1.2. Принцип роботи дозиметричних приладів

Принцип виявлення іонізуючих випромінювань оснований на їх здатності іонізувати речовину середовища, в якому вони розповсюд­жуються. Тобто іонізація є причиною фізичних і хімічних перетворень у речовині. До таких перетворень середовища насамперед належать:

зміна електропровідності газів, рідин, твердих матеріалів; люмінесценція деяких речовин, засвічування фотоплівок; зміни кольору і прозорості.

Для виявлення і визначення іонізуючих випромінювань використовують фотографічні, сцинтиляційні, хімічні та іонізаційний методи.

В сучасних дозиметричних приладах широко розповсюджений іонізаційний метод виявлення і визначення рівня випромінювань. Суть цього методу така. Під дією випромі­нювань в ізольованому об'ємі проходить іонізація повітря (газу). Електрично нейтральні атоми (молекули) повітря (газу) розділяються на позитивні та негативні іони. Якщо в цей об'єм помістити два електроди, до яких прикладена постійна напруга, то між ними виникає електричне поле. За наявності електричного поля в іонізованому повітрі (газі) виникає іонізаційний електричний струм. Вимірюючи електричний струм, можна судити про інтенсив­ність іонізуючих випромінювань.

Прилади, які працюють на основі іонізуючого методу, мають принципово однакову будову. Зокрема, вони містять сприймаючий пристрій (іонізаційна камера або газорозрядний лічильник), підсилювач іонізаційного струму, реєструючий пристрій (мікроамперметр або аналого-цифровий перетворювач), а також джерело живлення (сухі елементи або акумулятори).

Іонізаційна камера – конденсатор, до пластин якого прикладена постійна напруга. Прос­тір між пластинами називається робочим об'ємом камери і майже завжди заповнюється повіт­рям. Якщо відсутні радіоактивні випромінювання, повітря в камері неіонізоване і елек­тричного струму не проводить. При дії радіоактивних випромінювань повітря в камері іонізується і через камеру проходить іонізаційний струм, який пропорційний до потужності дози радіоактивних випромінювань, що діють на іонізаційну камеру. Отже, за іонізаційним струмом можна судити про потужність дози випромінювань, що діють на камеру. Іонізаційна камера використовується в ДКП-50-А, комплектах ДП-22В, ДП-24, ДК-0,2, вимірювачі дози ИД-1, ИД-0.2.

Газорозрядний лічильник – це порожнистий герметичний металевий або скляний циліндр, заповнений зрідженою сумішшю інертних газів (аргон, неон) з деякими домішками, що покращують роботу лічильників (пари спирту). Всередині циліндра вздовж його осі натягнутий тонкий металевий анод, ізольовано від циліндра. Катодом служить металевий кор­пус або тонкий шар металу, нанесений на внутрішню поверхню скляного корпуса лічильника. До металевої нитки і струмопровідного шару (катода) подають електричну напругу. У газорозрядних лічильниках використовують принцип підсилення газового розряду. При відсутності радіоактивних випромінювань вільних іонів в об'ємі лічильника немає, тому в полі лічильника електричного струму також немає. При дії радіоактивних випромінювань в робочому об'ємі утворюються заряджені частинки, а отже, виникає електричний імпульс. Реєструючи кількість імпульсів струму, що виникають за одиницю часу, можна судити про інтенсивність радіоактивних випромінювань. Газорозрядний лічильник використовується в Д5 А(Б,В), ИМД-1Р(С) та Прип’ять.

Контрольні питання

• Класифікація дозиметричних приладів.

• Принцип роботи дозиметричних приладів.

• Принцип роботи іонізаційної камери.

• Принцип роботи газорозрядного лічильника.

ЗАВДАННЯ 1

Вивчення конструкції та принципу роботи

дозиметричного приладу (ДП-5В)

Мета роботи – вивчити конструкцію, принцип дії вимірювача по­тужності дози (рентгенометра) ДП-5В, виконати необхідні вимірювання.

1.1. Призначення і основні технічні дані приладу

Рентгенометр призначений для виявлення радіоактивного випромінювання і вимірю­вання рівня β-, γ-радіації місцевості і поверхні різних предметів.

Прилад складається з вимірювального пульта, блока детектування (містить вмонтоване контрольне β-джерело), головних телефонів і джерела живлення.

Відлік показів проводиться за нижньою шкалою мікроамперметра в Р/год та верхній шкалі – мР/год з наступним множенням на відповідний коефіцієнт піддіапазону. Діапазон вимірювань приладу за γ-випромінюванням від 0,05 до 200 Р/год і поділений на шість під­діапазонів, як це показано в табл.1.

Таблиця 1

Піддіапазон	Положення ручки перемикача	Шкала	Одиниці вимірювання	Границя вимірювання
1	*200	0-200	Р/год	5–200
2	*1000	0-5	мР/год	500–5000
3	*100	0-5	мР/год	50–500
4	*10	0-5	мР/год	5–50
5	*1	0-5	мР/год	0,5–5
6	*0,1	0-5	мР/год	0,05–0,5

Прилад має на всіх піддіапазонах, крім першого, звукову індикацію, яка прослуховується за допомогою головних телефонів.

Живлення приладу здійснюється від трьох сухих елементів типу А336 (один з них використовується для підсвічення шкали мікроамперметра в умовах темряви), які забезпечують роботу в нормальних умовах протягом 70 год. Живлення приладу можливе і від зовнішнього джерела постійного струму 12 або 24 В. Для цього використовують дільник напруги.

Вага приладу з елементами живлення 3,2 кг.