Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ИЗМЕРЕНИЕ РАДИОАКТИВНОЙ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ
ПОВЕРХНОСТЕЙ
2005 г.
Цель работы: Измерение и определение уровня радиоактивной загряз ненности поверхностей, знакомство с приборами, приобретение навыков работы с ними.
Введение
На предприятиях, где ведется работа с открытыми радиоактив ными веществами возможно загрязнение ими различных поверхностей (пола, стен, рабочих помещений, оборудования, мебе ли, а так же одежды, обуви, рук и других открытых участков тела). Радиоактивные вещества могут оказаться и в воздухе, оседая из него на поверхности различных предметов и загрязняя их.
Загрязненые таким образом поверхности могут быть источниками внешнего и внутреннего облучения человека. При внешнем облучении радиоактивное излучение от загрязненных поверхностей воздействует на человека подобно действию радиоактивного излуче ния от закрытых источников. Внутреннее обусловлено радиоактивны ми веществами, попавшими с загрязненных поверхностей через рот, нос, поры тела внутрь организма. Таким образом, загрязненность различных поверхностей радиоактивными веществами представ ляет опасность для здоровья человека при превышении уровней за грязненности поверхностей сверх допустимого уровня. Поэтому, необходи мо контролировать уровень загрязненности различных поверхностей, на которые возможно осаждение радиоактивных веществ. Наибольшую опастность от загрязненных позерхностей представляет внутреннее облучение, с учетом которого установлены допустимые уровни радиоактивной загрязненности поверхностей. При этом основную опасность представляют и излучатели. В таблице 1 приведены допустимые уровни загрязнения различных по верхностей.
При проведении радиоционного контроля рассматриватотся два вида загрязненности поверхностей: снимаемое, при котором часть радиоактивного вещества может перейти на другую поверхность, и неснимаемое загрязнение, которое при контакте не переходит с одной поверхности на другую. Снимаемая загрязненность является источником загрязнения воздуха, рук, одежды. Измерение радиоактивных загрязненностей производится с помощью приборов, которые относятся к классу радиометров.
Обычно радиометр выполняется в виде двух блоков (рис.1) выносного (I), в котором находится детектор, чувствительный к -частицам или -частицам, и основного (2), в котором раз мещены электронные узлы для усиления, формирования и регистрации импульсов, поступающих с выносного блока, а также различные орга ны управления работой радиометра.
рис.1 Принцип работы радиометра.
В радиометре используются газо разрядные или сцинтилляционные детекторы, обладающие высоким уровнем чувствительности, достаточным для регистрации малых потоков -частиц и -частиц, которые надо измерять в диапазоне ниже 0,1 допустимого уровня загрязненности.
Методика измерений
Величина загрязненности поверхности радиоактивными веществами A определяется по формуле:
;(част/см2с) (1)
где К - эффективность регистрации ядерных частиц, определяемая при градуировке прибора; N - суммарная скорость счета импульсов от загрязненной поверхности и фона в имп/с; N - скорость счета импульсов от фона в имп/с; Fn - площадь эагрязненной поверхности в см2, равная или меньшая площади детектора прибора.
При измерении загрязенности поверхности радиоактивными веществами, N определяется фоновым и -излучениями. При измерении загрязенности поверхности веществами, излучающими -частицы, величина N определяется -излучением радиоактивных веществ естественного происхождения, содержащихся в материале детектора. К -и -излучению детектор -частиц не чуствителен. В случае, если загрязненная поверхность содержит радиоактивные вещества, имеющие и -излучение, необходимо разделить показания радио метра по этим двум видам ионизирующего излучения. На входное окно детектора радиометра помещают алюминиевый экран с толщиной, при которой все -частицы, идущие с загрязенной поверхности, поглощаются в экране. По разности показаний радиометра без экрана и с экраном определяют величину выхода -частиц с поверхности.
Градуировка радиометра проводится с помощью набора радиоактивных источников с известным выходом ядерных частиц - так называемых образцовых источников, излучающих или час тицы. При градуировке детектора эффективность регистрации находится по формуле:
; (2)
где А – выход α- или β-частиц в угол 2; Nx- скорость счета (имп/с),NΣ – суммарная скорость счета,NФ - скорость счета,обусловленная фоном.
Используемые приборы и оборудование
1. Блок детектирования П-349-2 с пересчетным прибором ПСО2-4.
2. Блок детектирования БДБ2-01 с пересчетным прибором ПСО2-4.
3. Макет радиометра -излучения.
4. Сигнальная установка СЗБ-04.
5. Образцовые источники -излучения 239Pu и -излучения 90Sr.
Рабочее задание
1. Ознакомиться с методикой измерения радиоактивной за грязненности поверхностей.
2. Определить эффективность регистрации -частиц блоком детектирования П-349-2 и провести измерение загрязенности пластины радионуклидом 239Pu.
3. Определить эффективность регистрации -частиц блоком детектирования БДБД-01 и провести измерение радиоактивной загряз ненности алюминиевой пластины 90Sr.
4. Провести суммарное измерение загрязенности поверхности -излучающими радиоактивными веществами радиометром -излучения. Определить уровень загрязненности над фоновым излучением и предельно-допустимым уровнем.
5. Определить загрязенность поверхности радиоактивными веществами, излучающими -частицы по установке СЗБ-О4
Порядок выполнения работы
1. Подготовить приборы для выполнения пункта 2 рабочего задания. Для этого: а) на приборе БЛБНВЗ-05, подающем высокое напряжение на блок детектирования П-349-2, перевести тумблер "сеть" в верхнее положение, а переключатель диапазонов напряжения - в положение " ".
б) на блоке ПСО2-4 убедиться, что кнопки "N", " ", "непрерывно", "100" находится в нажатом положении, остальные кнопки не нажаты. Включит прибор. Нажать кнопку "Сброс", убедится, что на всех световых индикаторах появились индексы "0". Блоки готовы к работе.
2. Измерить число импульсов от фона за 100 сек . Измерения провести не менее 3-х раз.
3. Измерить число импульсов (NΣ) от образцовых источников -излучения за 100 сек.
Для размещения источника и блоке детектирования следует нижнюю часть стойки блока сместить в сторону. При этом открывается углубление в форме диска, на который располагается образцовый источник вверх плоскостью с нанесенным слоем радиоактивного вещества. Нижняя часть стойки возвращается в прежнее положение, при котором источ ник находится перед входным окном детектора -излучения (в геометрии 2).
4. Измерить число импульсов (NΣ) от загрязненной по верхности за 100 сек
По окончании измерений показать результаты пре подавателю и затем выключить все блоки.
Рассчитать эффективность регистрации -частиц от всех образцовых источников по формуле (3) и найти среднюю величину эффективности. Найти уровень загрязненности поверхности част/см2 мин. Данные полученных измерений и расчетов свести в таблицу 1.
Таблица 1.
|
№ источника |
1130 |
1131 |
1132 |
1133 |
Загрязнен. пластина |
|
(в 2) |
95 |
266 |
670 |
1817 |
|
|
N , имп./(100 с ) |
|||||
|
N-Nф , имп./(100 с ) |
|||||
|
Эффективн. счета К |
|||||
|
Средняя величина К |
5. Подготовить приборы для выполнения пункта 3 рабочего задания. Для этого:
а) на приборе БЛБНВЗ-05 установить напряже ние для детектора -частиц 400 в. (установлено).
б) на приборе ПСО2-4 убедится, что кнопки "IV", "непрерывно", "100" находятся в нажатом положении, остальные кнопки не нажаты. Включить прибор и нажать кнопку "Сброс". Приборы готовы к измерениям.
6. Измерить число импульсов от фона, используя блоки БДБ2-02 и ПСО2-4. Провести не менее 3-х измерений по 100 сек. (Nф).
7. Измерить число импульсов (NΣ) от образцовых - ис точников. Образцовые источники поочередно помещается на входное окно блока детектирования БДБ2-02 (№ 1,2,3,5. Для измерения NΣ источники помещаются на входное окно блока детектирования плоскостью, где нахо дится слой радиоактивного вещества.
Рассчитать эффективность регистрации - частиц для всех образцовых источников по формуле (2) и найти среднее значение эффективности
8. Измерить число импульсов от загрязненной поверхности (пластина №4) и определить уровень загрязненности поверхности радиоактивными веществами, излучающими - частицы. Сравнить полученный уровень загрязненности с предельно-допустимыми уров нями загрязненности для транспортных средств (см. табл.1).
9. Данные измерений, сведения о выходе - частиц образ цовых источников, значения эффективности регистрации внести в табл.З.
Таблица 3.
|
№ источника |
1 |
2 |
3 |
5 |
Загрязнен. пластина (4 ) |
|
(в 2) |
26,7 |
91 |
350 |
500 |
|
|
N, имп./(100 с ) |
|||||
|
N-Nф , имп./(100 с ) |
|||||
|
Эффективн. счета К |
|||||
|
Средняя величина К |
10.Ознакомиться с макетом радиометра, определяющего загрязненность поверхностей радиоактивными веществами, испускающими - излучение. Макет радиометра состоит из детектора - квантов - сцинтилляционного счетчика, чувствительного только к - квантам, блока высокого напряжения БНВ-12 для питания детектора, блока регистрации - квантов ПСО2-4.
Подготовить радиометр к работе. Для этого:
1.Включить блок БНВ-12.Напряжение установить равным 1000 вольт.
2. Включить блок ПСО2-4, нажав кнопку "сеть". Кнопки "IV", "30", "непрерывн." на панели блока должны быть нажаты. Нажать кнопку "сброс" и получить на световом табло нули.
Радиометр готов к работе.
1. Измерить фоновое излучение в лаборатории. Время измерений 30 сек.
Число измерений - 5.
2. Получить среднее значение фонового излучения Nф.
3. Поместить детектор радиометра перпендикулярно на загрязненную поверхность. Провести 5 измерения от этой поверхности. Время измерения 30 сек. Получить среднее значение уровня загрязненности поверх ности вместе с фоновым излучением N.
4. Определить среднее значение уровня загрязненности за вычетом фона. N0 =N Nф
5. Определить уровень загрязненности поверхности в единицах мощности эквивалентной дозы Рэкв в "микрозиверт/час" (мкзв/час), считая, что измеренная радиометром величинаNф в импульсах за 30 сек., соответствует обычной фоновой величине мощности эквивалентной дозы и равна 0,2 мкзв/час. Ясно, что Рэкв= Р- Рф.
6. Сравнить Рэкв. от поверхности с допустимой мощностью дозы Рдопуст.
Рдопуст.= 2,8 мкзв/час.
7. Выключить блоки радиометра.