Основной задачей дозиметрии является обнаружение и оценка степени опасности ионизирующих излучений для населения в различных условиях радиационной обстановки. С помощью дозиметрических приборов осуществляются:
Обнаружение и измерение мощности экспозиционной и поглощенной дозы излучения для обеспечения жизнедеятельности населения;
Измерения активности радиоактивных веществ, плотности потока излучений; удельной, объемной, поверхностной активности различных объектов для определения необходимости и полноты проведения дезактивации и санитарной обработки;
Измерения экспозиционной и поглощенной доз облучения в целях определения работоспособности и жизнеспособности населения в радиационном отношении;
Лабораторное измерение степени загрязнения радиоактивными веществами продуктов питания, воды и т.д.
Классификаци я дозиметрических приборов осуществляется по их назначению, типу датчиков, измерению вида излучения, характеру электрических сигналов, преобразуемых схемой прибора. Почти все современные дозиметрические приборы работают на основе ионизационного метода. Основными узлами приборов являются детекторы излучений, служащие для обнаружения излучений; электрическая схема преобразования импульсов; измерительные или регистрирующие устройства; источники тока.
По функциональному назначению приборы подразделяются на индикаторы, радиометры, рентгенометры, дозиметры. Датчиками являются газоразрядный и сцинтилляционный счетчики. Измеряют альфа- и бета-излучения и небольшие уровни гамма излучений. Для более точных измерений имеются стационарные радиометры - ДП-100, РУБ-01-П6, «Бета-2» и др. К переносным относятся «Луч-2», служащий для качественного и количественного определения бета- и гамма- излучений, а также радиометр-рентгенметр ДП-5А, предназначенный для обнаружения и измерения степени загрязнения поверхности бета- и гамма- активными веществами и измерения уровней гамма-радиации.
Дозиметры . Предназначены для определения суммарной дозы облучения (экспозиционной или поглощенной), или же соответствующих мощностей доз гамма- или рентгеновских излучений. В качестве детектора (датчика) используются ионизационные камеры, сцинтилляционные счетчики и др. К стационарным относятся СПСС-02, СД-1М и др. Переносные дозиметры - СРП-68-01, КИД-2, комплект дозиметров ДП-24, ДК- 0,2 и др. Промышленность выпускает также так называемые бытовые (карманные) дозиметры, предназначенные для измерения экспозиционной дозы в воздухе, т.е. работающие как рентгенметры («Мастер-1», «Горизонт», «Бела-2», «Сосна» и др.). Их применяют в загрязненных районах для того, чтобы контролировать уровень гамма-фона и избежать сильного загрязнения цезием-137.
Индикаторы. Это простейшие приборы для обнаружения излучения и ориентировочной оценки мощности экспозиционной дозы (уровня радиации) главным образом гамма- и бета-излучений. Детектором служит газоразрядный счетчик. К этой группе относятся индикатор-сигнализатор ДП-64, измеритель мощности дозы ИМД-21 и др.
Рентгенметры . Они предназначены для измерения мощности дозы рентгеновского или гамма- излучения. Диапазон измерения - от сотых долей рентгена до нескольких сот рентген в час (Р/ч). В качестве датчиков используют ионизационные камеры или . К ним относятся рентгенметр ДП-3Б, «Кактус», ДП-2 и др.
Радиометры (измерители радиоактивности). Применяются для обнаружения и определения степени радиоактивного загрязнения поверхностей, оборудования альфа- и бета - частицами; плотности потоков или интенсивности радиоактивных излучений; активности проб внешней среды.
Индикатор-сигнализатор ДП-64 предназначен для постоянного радиационного наблюдения и оповещения о радиоактивной загрязненности местности. Он работает в следящем режиме и обеспечивает звуковую и световую сигнализацию при достижении на местности мощности дозы излучения 0,2 Р/ч.
Питается прибор от сети переменного тока с напряжением 127/200 В или от аккумулятора с напряжением 6 В. Датчик соединен с пультом сигнализации кабелем длиной 30 м. В датчике размещены детектор ионизирующих излучений - газоразрядный счетчик СТС-5 и контрольный радиоактивный препарат.
Подготовка прибора к работе.
Подготовка прибора к работе состоит из следующих последовательных приемов.
Вначале пульт сигнализации подключается к источнику питания.
После этого вилка кабеля включается в сеть, тумблер "Вкл. - Выкл." устанавливается в положение "Вкл.", тумблер "Работа - Контроль" переводится в положение "Контроль". Если прибор исправен, срабатывают световой и звуковой сигналы.
Затем тумблер "Работа - Контроль" переводится в положение "Работа", прибор готов к работе.
В том случае, если мощность дозы ионизирующего излучения равна или превышает 0,2 Р/ч, срабатывают звуковая и световая сигнализации; частота сигналов возрастает с увеличением мощности дозы ионизирующего излучения.
Радиометр-рентгенметр ДП-5А предназначен для измерения гамма- излучения и наличия радиоактивного загрязнения местности и различных предметов по бета-излучению.
Рис. 1. Общий вид рентгенметра ДП-5А.
Мощность дозы гамма-излучения определяется в миллирентгенах в час (мР/ч) или рентгенах в час (Р/ч) в той точке пространства, в которой помещен при измерениях соответствующий счетчик прибора. Радиометр ДП-5А имеет возможность измерять уровни излучения по гамма-излучению от 0,05 мР/ч до 200 Р/ч.
Конструкция и назначение прибора.
Прибор состоит из следующих основных частей (рис. 1): зонд с гибким кабелем, измерительный пульт, головные телефоны, футляр с контрольным источником. Кроме того, в комплект прибора входит укладочный ящик, в котором размещаются удлинительная штанга, колодка питания, комплект запасного имущества и комплект технической документации.
Зонд прибора (рис. 2) представляет собой стальной цилиндр, в котором размещаются детекторы излучения, усилитель-нормализатор и другие элементы схемы. В качестве детекторов излучения используются галогенные счетчики типов СТС-5 и СИ-3БГ.
Рис. 2. Зонд прибора ДП-5А.
1- стальной корпус зонда; 2 - опорный штифт; 3 - вращающийся латунный цилиндрический экран с вырезом; 4 - окно в кожухе зонда, заклеенное пластмассовой пластинкой; 5 - фиксатор; 6 - стопорный буртик; 7 - опорная вилка; 8 - накидная гайка; 9 - плата; l0 - гибкий кабель.
В стальном корпусе цилиндра имеется окно-вырез для индикации бета-излучения. Окно заклеено этилцеллюлозной водостойкой пленкой. На корпусе зонда смонтирован вращающийся цилиндрический латунный экран, который также имеет вырез, по размерам совпадающий с окном в корпусе зонда. Экран может немного перемещаться вдоль корпуса зонда. Для закрепления экрана в определенном положении на нем имеются два фиксатора (зуба), на которых указаны буквы Б и Г. На корпусе цилиндра имеется стопорный буртик в виде кольца с двумя пазами для фиксатора.
При положении Б в пазе у опорной вилки окно-вырез экрана совмещается с окном корпуса. При таком положении экрана гамма - и бета-излучения проходят через совмещенные окна-вырезы и пластмассовую пленку и попадают в счетчики.
При положении фиксатора Г против стопорной вилки окно корпуса зонда перекрывается цилиндрическим экраном, и доступ бета-излучения к счетчикам прекращается, счетчики будут выдавать импульсы только под воздействием гамма-излучения.
Для смены положения экрана необходимо слегка подвинуть его в сторону опорного штифта (фиксатор выходит из паза стопорного буртика) и повернуть до желаемого положения.
Измерительный пульт (рис. 3) состоит из следующих основных узлов: панель, кожух, шасси и крышка отсека питания.
Панель (рис. 3) размещается в верхней части кожуха (корпуса) и соединяется с ним двумя винтами.
Рис. 3. Передняя панель радиометра-рентгенметра ДП-5А.
1 - измерительный прибор; 2 - переключатель поддиапазонов; 3 - потенциометр регулировки режима; 4 - кнопка сброса показаний; 5 - тумблер подсвета шкалы; б - гнездо для включения телефонов; 7 - винт для установки нуля (с предохранительной крышкой).
Электроизмерительный прибор - микроамперметр имеет две шкалы - верхнюю и нижнюю. Верхняя шкала (рис. 4,б) имеет 16 делений: она предназначена для определения уровней гамма- и бета-излучения в диапазоне от 0,05 мР/ч до 5 Р/ч. Отсчет показаний по верхней шкале производится при работе на II-IV поддиапазонах. Нижняя шкала имеет 18 делений. Отсчет показаний по нижней шкале производится при работе на поддиапазоне I. На поддиапазоне I измеряются уровни гамма-излучений от 5 до 200 Р/ч.
Переключатель поддиапазонов имеет восемь положений (рис. 4,а).
При измерениях участок шкалы от 0 до первой значащей цифры является нерабочим. Поэтому, если стрелка прибора окажется на этом участке шкалы, необходимо измерения проводить на следующем, более чувствительном поддиапазоне.
 |
 |
Рис. 4. Шкалы переключателя поддиапазонов (а) и измерительного поддиапазона (б):
1 - шкала для измерения уровней бета-излучения на поддиапазонах х 0,1, x1, x10, x100, x1000; 2 - шкала для измерений уровней гамма-излучения на поддиапазоне 200.
Включение головных телефонов в гнездо 6 позволяет грубо, на слух определять интенсивность излучения при работе на всех поддиапазонах, кроме первого.
Потенциометр регулировки режима регулирует подачу электроэнергии к прибору. Нормальная работа прибора может быть обеспечена только соблюдением определенного режима питания прибора электроэнергией. Перед началом измерений переключатель поддиапазонов устанавливается в положение "Реж." (режим). Вращением ручки "Реж." стрелку прибора устанавливают на отметку, расположенную на верхней шкале ("черный треугольник").
Кнопка сброса показаний применяется для быстрого приведения стрелки прибора в нулевое положение (положение "0").
Тумблер подсвета шкалы используется при работе в ночное время.
Работа с радиометром-рентгенметром ДП-5А.
Для определения мощности дозы гамма-излучения необходимо выполнить следующее: подготовить прибор к работе, проверить работоспособность прибора, провести измерение уровней гамма-излучения.
Подготовка прибора к работе.
1. Извлечь прибор из укладочного ящика и провести внешний осмотр на отсутствие механических повреждений.
2. Если прибор подготавливается к работе впервые или после долгого перерыва, необходимо установить или заменить источники питания. Для установки источников питания отвинчиваются винты, и снимается крышка отсека питания. Три элемента 1,6 ПМЦ-Х-1,05 (КГБ-1) устанавливаются в отсеке согласно схеме, выгравированной на внутренней стенке отсека, контакты устанавливаемых элементов тщательно зачищаются. При питании прибора от посторонних источников постоянного тока (3,6 или 12 В) пользуются колодкой питания, предварительно устанавливая две перемычки на нужное напряжение.
З. При необходимости с помощью винта установки нуля привести стрелку измерительного прибора в нулевое положение.
4. Включить прибор, поставив переключатель в положение "Реж." (режим).
5. Вращением ручки "Режим" установить стрелку прибора на метку "черный треугольник" (▼).
При проверке в положении "Режим" стрелка колеблется, но при колебаниях она не должна выходить за пределы зачерненной дуги. Если стрелка прибора не доходит до метки "черный треугольник" (▼), необходимо проверить годность источников питания.
Проверка работоспособности прибора.
Проверка работоспособности прибора проводится с помощью контрольного источника, укрепленного на крышке футляра. С помощью этого источника можно проверить работу прибора на всех поддиапазонах, кроме первого.
Проверка работоспособности проводится следующим образом:
1. Открывают контрольный источник, вращая защитную пластинку (экран) вокруг оси.
2. Экран зонда устанавливают в положение Б.
3. Устанавливают зонд опорными точками над источником.
4. Подключают головные телефоны.
Работоспособность прибора проверяется по наличию щелчков в телефонах. В исправном приборе частота щелчков увеличивается с увеличением интенсивности излучения или при приближении датчика к контрольному препарату. При этом стрелка прибора на поддиапазонах * 0,1, * 1 должна зашкаливать (уходить до конца вправо), на поддиапазонах * 10, * 100 - отклоняться, на поддиапазоне * 1000 - отклоняться незначительно.
Измерение уровня гамма-излучения.
Перед измерением уровней гамма-излучения необходимо установить режим и проверить работоспособность прибора. Установка режима работы проводится перед каждым измерением уровня гамма-излучения. Проверка работоспособности прибора проводится ежедневно или после непрерывной работы, измерение уровней гамма-излучения проводится на высоте 1 м, т.е. на уровне "критических" органов, имеющих быстроделящиеся клетки, которые являются наиболее радиопоражаемыми – лимфоидная ткань, эпителий кишечника, клетки красного костного мозга, эпителий половых желез, клетки кожи.
Для определения мощности дозы гамма-излучения прибором ДП-5А. необходимо выполнить следующее:
а) поставить экран зонда в положение Г;
б) переключатель поддиапазонов поставить в положение "200" (на этом поддиапазоне датчик автоматически отключается, и измерения проводятся непосредственно счетчиком, расположенным в кожухе прибора, место которого обозначено знаком +). Через 15 с. следует провести отсчет по положению стрелки прибора на нижней шкале. Полученный отсчет указывает на величину гамма-излучения в рентген-часах. Если стрелка прибора на каком-либо поддиапазоне отклоняется незначительно, то следует проводить измерение на более чувствительном поддиапазоне;
в) перевести переключатель в положение * 1000 или * 100 (в зависимости от отклонения стрелки). На этих поддиапазонах измеряетсямощность дозы гамма-излучения в том месте, где размещается зонд прибора. Отсчет проводится по верхней шкале через 15 с. при измерениях на поддиапазоне * 1000 и через 40 с. при измерениях на поддиапазоне * 100. Результат отсчета, умноженный на коэффициент поддиапазона (* 1000, * 100), соответствует измеренной мощности дозы гамма-излучения в мР/ч.
При измерениях на более чувствительных поддиапазонах - * 10, * 1, * 0,1 - отсчеты проводятся по верхней шкале. Продолжительность измерений 60 с. Отсчет по шкале, умноженный на коэффициент поддиапазона, соответствует измеренной мощности дозы гамма - излучения в мР/ч.
Если при измерениях на каком-либо поддиапазоне прибор зашкаливает (стрелка уходит в крайнее правое положение), то переходят на более грубый поддиапазон измерения.
При измерениях следует избегать отсчетов при крайних положениях стрелки (в начале или в конце шкалы). При длительных измерениях необходимо через 30-40 мин проверять режим работы прибора.
Как уже указывалось, определение дозы гамма-излучения проводится на высоте 1 м. При этом необходимо следить, чтобы при измерении на поддиапазоне 200 пульт прибора находился на уровне 1 м, а при измерении на всех других поддиапазонах на уровне 1 м находился зонд.
Для обнаружения бета-излучений на загрязненном объекте необходимо установить экран зонда в положение Б. Увеличение показаний прибора на одном и том же поддиапазоне по сравнению с показаниями по гамма-излучению (экран зонда в положении Г) будет свидетельствовать о наличии бета-излучения, а, следовательно, о загрязнении обследуемого объекта бета -, гамма- радиоактивными веществами, что повышает степень опасности загрязненного объекта по отношению к контактному обращению с этим объектом.
Приборы для измерения полученных доз облучения.
Комплект дозиметров ДП-22В.
Назначение и технические данные.
Комплект дозиметров ДП-22В предназначен для измерения набранных доз облучения. Диапазон измерений дозиметров от 2 до 50 Р при изменении мощности дозы гамма-излучения от 0,5 до 200 Р/ч. В комплект дозиметров ДП-22В входят (рис. 6) 50 прямопоказывающих дозиметров ДКП-50-А, зарядное устройство ЗД-5, футляр, техническая документация.
Рис. 6. Комплект дозиметров ДП-22В.
Для подготовки дозиметра ДКП-50А к работе отвинчивают пылезащитный колпачок дозиметра и колпачок гнезда "Заряд". Ручка "Заряд" выводится против часовой стрелки, дозиметр вставляется в гнездо и слегка упирается в его дно.
Оператор, наблюдая в окуляр и вращая ручку "Заряд" по часовой стрелке, устанавливает тень от нити на нуль шкалы дозиметра. Затем пылезащитный колпачок навинчивается на основание дозиметра. Показание дозиметра снимается на свету при вертикальном положении нити.
Дозиметр ДКП-50А носится в правом наружном кармане обмундирования.
Комплект измерителя дозы ИД-1.
Комплект индивидуальных дозиметров предназначен для измерения поглощенных доз гамма-нейтронного излучения.
Зарядное устройство ЗД-6 предназначено для заряда конденсатора дозиметра.
Дозиметр обеспечивает измерение поглощенных доз гамма-нейтронного излучения в диапазоне от 20 до 500 рад (1 рад = 1,05 Р) с мощностью дозы от 10 до 366 000 рад/ч.
Отсчет измеряемых доз проводится по шкале, расположенной внутри дозиметра и отградуированной в радах.
Для удобства пользования дозиметр конструктивно выполнен в форме авторучки и состоит из микроскопа, ионизационной камеры, электроскопа, конденсатора, корпуса и контактной группы.
 |
Рис. 7. Измеритель дозы ИД-1.
Индивидуальные дозиметры позволяют с достаточной точностью определить полученную человеком дозу гамма-нейтронного излучения.
Принцип работы дозиметра основан на следующем: при воздействии ионизирующего излучения на заряженный дозиметр в объеме ионизационной камеры возникает ионизационный ток, уменьшающий потенциал конденсатора и ионизационной камеры.
Уменьшение потенциала пропорционально дозе облучения. Измеряя изменение потенциала, можно судить о полученной дозе. Измерение потенциала проводится с помощью малогабаритного электроскопа, помещенного внутри ионизационной камеры. Отклонение подвижной системы электроскопа - платинированной нити - измеряется с помощью отсчетного микроскопа со шкалой, отградуированной в радах.
Дозиметр во время работы в поле действия ионизирующего излучения носят в кармане одежды.
Периодически наблюдая в окуляр дозиметра, определяют по положению изображения нити на шкале дозиметра дозу гамма-нейтронного излучения, полученную во время работы.
Индивидуальный измеритель дозы ИД-11 и измерительное
устройство ИУ (ГО-32).
Комплект индивидуальных измерителей дозы ИД-11 предназначен для индивидуального контроля облучения людей с целью первичной диагностики радиационных поражений по радиационному показателю (острой лучевой болезни).
В комплект входят 500 индивидуальных измерителей дозы ИД-11, измерительное устройство ИУ.
Индивидуальный измеритель дозы ИД-11 обеспечивает измерение поглощенной дозы гамма- и смешанного гамма-нейтронного излучения в диапазоне от 10 до 1500 рад.
Доза облучения суммируется при периодическом обучении и сохраняется в дозиметре в течение 12 месяцев.
Конструктивно ИД-11 (рис. 8) состоит из корпуса и держателя со стеклянной пластинкой (детектором). На держателе указаны порядковый номер комплекта и порядковый номер индивидуального измерителя, на корпусе имеется шнур в форме петли для закрепления ИД-11 в кармане.
 |
 |
Рис. 8. Индивидуальный измеритель дозы ИД-11.
а - в сборе; б - держатель с детектором; в – корпус
Рис. 9. Измерительное устройство ГО-32.
Химические дозиметры ДП-70 и ДП-70М.
Химические дозиметры ДП-70 и ДП-70М предназначены для измерения доз облучения с целью медицинской диагностики степени поражения личного состава лучевой болезнью. Они выдаются в дополнение к имеющимся у личного состава дозиметрам типа ДКП-50А.
Конструкция дозиметров ДП-70 и ДП-70М одинакова. Однако заполняются они разными жидкостями и поэтому предназначаются для различных целей: дозиметр ДП-70 - для регистрации дозы гамма-излучения, дозиметр ДП-70М - для регистрации дозы проникающей радиации. Диапазон измерений дозиметров 50-800 Р,
Дозиметры ДП-70 и ДП-70М позволяют фиксировать как однократные дозы облучения, так и дозы, накапливаемые за время до 30 сут.
Время снятия показаний не ранее 1 ч после облучения. Срок хранения ампул с жидкостью 18 месяцев.
Устройство и принцип действия прибора.
Химические дозиметры ДП-70 и ДП-70М используются вместе с полевым калориметром ПК-56 (рис. 10).
Химический дозиметр представляет собой стеклянную ампулу, заполненную бесцветной жидкостью (6 ампул). Под действием ионизирующих излучений жидкость в ампуле изменяет окраску от бледно-розовой до ярко-малиновой. Плотность окраски пропорциональна дозе излучения.
Ампула помещена в металлический футляр с крышкой, который предохраняет дозиметр от механических воздействий и солнечных лучей. Нa торце футляра выбит номер дозиметра. На внутренней стороне крышки расположен цветной индикатор, окраска которого соответствует дозе 100 Р.
Дозы облучения измеряются с помощью полевого калориметра ПК-56. Калориметр состоит из основания с крышкой, на внешней поверхности которой расположены направляющие диски для съемной камеры. Камера имеет два гнезда, куда помещаются контрольная и обследуемая ампулы, а также крышка с матовым стеклом. Внутри основания калориметра помещен вращающийся диск со светофильтрами различной плотности, окраска которых соответствует дозам 0, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 450, 600 и 800 Р. На лицевой части основания расположен окуляр, в котором видны два поля: окрашенное и бесцветное. Сбоку корпуса калориметра расположены смотровое окно и нумераторы доз облучения.
 |
Рис.10. Химический гамма-нейтронный дозиметр ДП-70М и полевой калориметр ПК-56М.
Работа с прибором.
Измерять дозы облучения химическими дозиметрами можно грубо и точно. В первом случае используется цветной индикатор, и если окраска жидкости в ампуле светлее (темнее) окраски индикатора, то доза облучения меньше (больше) 100 Р.
Более точно доза определяется с помощью полевого калориметра. Для этого в камеру со стороны крышки помещаются две ампулы: контрольная из комплекта и облученная. Контрольную ампулу с бесцветной жидкостью помещают в левое гнездо, совпадающее со светофильтрами, а облученную - в правое гнездо. Оператор направляет окно камеры к источнику света и, наблюдая в окуляр, вращает диск со светофильтрами до совпадения окраски полей, считывает в окне нумератора цифру - дозу облучения в рентгенах (Р). После отсчета облученная ампула извлекается из камеры и уничтожается.
4. Радиационная разведка и дозиметрический контроль.
Радиационная разведка (РР) - это система мероприятий, направленная на выявление факта применения ядерного оружия или разрушения объектов ядерной энергетики с целью предупреждения или максимального ослабления действия их поражающих факторов на личный состав войск.
Перед личным, составом, ведущим радиационную разведку, ставятся следующие задачи:
1. Установить факт применения ядерного оружия или разрушения объектов ядерной энергетики и начало выпадения продуктов ядерного взрыва (ПЯВ) из радиоактивного облака.
2. Подать сигнал радиационной опасности.
3. Определить границы загрязненной местности и обозначить их.Внешней границей зоны радиоактивного загрязнения местности следует считать линию, соединяющую точки с уровнем радиации более 0,5 Р/ч. На обозначающем знаке указывается уровень радиации и время измерения, причем знак устанавливается маркированной стороной к местности с меньшим уровнем радиации.
4. Выявить загрязнение ПЯВ воды и водоисточников.
5. Определить пути объезда радиоактивно загрязненной местности (PЗM) или преодоления ее по наименее загрязненным маршрутам.
6. Проводить контроль изменения радиационной обстановки на PЗM.
На этапах медицинской эвакуации радиационную разведку проводит санитарный инструктор-дозиметрист, находящейся на сортировочном посту (СП) и имеющий на своем оснащении прибор ДП-5, средства оповещения и средства индивидуальной защиты. Периодическим включением ДП-5 санитарный инструктор-дозиметрист старается установить начало выпадения ПЯВ из радиоактивного облака и, в случае регистрации прибором уровня радиации выше 0,05 мР/ч, подает сигнал радиационной опасности. Кроме этого, его задачей является измерение уровня радиация в месте предполагаемого развертывания лечебных учреждений, а также на путях эвакуации.
В лечебных учреждениях задача проведения контроля загрязнения объектов ПЯВ возлагается также на санитарного инструктора-дозиметриста, который проводит это мероприятие на сортировочном посту при прибытии транспорта с пораженными, а также на площадке специальной обработки после завершения санитарной обработки личного состава и специальной обработки техники и различного имущества с целью осуществления контроля качества проведенной дезактивации.
При этом санитарный инструктор-дозиметрист ориентируется на следующие показатели.
Нательное белье, лицевая часть противогаза, обмундирование, снаряжение, обувь, средства индивидуальной защиты, личное оружие, медицинское имущество – не более 50 мР/ч.
Автотранспорт, в том числе санитарный – не более 200 мР/ч
Транспорт и пораженные, имеющие уровни загрязнения ПЯВ выше допустимых, с сортировочного поста направляются на площадку специальной обработки.
Дозиметрический контроль личного состава проводится с использованием индивидуальных дозиметров.
Дозы внешнего гамма - облучения, не приводящие к снижению боеспособности и трудоспособности и не отягощающие течения сопутствующих заболеваний.
Набранные дозы внешнего облучения фиксируются в карточке учета доз радиоактивного облучения, которая вкладывается в удостоверение личности, и специальных журналах и служат основанием оценки боеспособности личного состава по радиационному показателю.
Набранные дозы военнослужащими, поступившими на этапы медицинской эвакуации, кроме этого, заносятся в первичную медицинскую карточку и историю болезни и являются основанием для первичной диагностики степени тяжести острой лучевой болезни по радиационному показателю.
Измеритель мощности дозы ДП-5В предназначен для измерения уровней γ-радиации и радиоактивного загрязнения различных поверхностей и позволяет обнаруживать β-излучение Прибор имеет звуковую индикацию ионизирующего излучения на всех поддиапазонах, кроме первого.
В комплект прибора ДП-5В (рис. 4.1) входят сам измеритель мощности дозы ДП-5В в футляре, два раздвижных ремня, удлинительная штанга, делитель напряжения для подключения прибора к внешнему источнику постоянного тока напряжением 12 и 24 В, головные телефоны, комплект запасных инструментов и принадлежностей, техническое описание инструкция по эксплуатации, формуляр, укладочный ящик.
Измерительный пульт прибора состоит из корпуса, в нижней части которого размещен отсек питания, а с левой стороны - гнездо включения телефона, и передней панели. На передней панели пульта размещаются: электроизмерительный прибор (микроамперметр), шкала которого разбита на две – верхнюю с диапазоном измерения 0,05-5000 мР/ч (5 Р/ч), и нижнюю – от 5 до 200 Р/ч; переключатель поддиапазонов на восемь положений; кнопка сброса показания; тумблер подсвета шкалы.
Блок детектирования с контрольным радиоактивным источником, соединяемый с измерительным пультом гибким кабелем длиной 1,2 м, имеет поворотный экран, который может фиксироваться на корпусе блока в положениях Б, Г и К. В положении Б открывается окно в корпусе блока, в положении Г окно закрыто экраном, а в положении К против окна устанавливается вмонтированный в корпус контрольный источник.
Рис. 4.1. Измеритель мощности дозы ДП-5В:
1 - измерительный пульт; 2 - соединительный кабель; 3 - кнопка сброса показаний; 4 - переключатель поддиапазонов; 5 - микроамперметр; 6 - крышка футляра прибора; 7 - таблица допустимых значений заражения объектов; 8 - блок детектирования; 9 - поворотный экран; 10 - контрольный источник; 11 - тумблер подсвета шкалы микроамперметра; 12 - удлинительная штанга; 13 - головные телефоны; 14 - футляр
Прежде чем пользоваться прибором ДП-5В, надо подготовить его к работе и проверить работоспособность, для чего следует:
Присоединить удлинительную штангу к блоку детектирования и подключить источники питания (три элемента 1,6-ПМЦ-У-1,5), соблюдая полярность. Ручку переключателя поддиапазонов поставить в положение „черный треугольник". Отклонение стрелки измерительного прибора в пределах закрашенного сектора шкалы свидетельствует о пригодности источников питания.
Проверить работоспособность прибора от контрольного источника: надеть головные телефоны и подключить их к из мерительному пульту; поворотный экран блока детектирования поставить в положение К; ручку переключателя под диапазонов последовательно установить в положения хI 000, х100, х10, хI, х0,1 и следить за щелчками в телефоне и за отклонением стрелки измерительного прибора. При нормальной работе прибора щелчки в телефоне слышны на всех поддиапазонах, кроме первого. Стрелка измерительного прибора на поддиапазоне х 10 должна отклоняться на деление, указанное в формуляре на прибор, а в положениях хI и х0,1- за пределы шкалы.
Ручку переключателя поддиапазонов установить в положение „черный треугольник", экран блока детектирования поставить в положение Г и уложить блок в нижний отсек футляра. Прибор к работе готов.
Измерение мощности экспозиционной дозы γ-излучения производится при нахождении экрана блока детектирования в положении Г. Переключатель поддиапазонов ставится в положение, при котором стрелка прибора отклоняется в пределах шкалы. Характеристика диапазона измерений ДП-5В представлена в табл. 4.1.
Таблица 4.1. Характеристика диапазона измерений ДП-5В
|
Поддиапазон |
Положение ручки переключателя |
Единица измерения |
Пределы измерения |
|
При измерении мощности экспозиционной дозы γ-излучения (уровня радиации) на местности измерительный пульт должен находиться на уровне груди дозиметриста, а блок детектирования - в вертикальном положении на вытянутой руке на высоте 0,7-1 м от земной поверхности.
Перед измерением степени радиоактивного загрязнения различных поверхностей и объектов определяется мощность экспозиционной дозы γ-излучения (γ-фона) на месте контроля радиоактивного загрязнения (объекты при этом должны находиться на удалении 15-20 м от места измерения). Для этого блок детектирования располагается на высоте 0,7-1 м от земной поверхности. Затем на месте измерения γ-фона (Рд) устанавливается зараженный объект. На блок детектирования надевается полиэтиленовый чехол для предохранения от радиоактивного загрязнения. Перемещая блок детектирования вдоль поверхности обследуемого объекта (на расстоянии 1-1,5 см от нее), по наибольшей частоте сигнала в телефонах отыскивается самый зараженный участок и производится отсчет показаний прибора с учетом коэффициента поддиапазона „ Ризм". Сравниваются измеренные величины Рф и Ризм . При Рф < Ризм величину загрязнения поверхности объекта определяют по выражению Роб = Ризм - Рф / Кэ, где Рф - мощность экспозиционной дозы γ-фона. Кэ, - коэффициент, учитывающий экранирующее действие объекта (для автомобилей, тракторов, станков и прочего оборудования К = 1,5, для людей и животных К - 1,2, для мелких объектов К = 1).
Для обнаружения β-излучения блок детектирования располагают в 1-1,5 см от зараженной поверхности и производят два замера - в положениях экрана блока детектирования Г и Б. Разность результатов измерений указывает на наличие β-излучения. Обнаружение загрязненности по β-излучению чаще всего требуется для того, чтобы определить, на какой стороне брезентовых тентов кузовов автомобилей, стенок тарных ящиков, кухонных емкостей, стен, перегородок и т. п. находятся радионуклиды. Если стенка обследуемого объекта загрязнена по β-излучению лишь с одной стороны, то наличие такого загрязнения будет обнаружено только с этой стороны.
Цель работы : изучить характеристики дозиметрических приборов “Мастер-1” и АНРИ 01-02 “Сосна” и научиться с их помощью измерять мощность экспозиционной дозы.
Теоретическая часть
Экспозиционная доза - это отношение приращения суммарного заряда всех ионов одного знака, возникающих в воздухе при полном торможении электронов и позитронов, которые первоначально были образованы фотонами гамма-излучения в элементарном объеме воздуха к массе воздуха в этом объеме
Отличительные особенности экспозиционной дозы заключаются в том, что она определяется только в воздухе и образуется под действием только гамма-излучения.
Системная (СИ) единица экспозиционной дозы - 1 Кл/кг (кулон на килограмм), внесистемная единица - 1 Р (рентген).
1 Кл/кг = 3,88·10 3 Р.
Мощность экспозиционной дозы - это отношение приращения экспозиционной дозы за интервал времени к этому интервалу времени:
Мощность экспозиционной дозы обычно выражается во внесистемных единицах - Р/ч (рентген в час), мР/ч (миллирентген в час), мкР/ч (микрорентген в час).
1 Р/ч = 10 3 мР/ч = 10 6 мкР/ч; 1 мР/ч = 10 3 мкР/ч.
Системными единицами мощности экспозиционной дозы является 1А/кг (ампер на килограмм):
1 А/кг = 1,08·10 7 Р/ч = 1,08·10 13 мкР/ч.
Приборы, которые предназначены для измерения дозы или мощности дозы ионизирующего излучения, называются дозиметрами .
Большинство дозиметров определяют мощность экспозиционной дозы. Измерив мощность экспозиционной дозы, можно рассчитать величину экспозиционной дозы за любой интервал времени:
Экспозиционная доза, которая создается естественными источниками, образует естественный фон на всей поверхности земного шара.
Естественный фон излучения - это мощность дозы ионизирующего излучения, создаваемая космическим излучением и излучением естественно распределенных природных радиоактивных элементов.
Космическое излучение, которое постоянно воздействует на атмосферу Земли, называется первичным. В составе первичного космического излучения обнаружены около 200 различных видов элементарных частиц, альфа-частицы, осколки легких ядер и фотоны с энергиями до 1012 МэВ.
Космическое излучение, которое достигает поверхности Земли после взаимодействия с атмосферой, называется вторичным и состоит из гамма-фотонов с энергией до 3 МэВ. Остальная энергия первичного космического излучения затрачивается на ионизацию верхних слоев атмосферы.
Естественными радиоактивными веществами считают те, которые образовались и постоянно вновь образуются без участия человека. В первую очередь это долгоживущие (с большим периодом полураспада) радиоактивные элементы, которые образовались одновременно с образованием Земли: калий - 40 (период полураспада 1.3×10 9 лет), кальций - 48 (период полураспада 2×10 16 лет), рубидий - 87 (период полураспада 6.2×10 10 лет), олово - 124 (период полураспада 2×10 17 лет), теллур - 130 (период полураспада 1×10 21 лет), лантан - 138 (период полураспада 2×10 11 лет), висмут - 209 (период полураспада 3×10 17 лет), торий - 232 (период полураспада 1,4×10 10 лет), уран - 235 (период полураспада 1.13×10 8 лет), уран - 238 (период полураспада 4.5×10 9 лет), всего 23 элемента.
Торий - 232, уран - 235, уран - 238 являются родоначальниками трех естественных радиоактивных семейств (тория, актиния и урана), в которые входят 45 радионуклидов, образующиеся в результате последовательных альфа- и бета-распадов, с периодами полураспада от 3×10 -7 секунды (астат - 216) до 2.5×10 5 лет (уран - 234). Конечным элементом во всех трех семействах являются стабильные изотопы свинца - 206, 207, 208. К естественным радиоактивным элементам относятся также радионуклиды, образующиеся в верхних слоях атмосферы под действием первичного космического излучения: углерод - 14, сера - 35, хлор - 35, тритий (водород - 3), кислород - 18.
В настоящее время известно более 100 естественных радионуклидов. Поскольку по химическим свойствам радиоизотопы не отличаются от стабильных, они обнаруживаются в растениях, а также организмах животных и человека.
В земной коре радионуклиды равномерно рассеяны, но могут быть сконцентрированы в виде месторождений. Максимальное содержание в земной коре имеет калий-40 - около 2.5 %, содержание тория-232 – 1,3×10 -3 %, содержание всех изотопов урана - 2,6×10 -4 %. Естественные радионуклиды содержатся в земной коре в количестве от 0,0005 (рений - 187) до 84 (рубидий - 87) грамма на тонну. Поэтому в величину естественного фона основной вклад вносит космическое излучение. Наибольшее влияние из естественных изотопов на величину естественного фона оказывает калий-40, затем следуют рубидий-87, уран-238, торий-232, уран-235, лантан-138. Остальные радионуклиды играют гораздо меньшую роль либо вследствие большого периода полураспада (10 16 - 10 21 лет), либо из-за очень низкого содержания в земной коре.
Следует отметить, что в смеси изотопов данного элемента содержание радионуклидов постоянно. Так, например, содержание калия-40 в смеси изотопов калия составляет 1,19×10 -2 %, рубидия-87 - 27.85 %. У висмута, тория и урана все изотопы радиоактивны.
Начиная с 1934 года, помимо естественных изотопов, были получены искусственные радионуклиды, которые образуются при бомбардировке стабильных ядер альфа-частицами или нейтронами в ядерных реакторах, а также в результате ядерных взрывов. Искусственным путем созданы радиоизотопы всех известных элементов.
В связи с этим образуется радиационный фон, который отличается от естественного.
Фон - это уровень ионизирующего излучения, который создается естественным фоном и искусственными источниками излучения.
В глобальном масштабе искусственными источниками являются источники выделения радионуклидов, которые были выброшены в окружающую среду в результате испытаний ядерного оружия и других видов техногенной деятельности.
В любом помещении измеряется фон, т.к. там посторонними источниками являются продукты распада естественных изотопов, содержащихся в строительных материалах, т.е. в результате деятельности человека происходит накопление радиоизотопов в помещении или вблизи зданий и сооружений. Кроме того строительные конструкции частично экранируют естественный фон. Фон в помещении, следовательно, может быть как больше, так и меньше естественного.
Естественный фон определяется не ближе 200 метров к любым зданиям и сооружениям.
Естественное фоновое значение мощности экспозиционной дозы для Беларуси составляет 10-20мкР/ч.
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИБОРЫ: дозиметр бытовой “Мастер-1” (индикатор мощности дозы), дозиметр-радиометр бытовой АНРИ-01-02 “Сосна”.
Характеристики приборов
Дозиметр бытовой “Мастер-1” предназначен для использования населением с целью контроля радиационной обстановки на местности в рабочих и жилых помещениях.
Прибор измеряет мощность экспозиционной дозы в диапазоне от 10 до 999 мкР/ч .
Основная погрешность измерения мощности составляет 30 %.
Время определения мощности экспозиционной дозы составляет 36 секунд.
Общий вид прибора “Мастер-1” приведен на рисунке 1.
1. Клипса-контакт, предназначенная для включения питания прибора.
2. Табло индикатора.
3. Кнопка «ПУСК» - для включения измерений.
Рисунок1.1 - Общий вид прибора «Мастер -1»
Дозимерт-радиометр бытовой АНРИ-01-02 “СОСНА” предназначен для индивидуального использования населением с целью контроля радиационной обстановки на местности, в жилых и рабочих помещениях, в том числе:
· измерения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения (диапазон 0,01¸9,99мР/ч );
· измерения плотности потока b-излучения с поверхностей (диапазон 10¸5000част/(см 2 ×мин );
· оценки объемной активности радионуклидов в жидких и твердых веществах (диапазон по Cs-137 : 10 -7 ¸10 -6 Кu/л (10 3 ¸10 4 Бк/л)).
Общий вид прибора АНРИ-01-02 “Сосна” приведен на рисунке 2.
1. Цифровое жидкокристаллическое табло.
2. Выключатель питания.
3. Переключатель режимов работы.
4. Кнопка «КОНТР» - контроль работоспособности прибора.
5. Кнопка «ПУСК» - включения измерения.
6. «СТОП» - выключения измерений в режиме работы «Т».
7. Задняя крышка прибора.
8. Фиксатор задней крышки прибора.
Рисунок 1.2 - Общий вид прибора АНРИ-01-02 «Сосна»
Результаты измерений, полученные с помощью приборов “Мастер-1” и АНРИ-01-02 “Сосна”, не могут быть использованы для официальных заключений государственными органами.
Порядок проведения работы
3.1 Измерение мощности экспозиционной дозы с помощью дозиметра “Мастер-1”
1. Включить прибор, для чего освободить клипсу-контакт (поз.1 на рис.1) от изоляционного материала.
2. Для проведения измерения нажмите кнопку “Пуск” (поз.3 на рис.1) , при этом на цифровом табло должны появиться цифры 0.00, а справа от цифр мигающий знак “СЧ”.
3. Через 36 секунд счет импульсов прекращается, на табло устанавливается число, которое нужно умножить на 100, чтобы получить значение мощности экспозиционной дозы в микрорентгенах в час (мкР/ч).
4. Повторить измерения 8 раз, нажимая кнопку “Пуск” после завершения очередного подсчета импульсов.
5. Полученные результаты занести в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 - Мощность экспозиционной дозы, мкР/ч
Похожая информация.
Средства измерения ИИ
Используя тот или иной детектор, разрабатывают средства измерения ИИ (дозиметрические приборы), которые делятся на три группы.
К первой группе относятся средства радиационной разведки, которые служат для обнаружения радиоактивного заражения и измерения величины мощности дозы радиоактивно зараженной местности или от любого другого источника ИИ. К этим средствам относятся измерители мощности дозы. Результаты измерений, полученные с помощью этих средств, позволяют оценить степень потенциальной опасности облучения человека.
Ко второй группе относятся средства, которые служат для измерения величины поглощенных доз гамма- и гамма-нейтронного излучения (приборы дозиметрического контроля). К ним относятся индивидуальные измерители доз.
К приборам третьей группы относятся средства контроля радиоактивного заражения техники, оборудования, имущества, людей, продовольствия, воды и других объектов. К ним относятся измерители мощности дозы и радиометрические установки (лаборатории).
Переносной измеритель мощности дозы ДП-5В . ДП-5В - предназначен для измерения мощности дозы над радиоактивно зараженной местностью, а также для измерения радиоактивного заражения различных объектов по гамма-излучению. Кроме того, он позволяет обнаруживать бета-излучение. Таким образом, прибор является средством радиационной разведки и дозиметрического контроля.
Диапазон измерений мощности доз гамма-излучения от 0,05 мР/ч до 200 Р/ч разбит на 6 поддиапазонов.
Основная относительная погрешность измерений прибора при нормальных климатических условиях (00С и 760 мм рт.ст) не превышает – 30%. Прибор сохраняет работоспособность после воздействия транспортной тряски с ускорением 100 м/с 2, падения с высоты до 0,5 м. Прибор состоит из двух блоков: блока детектирования и измерительного пульта. Блок детектирования содержит газоразрядные счетчики ГС1 и ГС2 различной чувствительности и усилитель. В измерительном пульте находится интегрирующий контур с микроамперметром (стрелочное измерительное устройство).
Масса прибора с комплектом источника питания не более 3,2 кг.
Переносной измеритель мощности дозы ИМД-1 . Предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения, а также для обнаружения b - излучения. Выпускается в двух модификациях: ИМД – 1С (стационарный) и ИМД – 1Р (переносной), которые отличаются длиной кабеля между блоками и наличием сетевого блока питания.
Диапазон измерений прибора от 0,01 мР/ч до 999 Р/ч. разбит на два поддиапазона «мР/ч» и «Р/ч». Детектор поддиапазона «мР/ч» (СБМ-21 – счетчик большой чувствительности) расположен в блоке детектирования. Детектор поддиапазона «Р/ч» (СИ-38Г – газоразрядный счетчик малой чувствительности) расположен в измерительном пульте.
Масса рабочего комплекта прибора (1Р – переносной вариант) – 3,3 кг.
Бортовой измеритель мощности дозы ИМД-21Б . Модификации прибора: бортовой, бортовой автоматизированный, стационарный, стационарный автоматизированный.
Прибор устанавливается на наземных подвижных объектах и предназначен для измерения мощности дозы гамма-излучения и выдачи светового сигнала о превышении порогов значений мощности дозы.
Диапазон измерений от 1 до 999 Р/ч. В этом диапазоне установлены 5 пороговых значений мощности дозы (1,5; 10; 50; 100 Р/ч), о превышении которых подается световой сигнал.
Быстродействие прибора не превышает 10 с.
Комбинированный измеритель мощности дозы – радиометр ИМД-12. Предназначен для измерения:
удельной b и a - активности зараженных продовольствия, фуража и воды;
поверхностей b - зараженности объектов;
мощности дозы g - излучения от радиоактивно зараженных местности и объектов.
Диапазон измерений зависит от вида измерений. Например, при определении удельной b - активности от 10 –6 до 10 –3 Ки/кг или от 103 до 107 b - частиц/см2мин.; при измерении мощности дозы от 0,1 мкР/ч до 999 Р/ч.
Сцинтилляционный геологоразведочный прибор СРП-68-01.
Предназначен для определения активности пород при геологоразведочных работах. Может использоваться также для измерения мощности дозы при аварийных ситуациях на радиционно опасных объектах для поисков источника ИИ.
Диапазон измерений прибора от 0 до 3000 мкР/ч разбит на 5 поддиапазонов: 0-30, 0-100, 0-300, 0-1000, 0-3000 мкР/ч.
Измерительное устройство – стрелочное, имеет 2 шкалы: верхняя имеет деления от 0 до 100, нижняя – от 0 до 30.
В комплект прибора входят: блок детектирования; пульт; головные телефоны. Детектор – сцинтилляционный с ФЭУ.
