- •Основы радиационной экологии
- •Введение
- •1 Основные понятия, термины и определения
- •2 Из чего сделано вещество. Немного истории
- •2.1 Атомы
- •2.2 Элементарные частицы
- •2.3 Кварки
- •3 Элементарные частицы
- •3.1 Фундаментальные взаимодействия
- •3.2 Аннигиляция
- •4.1 Состав атомных ядер
- •4.2 Изотопы
- •4.3 Атом водорода
- •4.4 Дефект массы
- •4.5 Постулаты Бора
- •4.6 Корпускулярно-волновой дуализм
- •4.7 Энергия связи ядер
- •4.7.1 Энергетические уровни ядра
- •4.7.2 Насыщение ядерных сил
- •4.7.3 Импульс движения
- •4.7.4 Магнетон Бора
- •4.7.5 Спин ядра
- •4.8 Единицы атомной и ядерной физики
- •5 Радиоактивность
- •5.1 Естественная радиоактивность
- •5.2 Превращения ядерных частиц
- •5.7.1 Устойчивость ядер
- •5.3 Закон радиоактивного распада
- •5.4 Ядерные реакции
- •5.4.1 Первая ядерная реакция
- •5.4.2 Ядерные реакции под действием α- частиц
- •5.4.3 Ядерные реакции под действием протонов
- •5.4.4 Ядерные реакции под действием нейтронов
- •5.4.5 Реакция деления тяжелых ядер
- •5.4.5.1 Цепная реакция
- •5.4.5.2 Критическая масса
- •5.4.5.3 Ядерные реакторы
- •5.5 Синтез атомных ядер
- •5.5.1 Протон - протонная реакция
- •5.5.2 Углеродно – азотный цикл
- •5.5.3 Управляемый термоядерный синтез
- •6 Проявление радиоактивности
- •6.1 Ионизация
- •6.1.1 Потенциал ионизации
- •6.2 Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом
- •6.2.1 Радиолиз воды
- •8.2.2 Свободные радикалы
- •6.3 Наведенная радиоактивность
- •Дозиметрия радиационных явлений
- •7.1 Радиоактивность, единицы измерения
- •7.2 Доза излучения
- •6.2.1 Экспозиционная доза
- •6.2.2 Поглощенная доза
- •6.2.3 Эквивалентная доза
- •6.2.4 Мощность дозы
- •8 Дозиметрия ионизирующих излучений
- •8.1 Детекторы ионизирующих излучений
- •8.1.1 Ионизационные камеры
- •8.1.1.1 Газоразрядные счетчики
- •8.1.2 Химические детекторы
- •8.1.3 Сцинтилляционные счетчики
- •8.1.4 Фотографические детекторы
- •8.1.6 Другие виды детекторов
- •8.2 Дозиметрические приборы
- •8.2.1 Некоторые дозиметрические приборы старшего поколения
- •8.2.2 Современные дозиметрические приборы
- •8.2.2.1 Многофункциональные приборы для контроля альфа, бета, гамма и нейтронного излучения
- •8.2.2.2 Приборы для контроля альфа - излучения
- •8.2.2.3 Приборы для контроля гамма – излучения
- •8.2.2.4 Системы индивидуальной дозиметрии
- •8.2.2.5 Приборы радиационного дозиметрического контроля
- •8.2.2.6 Радиометры
- •Приборы ветеринарного контроля
- •8.2.2.8 Системы радиационного контроля и мониторинга
- •8.2.2.9 Приборы радиационного контроля общего назначения
- •Заключение
- •Литература
- •Содержание
8.2.2.2 Приборы для контроля альфа - излучения
Альфа-спектрометр УСК «Гамма Плюс» - рисунок 45 - предназначен для определения содержания альфа - излучающих радионуклидов в счетных образцах, приготовленных из проб различного происхождения: вода, почвы, руды, горные породы, стройматериалы и т.д.
Рисунок 45 -
Альфа-спектрометр УСК «Гамма Плюс»
Прибор обладает автоматическим контролем вакуума, при необходимости прибор автоматически прерывает процесс измерения, отключает откачку и по достижении требуемого вакуума выключает насос и продолжает измерения и моющимся кремниевым полупроводниковым детектором. Основные технические характеристики представлены в таблице 11.
Таблица 11 - Основные технические характеристики
Характеристика |
Значение |
Расстояние образец-детектор, мм |
2 ÷ 60 |
Масса образца, сырой пробы, г |
5 ÷ 50 |
Площадь детектора, мм2 |
10 000 |
Диаметр образца, мм, от |
35 |
Энергетический диапазон, МэВ |
2 ÷ 8 |
Нижний предел измерения активности (Pu-239, Pu-240, Pu-238) с радиохимической пробоподготовкой, на сырую пробу, Бк |
0,1 |
Масса установки (без ПЭВМ), кг |
12 |
Программное обеспечение предназначено для управления альфа - спектрометрическим трактом и обработки спектров проб, полученных электролитическим осаждением. Оно позволяет:
- проводить энергетическую калибровку по спектру измеряемой пробы;
- записывать результаты измерений в базу данных;
- настраивать форму протокола измерений, учитывая особенности пробоподготовки и требования нормативных документов;
- проводить автоматический расчет погрешности измерений.
Состав прибора:
Альфа-камера вакуумная со встроенным насосом;
Блок детектирования на основе кремниевого полупроводникового детектора, легированного Al (PIPS-детектор);
Образцовый источник;
Программное обеспечение;
ПЭВМ с принтером;
АЦП 8/16К.
8.2.2.3 Приборы для контроля гамма – излучения
Портативный широкодиапазонный многофункциональный дозиметр рентгеновского и гамма-излучения ДКС-АТ-1123/1123А –рисунок 46 – предназначен для дозиметрии непрерывного, кратковременного и импульсного рентгеновского и гамма-излучения.
Основная функция прибора — дозиметрия импульсного с длительностью свыше 10 нс, кратковременного с длительностью свыше 30 мс и непрерывного рентгеновского и гамма-излучения в широких диапазонах мощности эквивалентной дозы и энергии. Дополнительные функции - обнаружение источников мягкого и жесткого гамма-излучения, бета - излучателей, кратковременно действующего и импульсного излучения с оценкой длительности воздействия, а также движущихся излучателей. Выбор и установка любых пороговых значений из полного диапазона измерения осуществляются с клавиатуры.
Дозиметр позволяет зафиксировать максимальный уровень мощности дозы, запомнить 100 результатов измерений с долговременным хранением их в памяти, передать информацию в ПЭВМ со скоростью от 300 до 19200 бод. Самотестирование прибора обеспечивается автоматически как при включении, так и в процессе работы. Наличие светодиодной стабилизации измерительного тракта исключает необходимость в эталонном радиоактивном источнике.
Виды ионизирующего излучения, которые способен обнаруживать и измерять прибор ДКС-АТ-1123/1123А приведены в таблице 12., а некоторые технические характеристики в таблице 13. важное значение имеет диапазон энергий, в котором детектор имеет чувствительность, и погрешность измерений прибора.
Таблица 12 - Виды ионизирующего излучения измеряемые прибором ДКС-АТ-1123/1123А
Излучение |
Измерение мощности дозы |
Измерение дозы |
Обнаружение |
Рентгеновское
|
+ |
+ |
+ |
Гамма
|
+ |
+ |
+ |
Тормозное
|
+ |
+ |
+ |
Бета
|
- |
- |
+ |
Непрерывное
|
+ |
+ |
+ |
Кратковременное
|
+ |
+ |
+ |
Импульсное
|
+ |
+ |
+ |
Таблица 13 – Технические характеристики прибора ДКС-АТ-1123/1123А
Характеристика |
Значение |
Размер детектора |
Ø 30 х 15 мм |
Диапазон измерения мощности эквивалентной дозы непрерывного излучения |
50 нЗв/ч ÷ 10 Зв/ч |
Диапазон измерения мощности эквивалентной дозы импульсного излучения |
1 мкЗв/ч ÷ 10 Зв/ч |
Минимальная длительность импульсного излучения при мощности дозы в импульсе до 1,3 Зв/с |
10 нс |
Минимальная длительность кратковременно действующего излучения |
30 мс |
Диапазон измерения эквивалентной дозы |
50 нЗв ÷ 10 Зв |
Диапазон энергий |
0,015 ÷ 10 МэВ |
Энергетическая зависимость относительно 137Сs |
|
– в диапазоне 15 кэВ ÷ 60 кэВ |
± 35 % |
– в диапазоне 60 кэВ ÷ 3 МэВ |
± 25 % |
– в диапазоне 3 МэВ ÷ 10 МэВ |
± 50 % |
Зависимость чувствительности от угла падения излучения в интервале углов ± 90° |
|
– для энергии 662 кэВ |
± 5 % |
– для энергии 60 кэВ |
± 20 % |
– для энергии 22 кэВ |
± 30 % |
Чувствительность по 137Сs |
100имп·с-/мкЗв·ч-1 |
Чувствительность к сопутствующему бета-излучению 90Sr + 90Y с колпачком «0,06-10 МэВ» на расстоянии 5 см |
3·10-7мкЗв·ч-1·Бк-1 |
Диапазон рабочих температур |
- 30 ÷ +40°С |
Основная погрешность измерения |
± 15 % |
Масса |
0,8 кг |
Габариты |
233х85х67 мм |