2.7. Средства измерения ионизирующих излучений и методы контроля

Приборы и средства измерения по функциональному назначению делятся на дозиметрические, радиометрические, спектрометрические сигнализаторы и универсальные приборы.

Дозиметры – приборы, измеряющие экспозиционную или поглощенную дозы излучения или мощности этих доз, а также интенсивность излучения.

Радиометры – приборы, измеряющие активность нуклидов удельную и объемную активность, поток ионизирующих квантов, флюенс ионизирующих частиц.

Спектрометры – приборы, измеряющие распределение ионизирующих излучений по энергии, времени, массе и заряду элементарных частиц характеризующие поле ионизирующих излучений.

Универсальные приборы – приборы совмещающие функции дозиметра и радиометра, радиометра и спектрометра и т.п.

Блоки детектирования – конструктивное объединение детекторов излучений, электронных устройств формирования сигнала детектора и выходных устройств.

В приборах и средствах измерения ионизирующих излучений используются датчики, основанные на следующих методах дозиметрии.

Ионизационный метод. Ионизационный метод дозиметрии основан на измерении ионизации в газе, заполняющем регистрирующий прибор. Ионизация газа вызывается электронами, освобождающимися под воздействием γ или рентгеновского излучения. В камере находятся два измерительных электрода, на которые подано напряжение. Образовавшиеся ионы достигают электродов и возникает ток, который регистрируется прибором. Чем больше энергия излучения, тем больше ионов оно создает и тем больший ток создается на электродах. В зависимости от величины тока судят об энергии ионизирующего излучения.

Фотографический метод. Фотоэмульсия представляет собой совокупность мелких кристаллов бромистого серебра, взвешенных в слое желатина. Прохождение ионизирующего излучения через фотоэмульсию делает затронутые им кристаллы способными к проявлению. Метод фотодозиметрии ионизирующего излучения основан на том, что степень почернения дозиметрической фотопленки после облучения пропорциональна дозе излучения, прошедшего через эмульсию. Сравнивая почернение пленки, которую носит человек, с контрольной пленкой, находят дозу излучения, воздействовавшую на человека.

Сцинтилляционный метод. Сцинтилляционный метод дозиметрии рентгеновского и g-излучений основан на регистрации вспышек света, возникающих в сцинтилляторе под действием излучения. Сцинтиллятор – это специальное вещество – кристалл, пластмасса или даже газ, преобразующее энергию излучения в световые вспышки. Вспышки регистрируются фотоэлектронным умножителем, на выходе которого появляется ток. Этот ток измеряется, и по нему судят об излучении.

Люминесцентный метод. Некоторые люминесцирующие вещества могут накапливать часть энергии попадающего на них излучения, а затем после дополнительного воздействия, например, нагрева, и выдавать ее в виде свечения. Это свечение измеряется специальным прибором, и по интенсивности света оценивают дозу ионизирующего излучения, прошедшего через данное вещество.

Химический метод основан на измерении числа молекул или ионов, образующихся при поглощении излучения веществом.

Активационный метод основан на определении большой дозы и спектра нейтронов в присутствии интенсивного гамма излучения в результате ядерных реакций, происходящих при взаимодействии нейтронов с ядрами веществ.