3. Радиационный фон среды.

При замерах радиационных излучений, необходимо учитывать, что в окружающей среде всегда присутствует естественный фон радиации. Главный вклад здесь вносят (исключая радиацию техногенной природы):

1. Радиоизлучение горных пород (в том числе газа радона)

2. Строительные материалы

3. Космические лучи

Все это вместе для Москвы дает эквивалентную дозу облучения Р_о = (0,1-0,25) мкЗв/час ≈ (10-25) мкР/час.

Естественный фон здесь практически обусловлен γ – излучением. Бета излучение обычно обнаруживается вблизи объекта, где имеет место β –распад. В атмосфере на расстоянии 10 см от источника β – излучения фактически не фиксируется.

Если при замере фона рабочего места величина P_H окажется значительно выше величин естественного фона Р_о, то очевидно имеет место какой-то внешний источник радиации.

При замере радиационного фона следует также учитывать:

13

H = k·D_μ звиерт (Зв, Sv)

Внесистемная единица – бэр. 1 Зв ≈ 100бэр ≈ 100Р.

Безразмерный коэффициент k изменяется от 1 до 20 в зависимости от мощности, вида излучения и типа биологического объекта. Для человека при облучении γ,β частицами k ~ 1 (за исключением отдельных органов). Для человека доза радиации свыше 2 грей приводит к необратимым изменениям в организме.

D_μ ≈ 2 Гр ≈ 2 Зв/сек ≈ 0.6 мЗв/час

- Мощность соответствующей дозы определяется, как отношение данной дозы к интервалу времени Δt, в течение которого происходит излучение.

Р_э= D_э/ Δt, Р/час; Р_μ = D_μ/Δt, Гр/час; Р_Н =H/ Δt, Зв/час

2. Дозиметры. Основные характеристики.

В данной лабораторной работе используются портативные дозиметры ДБГ-0.75 («Эксперт»), RSM100 или иные приборы подобного типа. В этих дозиметрах имеются от 2 до 4 счетчиков

Г-М, что позволяет измерять эквивалентные мощности γ, β – излучений и плотность потока β – частиц. Приборы эти имеют следующие характеристики:

1. Диапазон измерений мощности излучений

P_H = (0.1-500) мкЗв/час ≈ (10-5·10⁴ ) мкР/час

Энергия регистрируемых частиц

γ –фотоны Е_γ= (0,1-2) МэВ; β-частицы Е_β =(0,15-3) МэВ.

2. Измерение плотности потока β – частиц

N_β = (0,3-500) частиц/см² сек.

Интенсивность β-излучения принято измерять числом β-частиц, пронизывающих единичную площадку в единицу времени. В таких единицах проградуирован и дозиметр при фиксации β-излучений.

6

Этот участок счетной характеристики называют «плато», он соответствует области Гейгера, где каждая попавшая в детектор заряженная частица или гамма-квант вызывает раз-

ряд. При U>U_S начинается электрический пробой детектора (искровой разряд), и детектор может выйти из строя.

2. Оценка эффективности работы счетчика.

Стабильность работы детектора достигается, когда рабочее напряжение U_p на его электродах соответствует участку плато. Плато детектора характеризуется двумя параметрами: шириной - L и наклоном – α. Ширина плато L=(U₃ - U₂) выражается в вольтах. Наклон плато – α находится как относительное приращение средней частоты импульсов в конце плато, приведенная к стандартной ширине плато L_ст=100В:

(1)

где ΔN=(N₃–N₂); N_c=(N₃+N₂)/2; L=(U₃-U₂).

N₃ и N₂ – средние частоты импульсов при напряжениях на детекторе соответственно U₂ и U₃. Для детекторов высокого качества величина α не превышает 1-2% на 100В.

При неизменной интенсивности излучения частота импульса, измеренная в разные промежутки времени, колеблется около среднего значения N_c. Колебания частот и импульсов, так называемая флуктуация, связанны со статистическим характером радиоактивного распада и зависит также от метода регистрации излучения.

Оценкой точности измерений может служить величина относительной флуктуации δ_э, рассчитанная по экспериментальным данным.

Расчет величины δ_э проводится следующим образом: при неизменной интенсивности излучения, проводится n измерений частоты импульсов –N_n (в области плато); определяется среднее значение

7

числа импульсов Ñ; определяется абсолютное значение флуктуации Δ_i i-того замера. Значения Ñ и Δ_i рассчитывается по формулам:(а) ; Δ_i = |Ñ – N_i| (б) } (2)

Далее используя полученные данные рассчитывается среднеквадратичное отклонение а и относительная величина флуктуации δ_э:

(в) ; δ_э = ± а / Ñ (г) (3)

Теоретическое значение флуктуации равно:

(4)