Измерения с помощью дозиметра анри-01-02 «Сосна»

Подготовка дозиметра к работе

Передняя панель дозиметра «Сосна» изображена на рисунке 2.

1. Внешний вид и органы управления.

Для дозиметра «Сосна» при установке переключателя режимов в рабочее положение «МД» в приборе включается счетчик времени (таймер), который через заданное время прекращает счет импульсов. Величина длительности временного интервала таймера (20 с) подобрана так, что на цифровом табло обеспечивается прямой отсчет величины мощности экспозиционной дозы гамма-излучения в .

При установке переключателя режимов работы в положение «Т» таймер не работает, и время отсчета импульсов контролируется проводящим измерения человеком по часам. На цифровом табло в этом случае индицируется количество импульсов за выбранный период времени.

Прибор имеет также схему звуковой сигнализации, которая выдает звуковой сигнал по окончании времени измерения, если прибор работает в режиме «МД», и более короткий звуковой сигнал при прохождении каждого десятого импульса, если прибор работает в режиме «Т».

2. Проверьте, закрыта ли задняя крышка прибора. При необходимости закройте ее и зафиксируйте фиксатором.

3. Включите прибор, для чего выключатель питания переведите в положение «ВКЛ». На цифровом табло должно индицироваться (0.000) или (0000) Включение прибора должно сопровождаться коротким звуковым сигналом.

4. Для проверки работоспособности прибора установите переключатель режима работы в положение «МД», нажмите кнопку «КОНТР» (и удерживайте ее в нажатом положении до конца проверки), а затем кратковременно нажмите кнопку «ПУСК». На цифровом табло должны появиться три точки между позициями для цифровых знаков и автоматически начаться отсчет чисел. Примерно через 20 с отсчет чисел должен прекратиться. Окончание отсчета должно сопровождаться коротким звуковым сигналом, а на табло должно индицироваться число (l.024). После окончания отсчета отпустите кнопку «КОНТР» и выключите прибор.

Упражнение 1. Измерение мощности экспозиционной дозы естественного фона гамма-излучения

1.1. Установите переключатель режимов работы в положение «МД» и включите прибор.

1.2. Кратковременно нажмите кнопку «ПУСК». При этом должен начаться отсчет импульсов. Через 20 с измерение закончится, что будет сопровождаться звуковым сигналом, а на табло будет зафиксирована мощность экспозиционной дозы естественного фона гамма-излучения, измеренная в . Показание на цифровом табло сохранится до повторного нажатия на кнопку «ПУСК» или выключения прибора.

1.3. Запишите показания прибора, переведя их в (т.е. умножив на 10³).

1.4. Повторите измерения (п.п. 1.2, 1.3) 10 раз (n=10), записывая их в таблицу 2. Выключите прибор.

ВНИМАНИЕ:

Для увеличения срока эксплуатации источника питания прибор необходимо включать только на время проведения проверки прибора и измерений.

Таблица 2

Измерение мощности экспозиционной дозы

№ изм.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

1.5. По измеренным данным рассчитайте среднее арифметическое значение мощности гамма-излучения:

. (1)

1.6. Для доверительной вероятности 0,95 по методу Стьюдента рассчитайте случайные ошибки , где

, , (2)

а - коэффициент Стьюдента (дляn=10 и W=0,95 =2,4).

Примечание: Естественный фон гамма-излучения на территории стран СНГ изменяется в широких пределах и, как правило, составляет от 5 до 25 (1 Р= 0,87Зв).

1.7. Выписать ответ в стандартной форме:

.

1.8. Исходя из измеренного значения мощности экспозиционной дозы, рассчитайте эквивалентную дозу, получаемую человеком в течение одного года, и сравните ее с приведенным во введении к данной работе средним значением мощности эквивалентной дозы (используйте коэффициенты перевода рентгена в греи для биологической ткани и грея в зиверты для гамма-излучения).

Упражнение 2. Измерение объемной активности проб

2.1. Чистую, сухую кювету из комплекта прибора заполните до отметки «Уровень» питьевой 'водой.

2.2. Откройте заднюю крышку прибора и установите его на кювету. Подготовьте часы или секундомер для фиксации времени измерения. Установите переключатель режима работы в положение «Т» и включите прибор.

2.3. Зафиксируйте время начала замера и нажмите кнопку «ПУСК». Через «время t=10 мин нажмите кнопку «СТОП». Запишите показания прибора , равное количеству фоновых частиц. Данные запишите в таблицу 3.

2.4. Вылейте воду из кюветы, вытрите ее насухо.

2.5. Заполните кювету исследуемым веществом до отметки «Уровень». Установите прибор на кювету.

2.6. Зафиксируйте время начала замера и нажмите кнопку «ПУСК». Через время t=15 (или 20 мин) нажмите кнопку «СТОП». Запишите показания прибора , равное суммарному числу фоновых частиц и частиц, образующихся при распаде радиоактивных изотопов, содержащихся в исследуемом веществе. Данные запишите в таблицу 3.

Таблица 3

Измерение объемной активности пробы

2.7. Выключите прибор, снимите его с кюветы и закройте заднюю крышку. Освободите кювету от исследуемого вещества, промойте ее и вытрите насухо.

2.8. По данным таблицы 3 рассчитайте величину объемной активности радионуклидов в данном образце пробы по формуле:

, ,.

Если в результате замеров и расчетов получится величина, меньшая, чем 2Ки/л, то оценить на данном приборе объемную активность этого образца невозможно, можно лишь считать, что <2 Ки/л. Заметим, что объемная активность природных материалов, не загрязненных радиоактивными веществами, не превышает величины Ки/л.

ВНИМАНИЕ: По согласованию с преподавателем в качестве образца можно использовать материалы, подготовленные студентом (например, образцы почв с дачного участка). Необходимый объем вещества около 100 см³; твердые вещества предварительно надо измельчить.

2.9. Оцените абсолютную и относительную погрешности объемной активности по формулам:

абсолютная погрешность при доверительной вероятности Р=0,7

и

относительная погрешность при этом же значении доверительной вероятности

.

Значения погрешностей запишите в таблицу 2.

Запишите окончательный результат в виде:

.

Сравнив экспериментально полученные величины активности с допустимыми, сделайте вывод о радиационной безопасности исследуемого объекта.

Измерения с помощью дозиметра «Эксперт»

На рисунке 3 изображены внешний вид и ораны управления дозиметра «Эксперт».

Подготовка дозиметра к работе

1. Внешний вид и органы управления.

В дозиметре применен торцевой газоразрядный счетчик СБТ-11А. Поток ионизирующего гамма/бета-излучения преобразуется счетчиком в последовательность электрических сигналов. Эти сигналы формируются по длительности и амплитуде, а затем подаются на схему регистрации и индикации.

Дозиметр циклически выполняет процесс измерения, который проходит в два этапа. На первом этапе производится суммирование зарегистрированных импульсов, а на втором – индикация результатов измерения.

На первом этапе на цифровом дисплее отображается число зарегистрированных на текущий момент от начала измерений импульсов. При завершении первого этапа подается звуковой сигнал и на дисплее появляется точка.

В нормальном режиме работы на дисплее непрерывно индицируются три точки. При превышении верхнего предела диапазона измеряемой величины на дисплее индицируется значение верхнего предела и звучит непрерывный сигнал. Передвижной экран расположен на задней крышке дозиметра. Экран фиксируется в крайних положениях. Положение экрана должно соответствовать выбранному режиму работы: при работе дозиметра в режиме «К» экран открыт (нижнее положение), при работе дозиметра в режиме «Р» экран закрыт (верхнее положение).

На втором этапе происходит индикация результатов измерения. После завершения второго этапа производится сброс результата (на экране высвечивается «0000») и процесс измерения повторяется сначала.

Длительность первого этапа зависит от диапазона и режима измерений. Длительность индикации результатов от 2 до 10 с.

2. Установить переключатель «ВКЛ»-«ВЫКЛ» в положение «ВЫКЛ».

3. Снять крышку отсека питания и установить элемент питания, соблюдая указанную полярность. После этого вернуть крышку на место и закрепить винтами.⁶

Упражнение 1. Измерение мощности экспозиционной дозы естественного фона гамма-излучения

1.1. Установить режим работы «Р».

1.2. Установить диапазон измерений «x1».

1.3. Закрыть рабочую поверхность детектора экраном.

1.4. Включить дозиметр.

1.5. Провести 10 измерений и записать их в таблицу 4. Если при первом измерении сработает сигнализация о превышении верхнего предела диапазона, то необходимо повторить измерения на диапазоне «x10».

Таблица 4

Измерение мощности экспозиционной дозы

№ изм.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

1.6. Вычислить среднее арифметическое значение измеренной величины по формуле (1) и случайные ошибкипо формуле (2).

1.7. Выписать ответ в стандартной форме:

.

1.8. Исходя из .измеренного значения мощности экспозиционной дозы, рассчитайте эквивалентную дозу, получаемую человеком в течение одного года, и сравните ее с приведенным во введении к данной работе средним значением мощности эквивалентной дозы (.используйте коэффициенты перевода рентгена в грей для биологической ткани и грей в зиверт для гамма-излучения).

Упражнение 2. Оценка плотности потока бета-излучения от поверхностей

2.1. Установить режим «К».

2.2. Установить диапазон измерений «x1».

2.3. Закрыть экраном рабочую поверхность детектора и разместить дозиметр над исследуемой поверхностью

2.4. Включить дозиметр.

2.5. Провести 10 измерений фонового значения плотности потока бета-излученияи записать результаты в таблицу 5.

2.6. Вычислить среднее арифметическое значение измеренной величины и записать в таблицу 5.

2.7. Открыть рабочую поверхность детектора и повторить измерения плотности потока бета-излучения . Записать данные в таблицу 5. Туда же записать среднее арифметическое значение измеренной величины, рассчитанное по формуле (1).

Таблица 5

Измерение плотности потока бета-излучения

	1	2	…	10	Средние значения

2.8. Определить уровень загрязнения .

2.9. Рассчитать погрешность измерений по формуле

, где ирассчитываются по методу Стьюдента.

2.10. Записать результат в виде

.

Если окажется соизмеримой с погрешностью измерения, то можно считать, что поверхность не загрязнена.

ВНИМАНИЕ: для предупреждения поражения человека высоким напряжением питания детектора и выхода из строя элементов схемы дозиметра недопустимо вскрытие опломбированного отсека дозиметра.