ОСНОВЫ ДОЗИМЕТРИИ
Лекция 10.
ПРИБОРЫ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ
Носовский Анатолий Владимирович д-р. техн. наук, проф.
Приборы лабораторного анализа
На АЭС обычно существует несколько лабораторий, выполняющих дозиметрические, радиометрические и спектрометрические измерения радиоактивных проб. Конкретные наименования лабораторий зависят от задач управления радиационной безопасностью.
Для успешного решения своих задач лаборатории радиационного контроля должны быть оснащены наиболее современной измерительной аппаратурой.
Большинство радиометрических измерений выполняется с помощью приборов счета числа импульсов и скорости импульсов УИМ2-2, УИМ2-3, ПСО2-4, ПСО2-5.
Основы дозиметрии. Лекция 10. Приборы радиацио |
2 |
нного контроля |
|
Приборы лабораторного анализа
Перечень приборов для лабораторного радиационного контроля
Наименование Назначение прибора, тип
Измерители скорости счета: УИМ2-2, УИМ2-3, «Актиния»
Приборы
счетные
одноканальные ПСО2-4, ПСО2-5
Измерение средней скорости счета, импульсов блоков детектирования-, -, - и нейтронного
излучения
Измерение числа импульсов, частоты следования импульсов, временного интервала
Диапазон
измерения
3 10 1–3 104 с 1
Объем
регистрации 1–106 имп.; максимальная частота – 5 106
имп./с
Другие
характеристики
Автоматическое переключение 8 поддиапазонов скорости счета и сигнализация о превышении ее заданных пороговых значений
Автоматическая экспозиция по времени и набору импульсов
Основы дозиметрии. Лекция 10. Приборы радиацио |
3 |
нного контроля |
|
Приборы лабораторного анализа
|
Измерение |
|
Радиометры |
концентрации - и - |
|
активных изотопов в |
||
КРК-1-1, КРК-1-01 |
||
твердых, жидких и |
||
|
||
|
газообразных средах |
|
-спектрометр |
Измерение активности |
|
газов, аэрозолей, |
||
«Nokia» |
||
жидкости |
||
|
||
Спектрометр |
Измерение содержания |
|
излучений |
||
радионуклидов в |
||
человека (СИЧ) |
||
организме человека |
||
«Канберра» |
|
|
Универсальные |
Спектрометрия |
|
спектрометры |
-, -, -излучения |
Продолжение таблицы
7,2 101–7,2 104
Бк/м2 1,4 101–3,7 102 Бк/л 7,2 10 5–3,7 101
Бк/м3
Для жидкости |
Производство |
2 10 10–1 106 Ки/кг |
Финляндии |
50–1500 кэВ
Производство
«АтомКомплекс Прилад» (Киев)
Основы дозиметрии. Лекция 10. Приборы радиацио |
4 |
нного контроля |
|
Измерение радиоактивных газов
Газоаэрозольные выбросы в атмосферу нормально работающей АЭС разделяют на:
технологические выбросы – газовые сдувки из первого контура, эжекторные газы турбин, газовая продувка активной зоны и металлоконструкций, сдувки из систем спецгазоочистки и другого технологического оборудования, бассейнов выдержки сдувки системы спецводоочистки;
выбросы, связанные с вентиляцией помещений АЭС – обусловлены незначительным поступлением этих газов и аэрозолей из необслуживаемых технологических помещений в полуобслуживаемые и обслуживаемые помещения АЭС, а также выделением газов и аэрозолей в воздух при пробоотборе теплоносителя.
Основы дозиметрии. Лекция 10. Приборы радиацио |
5 |
нного контроля |
|
Измерение радиоактивных газов
Физические параметры некоторых радиоактивных газов
Радиоактивный |
ДКА, |
газ |
Бк/м3 |
41Ar |
7,4 103 |
133Xe |
3,7 104 |
131I |
31,1 |
85Kr |
3,7 104 |
3H |
11,8 103 |
14C |
13,0 103 |
222Rn |
12,3 |
220Tn |
3,7 102 |
Энергия, МэВ |
Т1/2 |
|
-частицы |
-излучение |
|
( -частицы) |
|
|
|
|
|
1,18 |
1,37 |
1,8 ч |
0,34 |
0,085 |
5,3 сут. |
0,595 |
0,364 (80 %) |
8,06 сут. |
0,74 |
– |
10,6 года |
1,018 |
– |
12,26 года |
0,156 |
– |
5760 лет |
5,486 |
– |
3,82 сут. |
6,282 |
– |
54,5 с |
Основы дозиметрии. Лекция 10. Приборы радиацио |
6 |
нного контроля |
|
Измерение радиоактивных газов
Измерение концентрации РБГ основано на счете отдельных -частиц или -квантов и на измерении
ионизационного тока, создаваемого этими частицами (квантами).
Для практического использования при отборе проб и радиометрии -активных газов удобны переносные
цилиндрические камеры с торцовым счетчиком и складывающимися стенками из тонкого полиэтилена. Размеры камеры составляют: радиус 15 см, высота 30 см. Масса камеры не превышает 1 кг. Исследуемый воздух засасывается в камеру через отверстие, закрытое аэрозольным фильтром, при ее раскладывании (действует подобно мехам).
Основы дозиметрии. Лекция 10. Приборы радиацио |
7 |
нного контроля |
|
Измерение радиоактивных газов
Концентрация К газа в такой камере с торцовым счетчиком определяется по формуле
K |
ε nβ |
, |
|
η S V |
|||
|
|
где – коэффициент, зависящий от выбранных единиц измерения; n – скорость счета -частиц;
– коэффициент, зависящий от граничной энергии -частиц,
толщины окна торцового счетчика и размеров камеры с газом; S – рабочая площадь входного окна счетчика;
V – объем камеры.
Минимальная регистрируемая этой камерой концентрация находится в пределах [(0,8–1) 10 9 Ки/л (3–3,7) 104 Бк/м3] для
41Ar, 85mKr, 88Kr, 135Xe.
Основы дозиметрии. Лекция 10. Приборы радиацио |
8 |
нного контроля |
|
Измерение радиоактивных газов
Исключительно низкая допустимая концентрация 131I вызывает большие осложнения при его измерении.
Один из методов состоит в прокачке контролируемого воздуха последовательно через два слоя тонковолокнистой противоаэрозольной фильтрующей ткани типа ФП.
Первый слой улавливает все радиоактивные аэрозоли (в т.ч. и ту часть йода, которая присутствует в воздухе в форме аэрозолей), а второй, пропитанный поташем или едким калием, улавливает парообразный йод. Выделив из первого фильтра йод радиохимическим путем, измеряют эту пробу и второй фильтр на радиометрической установке и находят, таким образом, удельную активность йода в прокачанном воздухе. Чувствительность метода порядка 10 12 Ки (4 10 2 Бк)
при фильтрации 1 м3 контролируемого воздуха, что может быть достигнуто за 20 мин. при скорости прокачки 50 л/мин.
Основы дозиметрии. Лекция 10. Приборы радиацио |
9 |
нного контроля |
|
Измерение радиоактивных газов
Один из методов состоит в измерении -излучения
щитовидной железы человека, находившегося в зоне, загрязненной парами и аэрозолями йода. Находясь на небольшой глубине от поверхности тела, щитовидная железа, концентрирующая в себе 131I, не полностью поглощает его излучение.
Регистрируя излучение с помощью сцинтилляционного счетчика с кристаллом йодистого натрия в свинцовом коллиматоре, можно определить интенсивность -квантов с
энергиями 0,36 и 0,64 МэВ и на этой основе найти активность 131I в щитовидной железе. Прибор такого типа позволяет обнаруживать у людей 3,5 нКи (130 Бк) этого излучателя.
Основы дозиметрии. Лекция 10. Приборы радиацио 10
нного контроля