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
2. Основні дозиметричні величини
Основною характеристикою джерела випромінювання є активність. Активністю називається кількість розпадів атомів елемента за одиницю часу. Чим більше радіоактивних перетворень відбувається за одиницю часу, тим вища активність. Радіоактивне зараження навколишнього середовища характеризується густиною зараження місцевості (відношення величини активності до одиниці площі: Бк/м2; Кі/км2) та різних поверхонь (розп./см2хв), а також об’ємною активністю (відношення величини активності до одиниці об’єму: Бк/л; Кі/л) та питомою активністю (відношення величини активності до одиниці маси: Бк/кг; Кі/кг).
Поглинута доза кількість енергії, отримана одиницею маси опроміненого тіла. Використовується для оцінки іонізуючої дії випромінювань на людину або речовину. Одиниця вимірювання рад є досить великою, і тому дози опромінення зазвичай виражають у частках рад (мілірад, мікрорад).
Експозиційна доза доза опромінення, яка характеризує іонізуючі властивості випромінювань у повітрі. Використовується для оцінки на місцевості, в приміщеннях, на різних поверхнях радіаційної обстановки, зумовленої дією рентгенівського або гамма-випромінювання.
Вражаючий ефект випромінювань залежить від величини дози, а також від часу її накопичення, тобто інтенсивності випромінювань. Чим інтенсивніший потік випромінювань, тим швидше накопичується в організмі поглинута доза. Доза, віднесена до одиниці часу, називається потужністю дозиь.
Потужність дози, виміряна на висоті 1 м від землі, називається радіаційним фоном.
Еквівалентна доза доза опромінення, яка характеризує біологічні впливи будь-якого випромінювання порівняно з гамма- або рентгенівськими променями. Дана дозиметрична величина характеризується коефіцієнтом якості випромінювання, який показує, у скільки разів оцінюваний вид випромінювань біологічно небезпечніший від гамма- або рентгенівських променів.
Еквівалентну дозу можна знайти із співвідношення: Н=КД, де Д поглинута доза; Ккоефіцієнт якості випромінювань (К=20, К=10, Кн=10, К=1).
Ефективна еквівалентна доза доза, яка показує уражаючий вплив опромінення на окремі органи організму. Ця доза використовується у разі нерівномірного опромінення організму, оскільки різні органи людського тіла мають різну чутливість до дії іонізуючих випромінювань. Наприклад, за однакової еквівалентної дози опромінення виникнення раку легенів імовірніше, ніж раку щитовидної залози.
|
№ пор |
Дозиметрична величина |
Позначення |
Одиниці вимірювання |
Співвідношення одиниць |
|
|
системна (система СІ) |
позасистемна |
||||
|
1 |
Поглинута доза |
Д |
Гр (Грей) |
рад (радіаційна абсорбційна доза) |
1 Гр = 100 рад |
|
2 |
Експозиційна доза Потужність експозиційної дози |
Х Х |
Кл/кг (Кулон на кілограм) А/кг |
Р (Рентген) Р/год |
1Р=2,58 .10-4 Кл/кг |
|
3 |
Еквівалентна доза |
Н |
Зв (Зіверт) |
бер (біологічний еквівалент рентгена) |
1 Зв =100 бер |
|
4 |
Ефективна еквівалентна доза |
Нт |
Зв |
бер |
|
|
5 |
Активність |
А |
Бк (Беккерель) |
Кі (Кюрі) |
1 Бк=2,7.10-11 Кі 1Кі=3,7.1010 Бк |
3. Класифікація дозиметричних приладів
Дозиметричні прилади можна класифікувати за різними ознаками, наприклад за призначенням, типом датчиків, вимірюванням виду випромінювання і т. ін.
За призначенням всі дозиметричні прилади класифікуються так:
індикатори – призначені для орієнтовного визначення потужності дози головним чином бета- та гамма-випромінювань. За їх допомогою можна встановити збільшення або зменшення дози. Наприклад прилади типу ДП-63А, ДП-64;
рентгенометри – призначені для вимірювання потужності дози рентгенівського або гамма-випромінювання (ДП-3Б, ДП-5В, ІМД-1Р, СРП-68-01, ДБГ-01Н, ДБГБ-01С);
дозиметри – призначені для визначення сумарної дози опромінення, яку може отримати людина під час перебування на забрудненій радіонуклідами території (ДП-24, ДК-0,2, ІД-1);
радіометри – призначені для визначення ступеня радіоактивного забруднення різних поверхонь, харчових продуктів, води, сировини (ДП-100М, радіометр “Бета”, “Прип’ять”).
4. Методи індикації іонізуючих випромінювань
Принцип виявлення іонізуючих випромінювань грунтується на здатності цих випромінювань іонізувати речовину, в якій вони поширюються. Іонізація в свою чергу є причиною фізичних та хімічних змін у речовині, які можуть бути виявлені та виміряні. Для виявлення іонізуючих випромінювань застосовують такі методи:
фотографічний – полягає в оцінці ступеня почорніння фотоемульсії під дією іонізуючих випромінювань. Під впливом іонізуючих випромінювань молекули бромистого срібла, що входять до складу фотоемульсії, розпадаються на срібло і бром з утворенням кристаликів срібла, які і спричиняють почорніння фотоплівки під час її проявлення. Густина почорніння пропорційна енергії випромінювання. Порівнюючи густину почорніння з еталоном, визначають дозу випромінювання;
сцинтиляційний – полягає у реєстрації кількості або інтенсивності спалахів від деяких хімічних сполук (сірчаний цинк, йодид натрію) під впливом іонізуючих випромінювань. Кількість спалахів від цих сполук пропорційна потужності випромінювань;
хімічний – під впливом іонізуючих випромінювань деякі хімічні речовини змінюють свою структуру. Наприклад, хлороформ у воді за умов опромінення розкладається з утворенням соляної кислоти, що з індикатором дає кольорове забарвлення. За його густиною можна робити висновок про дозу іонізуючого випромінювання;
іонізаційний – грунтується на визначенні сили іонізаційного струму, який утворюється внаслідок дії іонізуючого випромінювання на газ, що міститься в ізольованому об’ємі. При цьому електрично нейтральні атоми газу поділяються на позитивні та негативні іони. Якщо в цей об’єм помістити два електроди, до яких прикласти напругу постійного струму, то між електродами виникне струм, вимірюючи який можна визначити інтенсивність іонізуючих випромінювань.
Лабораторна робота 1
ВИЗНАЧЕННЯ ДОЗИ ІОНІЗУЮЧОГО ОПРОМІНЕННЯ, ОТРИМАНОЇ ЛЮДИНОЮ
Мета роботи ознайомлення з приладами для проведення вимірювання доз опромінення, які може отримати людина на забрудненій радіонуклідами території, з методами та порядком проведення вимірювань.
Дозиметри типу ДП-24, ДК-0,2, ІД-1 призначені для вимірювання доз опромінення людини та радіаційного забруднення навколишнього середовища. Дозиметри конструктивно виконані у вигляді авторучки. Вони складаються з корпусу, в якому розміщені іонізаційна камера, вимірювальний пристрій (мілліамперметр), підсилювальний пристрій, показувальний пристрій (шкала), мікроскоп.
Принцип роботи приладів: за дії іонізуючого випромінювання на заряджений дозиметр у його іонізаційній камері виникає іонізаційний струм. Вимірюючи величину цього струму, можна визначити отриману дозу.
ІД-1 комплект індивідуальних дозиметрів, призначений для вимірювання поглинутих доз гамма- та нейтронного випромінювання в діапазоні 20500 рад. Комплект складається з 10 дозиметрів, зарядного пристрою, документації. Вимірювання дози опромінення полягає у визначенні зміни потенціалу конденсатора та іонізаційної камери. Зменшення потенціалу пропорційно дозі опромінення. Зміна потенціалу виконується за допомогою малогабаритного електроскопа. Відхилення рухомої системи електроскопа – платинової нитки – вимірюється за допомогою відлікового мікроскопа з шкалою, градуйованою в радах.
ДП-24 (ДП-22В) – комплект дозиметрів, призначених для вимірювання експозиційних доз випромінювання. Діапазон вимірювання 250 Р, похибка вимірювання 10 %.
У комплект дозиметрів ДП-24 входять п’ять прямопоказувальних дозиметрів ДКП-50А, зарядний пристрій, футляр, технічна документація. Відмінність комплекту ДЛ-22В полягає в тому, що в нього входить 50 дозиметрів ДКП-50А.
ДК-02 комплект (10 дозиметрів), призначений для вимірювання експозиційної дози гамма-випромінювання в діапазоні 10200 мР. Будова дозиметра ДК-02 відрізняється від ДКП-50А тільки габаритами.
Під час роботи з дозиметрами для контролю доз опромінення, отриманих людиною, заповнюються такі документи:
Відомість видачі вимірників дози
|
№ пор |
Прізвище |
Посада |
Тип, номер приладу |
Дата видачі та розписка в одержанні приладу |
Показники вимірників дози, Р під час |
Час відрахування дози, год |
|
|
видачі |
повернення |
|
№ пор |
Прізвище |
Посада |
Дата початку опромінення |
Доза опромінення за днями вимірювання |
Сумарна доза, за час, рад |
Примітка |
|||||||||
|
перші чотири доби |
місяць |
ВИЗНАЧЕННЯ РАДІАЦІЙНОГО ФОНУ ТА РАДІАЦІЙНОГО ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Мета роботи ознайомлення з приладами та методами проведення вимірювання радіаційного фону та радіаційного забруднення навколишнього середовища, дослідження ступеня радіаційного забруднення різних об’єктів.
1.Прилади для проведення контролю забруднення навколишнього середовища
СРП-68-01 – прилад для проведення вимірювань потужності експозиційної дози гамма-випромінювання в межах 03000 мкР/год, похибка вимірювань 20 %. До складу приладу входять: пульт, блок детектування (сприймаючий пристрій), контрольне радіоактивне джерело (на основі ізотопу кобальту-66). Метод індикації іонізуючих випромінювань сцинтиляційний.
Діапазон вимірювання потужності експозиційної дози розбитий на такі піддіапазони, мкР/год: 030; 0100; 0300; 01000; 03000.
ДБГБ-01С (“Синтекс”) – прилад для проведення вимірювань потужності еквівалентної дози в діапазоні 0,01-999 мкЗв/год, похибка вимірювань 25 %. Метод індикації іонізуючих випромінювань – іонізаційний. Прилад складається з блоку вимірювання, на лицьовій панелі якого розміщені такі органи управління: цифрове табло, перемикач меж вимірювання, вимикач. Прилад має такі діапазони вимірювання, мкЗв/год: 0,019,99; 1099,9; 100999.
Перехід на наступний діапазон здійснюється за допомогою перемикача діапазонів.
2.Порядок проведення вимірювань
Визначення потужності експозиційної дози
Підготовка до роботи приладу СРП-68-01:
1) перевірка напруги елементів живлення: перемістити перемикач режиму роботи в положення БАТ. Якщо при цьому стрілка на шкалі переміститься більше ніж на половину шкали – прилад працює;
2) перевірка правильності показань приладу: перемістити перемикач режиму роботи в положення КОНТР і виміряти потужність дози від радіоактивного джерела випромінювання, розміщеного на корпусі приладу. Звірити отримані дані з паспортом, результати мають збігатися в межах похибки вимірювання;
3) проконтролювати рівень фону в місці проведення випробувань, поставивши перемикач режиму роботи в положення 2,5 або 5 і, залежно від величини потужності експозиційної дози, встановити перемикач межі вимірювання в певне положення, починаючи з 3000.
Визначення потужності еквівалентної дози
Підготовка до роботи приладу ДБГБ-01С (“Синтекс”):
1) перемістити перемикач у положення « », на екрані мають з’явитися цифри «0,00». Після кількох секунд прилад починає вимірювання, яке супроводжується звуковим сигналом;
2) якщо потрібно провести вимірювання радіаційного фону, прилад тримають на відстані 1 м від поверхні; якщо проводять вимірювання забруднення різних поверхонь, прилад підносять лицьовою стороною, де розташовано сприймаючий пристрій, на відстань 12 см від поверхні і спостерігають за показаннями;
3) коли на екрані з’явиться значок « = » , це означає, що вимірювання закінчено і можна знімати показання. Через кілька секунд прилад автоматично поновлює результати.
3.Зміст звіту
Результати вимірювання гамма-фону
|
№ пор |
Район вимірювання |
Показання приладу |
Середнє значення показань |
Контрольний рівень радіаційного фону по м.Києву, мкР/год |
||
|
перше |
друге |
третє |
Лабораторна робота 3
ВИЗНАЧЕННЯ ПИТОМОЇ АКТИВНОСТІ РАДІОНУКЛІДІВ У ПРОДУКТАХ ХАРЧУВАННЯ
Мета роботи вивчення з методів та порядку проведення вимірювання питомої активності бета-випромінювальних радіонуклідів у харчових продуктах.
харчових продуктів
Характеристика радіометра “Бета”
Радіометр “Бета” призначений для контролю зараження води та продуктів харчування бета-радіонуклідами, а також для контролю радіоактивного зараження різних поверхонь.
До складу приладу входять: блоки детектора та індикатора, мережний блок живлення; “свинцева камера”, кювети, документація. Радіометр має звуковий сигнал.
Основні технічні характеристики:
1) вимірювання питомої (об’ємної) активності бета-випромінювальних радіонуклідів у рідких і сипких речовинах в діапазоні 5.10-9 до 1.10-6 Кі/кг (Кі/л);
2) вимірювання поверхневого зараження бета-випромінювальними радіонуклідами в діапазоні 101500 част/см2 . хв;
3) час вимірювання приготованої проби, с: 1, 10, 100, 500, 1000, 2000.
2. Порядок проведення вимірювань
Методика визначення питомої активності
1.Визначення кількості імпульсів від порожньої кювети:
N1=.
2.Визначення кількості імпульсів від кювети з пробою:
N2=.
3.Розраховують швидкість лічби:
І1 = ;
І2 = ,
де І1 – швидкість лічби для порожньої кювети; І2 – швидкість лічби для кювети з пробою; t – режим вимірювання (час, за який проводиться визначення кількості імпульсів).
4. Розраховуємо величину питомої активності, Кі/кг,
Апит=КА (І2 І1 ІК),
де КА – градуювальний коефіцієнт, який залежить від типу продукту (дод. 1); ІК – поправка на вміст у продукті природного радіоактивного ізотопу калій-40 (дод. 2).
Отриманий результат звіряють з тимчасовими допустимими рівнями вмісту радіонуклідів у продуктах харчування і роблять висновок про рівень забруднення даного продукту (дод. 3)
3. Зміст звіту
Вимірювання питомої (об’ємної активності бета-випромінювальних радіонуклідів у харчових продуктах
|
№ пор |
Назва зразка |
Кількість імпульсів від |
ІК |
КА, Кі.с/кг |
Апит, Кі/кг |
|||||||
|
порожньої кювети |
кювети з зразком |
|||||||||||
|
N/1 |
N/2 |
N/3 |
N1 |
N//1 |
N//2 |
N//3 |
N2 |
ДОДАТКИ
1.Значення градуювального коефіцієнта КА залежно від контрольованої речовини
|
Тип контрольованої речовини |
КА .10-8, Кі.с/кг |
|
М’ясо, м’ясні продукти, молоко, молочні продукти, риба, птиця, борошно, хліб, яйця, коренеплоди, бобові, соки |
8,35 |
|
Фрукти, ягоди, овочі, рослинність, харчова зелень, сухі лікарські трави, гриби, чай, зерно, сіно, комбікорми |
5,26 |
|
Вода (питна, водопровідна, кринична) |
8,35 |
|
Вода (річкова, озерна, ставкова) |
2,32 |
2. Поправка на вміст у продуктах стабільного радіонукліду калію-40
|
Назва продукту |
Швидкість лічби, зумовлена наявністю в продукті калію-40 |
Назва продукту |
Швидкість лічби, зумовлена наявністю в продукті калію-40 |
|
Молоко, молочні продукти |
0,05 |
Ягоди свіжі |
0,12 |
|
Сир кисломолочний |
0,01 |
Макаронні вироби |
0,06 |
|
М’ясо, м’ясопродукти |
0,09-0,11 |
Хліб |
0,06-0,07 |
|
Птиця |
0,12 |
Крупи |
0,02-0,065 |
|
Яйце |
0,05 |
Борошно |
0,035-1,1 |
|
Овочі |
0,1 |
Зернові |
0,065-0,15 |
|
Фрукти свіжі |
0,085 |
Чай |
0,82 |
|
№ пор |
Назва продукту |
Допустимий вміст радіонуклідів |
|
|
137Сs, Бк/кг, Бк/л |
90Sr Бк/кг, Бк/л |
||
|
1 |
Хліб та хлібопродукти |
20 |
5 |
|
2 |
Картопля |
60 |
20 |
|
3 |
Овочі |
40 |
20 |
|
4 |
Фрукти |
70 |
10 |
|
5 |
М’ясо та м’ясопродукти |
200 |
20 |
|
6 |
Риба та рибопродукти |
150 |
20 |
|
7 |
Молоко та молочні продукти |
100 |
35 |
|
8 |
Яйця |
6 |
202 |
|
9 |
Вода |
2 |
2 |
|
10 |
Свіжі дикорослі ягоди та гриби |
500 |
50 |
|
11 |
Сушені дикорослі ягоди та гриби |
2500 |
250 |
|
12 |
Лікарські рослини |
600 |
200 |
|
13 |
Спеціальні продукти дитячого харчування |
40 |
5 |