. Блок детектирования радиометра РРА-01
Дозиметр ДРГ-01Т1
Независимо от типа используемого детектора излучений, схемы дозиметров отличаются незначительно. Поэтому
мы в качестве примера рассмотрим функциональную схему
широко распространённого дозиметра ДРГ-01Т1.
Дозиметр предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы на рабочих местах, в смежных помещениях и
на территории предприятий, использующих радиоактивные
вещества и другие источники ионизирующих излучений, а
также в зоне наблюдения. Кроме того, дозиметр может быть
использован для контроля эффективности биологической защиты, радиационных упаковок и радиоактивных отходов, а
также в период возникновения, протекания и ликвидации последствий радиационных аварий.
152
Дозиметр обеспечивает измерение мощности экспозиционной дозы в интервале энергий фотонов от 8 до 480 фДж
(от 0,05 МэВ до 3,0 МэВ).
Дозиметр обеспечивает измерение мощности экспозиционной дозы в диапазоне от 0,01 мР/ч до 9,999 Р/ч. Время
измерения в режиме «Измерение» не превышает 25 с, в режиме «Поиск» – 2,5 с.
В качестве детекторов излучения использованы четыре
газоразрядных счётчика СБМ-20 и два счётчика СИ 34Г (или
СИ 40Г) с корректирующими свинцовыми фильтрами для выравнивания энергетической зависимости чувствительности.
Предельно допустимое облучение дозиметра соответствует мощности экспозиционной дозы 1000 Р/ч, при этом в
любом режиме работы на шкале цифрового индикатора высвечивается символ переполнения «П».
Функциональная схема дозиметра представлена на
рис. 9.7. В детекторе излучения (газоразрядных счётчиках)
под воздействием гамма-квантов возникают электрические
импульсы тока, поступающие на формирователь входного потока импульсов, входной каскад которого преобразует импульсы тока в импульсы напряжения с амплитудой, необходимой для регистрации счётной схемой. С выхода формирователя импульсного потока импульсы поступают на четырехразрядный двоично-десятичный счётчик. Накопленная за время измерения на счётчике информация поступает на индикатор через дешифратор, преобразующий двоично-десятичную
информацию счётчика в семисегментный позиционный код
индикатора.
Время измерения определяется частотой регулируемого
генератора и коэффициентом деления числа импульсов формирователем временного интервала. Изменением времени
измерения производится масштабирование (изменение поддиапазонов) входной информации с детекторов в абсолютную величину выходного параметра (мР/ч, Р/ч).
153
γ
Детекторы
излучения
Формирователь
входного потока
импульсов
Четырехзарядный
счетчик
импульсов
Управляемый
высоковольтный
преобразователь
Регулируемый
генератор
частоты
Стробирующее
устройство
Формирователь
временного
интервала
Одно-
вибратор
Устройство
командное
Дешифратор
Индикатор
Рис. 9.6. Структурная схема дозиметра ДРГ-01Т1
Одновибратор выполняет двойную функцию: осуществляет совместно со стробирующим устройством коррекцию
нелинейности счётной характеристики, вызванной просчётами («мёртвым временем») детекторов, и управление мощностью высоковольтного преобразователя напряжения для питания детекторов в зависимости от загрузки. Устройство команд вырабатывает импульсы управления основными узлами
дозиметра в различных режимах работы.
Для проведения измерений включить дозиметр, установив переключатель поддиапазона в одно из положений: мР/ч
или Р/ч, а переключатель режимов работы – в положение
КОНТР. На цифровом табло при правильном функционировании счётных устройств дозиметра и пригодности источника питания должно отобразиться число 0513 ± 1. Прибор готов к работе.
Установить переключатель режимов работы в положение ПОИСК, переключатель поддиапазонов в положение
мР/ч. Произвести сброс показаний нажатием кнопки СБРОС.
154
Определить направление излучения по максимальным показаниям на цифровом табло, ориентируя дозиметр в пространстве. В режиме работы ПОИСК смена информации на цифровом табло осуществляется автоматически в такт с миганием запятой в младшем разряде.
Для повышения точности измерения определение действительного значения мощности дозы необходимо производить в режиме работы ИЗМЕРЕНИЕ. В этом режиме в процессе измерения на цифровом табло отображаются нули во
всех разрядах и мигает запятая в младшем разряде. Отсчёт
показаний производится после прекращения мигания запятой
младшего разряда. Показания на цифровом табло сохраняются до момента нажатия кнопки СБРОС и запуска дозиметра
на новый цикл измерений. При уровнях мощности дозы, превышающих предельные значения поддиапазона, отображается переполнение – высвечивается символ «П» и отсутствует
мигание запятой.
Дозиметр ДКГ-08А «Скаут»
Дозиметр ДКГ-08А относится к числу современных
российских приборов, внесённых в государственный реестр
измерительных средств.
Дозиметр предназначен для измерения мощности амбиентного эквивалента дозы Н*(10) гамма-излучения (МАЭД);
амбиентного эквивалента дозы Н*(10) фотонного излучения
(АЭД).
Основные технические характеристики:
¾ диапазон показаний мощности амбиентного эквива-
лента дозы – от 0,1 мкЗв/ч до 10 Зв/ч;
¾ диапазон показаний амбиентного эквивалента дозы
от 0,01мкЗв до 100 Зв;
¾ диапазон энергий регистрируемого излучения
0,05÷3,0 МэВ;
155
¾ пределы основной относительной погрешности из-
мерений МАЭД (АЭД) ±(18 + 2/Ах)%, где Ах – численное
значение измеренной величины АЭД (МАЭД) в индицируемых единицах измерения;
¾ суммарное изменение чувствительности дозиметра
при изменении угла падения излучения в пределах от 0 до
60° от основного направления, и изменении энергии в пределах диапазона регистрируемого излучения составляет от
–29% до +67%;
¾ дополнительная погрешность измерений не превышает:
– при отклонении температуры окружающего воздуха
от номинального значения +20 °С на каждые 10°С ±3 %;
– при изменении влажности воздуха ±10 %;
– нестабильность показаний за 8 ч непрерывной рабо-
ты – не более ±10 %;
В дозиметре предусмотрены следующие сервисные
функции:
¾ измерение суммарной дозы, накопленной за всё вре-
мя проведения измерений (учёт радиационного ресурса);
¾ подача звукового сигнала при превышении порога
по дозе или по мощности дозы;
¾ связь с ПК через инфракрасный порт с целью дис-
танционного управления работой дозиметра и передачи ре-
зультатов измерений в процессе работы.
Принцип действия дозиметра основан на измерении
средней скорости счёта импульсов со счётчиков Гейгера–
Мюллера, которая пропорциональна измеряемой мощности
амбиентного эквивалента дозы. Скорость счёта пересчитывается в мощность дозы, а результат измерения высвечивается
на дисплее дозиметра и, при необходимости, передаётся на
внешнее устройство (ПК).
Внутри корпуса дозиметра расположены счётчики, процессор и высоковольтный преобразователь для питания счётчиков.
156
Дозиметр одновременно измеряет три параметра излучения: «Мощность дозы», «Доза», «Суммарная доза».
Устройство дозиметра ДКГ-08А предусматривает возможность подачи звуковых сигналов при превышении заранее
установленных пользователем пороговых значений МАЭД
или АЭД.
Поисковый дозиметр-радиометр
МКС/СРП-08А
Предназначен для поиска источников гамма- и рентгеновского излучения, мощности амбиентного эквивалента дозы (МАЭД) фотонного ионизирующего излучения и плотности потока частиц от источников альфа- и бета-излучения.
Использование в составе прибора альфа-бета-радиометрического блока детектирования позволяет проводить измерение
плотности потока альфа- и бета-
Технические характеристики:
Пределы измерений:
МАЭД фотонного излучения 0,03 ÷ 500 мкЗв/ч;
плотности потока альфа-частиц 0,1 ÷ 700 см
плотности потока бета-частиц 0,1 ÷ 700 см
излучения с поверхности.
-2
⋅ с-1;
-2
⋅ с-1;
Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений:
МАЭД фотонного излучения ±15%;
плотности потока бета-излучения ±20%;
плотности потока альфа-излучения ±20%.
Диапазон энергий:
гамма- и рентгеновского излучения 0,05 ÷ 3,0 МэВ;
альфа-излучения 3 ÷ 10 МэВ;
бета-излучения 0,1 ÷ 3,5 МэВ.
157
Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения:
мощность эквивалентной дозы гамма- и рентгенов-
ского излучения ±25%;
плотности потока альфа- , бета-частиц ±20%;
чувствительность к гамма- и рентгеновскому излуче-
нию по линии 662 кэВ 400 ÷ 500 (имп./c)/(мкЗв/ч);
энергетическая зависимость чувствительности отно-
сительно эффективной энергии 662 кэВ не более 25%.
Вывод информации:
цифровая индикация результатов измерения мощно-
сти эквивалентной дозы фотонного излучения (мкЗв/ч) или
скорости счёта импульсов (имп/с);
цифровая индикация результатов измерения плотно-
сти потока альфа- или бета-частиц;
интенсиметр – шкала загрузки измерительного тракта
(аналог стрелочной индикации);
звуковая сигнализация (через наушники).
Принцип действия
Работа прибора основывается на преобразовании энергии ионизирующего излучения в электрические импульсы,
которые проходят дальнейшую обработку в микропроцессорном устройстве по специальной программе, с выводом
результатов обработки на табло индикации.
Детекторы
гамма-излучение: сцинтилляционный NaI(Tl);
альфа- и бета-излучение: счётчик Гейгера–Мюллера.
Контрольный источник, входящий в комплект прибора,
имеет активность меньше МЗА и не требует специальных
мер в части безопасности, учёта и хранения.
158
Режимы работы
Режимы работы МКС/СРП-08А обеспечивают проведение следующих видов измерений:
а) с блоком детектирования БДБС-25-01А:
измерение скорости счёта от фонового фотонного из-
лучения;
измерение скорости счёта от источников фотонного
ионизирующего излучения (режим поиска и сравнения источников фотонного излучения по скорости счёта);
измерение мощности амбиентного эквивалента дозы
фотонного ионизирующего излучения (режим дозиметра);
б) с блоком детектирования БДПС-02А:
измерение скорости счёта от источников электронно-
го и альфа-излучения (режим радиометра).
Проверка правильности
функционирования дозиметра
с блоком детектирования БДБС-25-01А
Внимание! Проверка правильности функционирования
дозиметра-радиометра является обязательной и должна проводиться перед каждой серией измерений. В полевых условиях – перед началом работы на объекте.
Внимание! Все операции по проверке правильности
функционирования прибора и измерениям проводить, строго
следуя инструкции по эксплуатации.
Для проверки к электронному блоку подключают блок
детектирования БДПС-02А. Включают питание и проверяют
уровень зарядки аккумулятора. На входном окне блока детектирования закрепляют фильтр «А». Проводят не менее
трёх измерений скорости счёта фона и вычисляют среднее
арифметическое полученных значений Рф.
159
Блок детектирования БДПС-02А устанавливают вертикально на контрольный источник Сз-137 (рис. 9.8), входящий
в комплект МКС/СРП-08А. Проводят не менее трёх измерений скорости счёта от контрольного источника, вычисляют
среднее арифметическое Р
изм
.
Рис. 9.8. Проверка скорости счёта дозиметра МКС/СРП-08А
Определяют действительное значение показаний Рg от
контрольного источника по формуле:
Рg = Р
Если значение Рg с точностью ±15% совпадает со значением скорости счёта от контрольного источника, указанным
в свидетельстве о поверке, прибор готов к работе.
Внимание! К детектору должна быть обращена сторона
источника с наклейкой (см. рис. 9.8).
160
изм
– Р
(9.1)
ф
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]