3. Методы и задачи дозиметрии. Назначение и принципы работы дозиметров.
Дозиметрия (ионизирующих излучений) — раздел прикладной ядерной физики, предметом исследования которого является определение физических величин, характеризующих воздействие ионизирующих излучений на среду, и разработка методов и средств для измерения этих величин. В круг задач дозиметрии входят: измерение и расчет доз в полях источников излучений и в биологических объектах (тканевая дозиметрия), измерение активности радиоактивных препаратов и др. Дозиметрия основана на измерении ионизации, которую производит излучение в воздухе или газе, или на измерении энергии излучения, поглощенной средой. Образующиеся при ионизации газовой среды отрицательные и положительные ионы начинают двигаться в электрическом поле к соответствующим электродам, и в цепи возникает электрический ток, величина которого измеряется регистрирующим прибором.
Фотографический метод. Этим методом были получены первые сведения о новом виде энергии. Фотопленку можно использовать и для измерения величины доз, так как степень почернения пленки пропорциональна поглощенной энергии.
Сцинтилляционный метод основан на регистрации световых вспышек (сцинтилляции), которые испускают возбужденные ионизирующими излучениями атомы и молекулы. Световые вспышки регистрируются фотоэлектронным умножителем , включенным в соответствующую электронную схему.
Химический метод дозиметрии заключается в выявлении необратимых химических изменений, происходящих под действием излучений в веществе, чаще всего в водных растворах. В этих целях широко используется реакция превращения двухвалентного железа в трехвалентное (в ферро-сульфатном дозиметре). Регистрацию необратимых химических изменений осуществляют различными физическими или химическими методами.
Люминесцентные методы дозиметрии. Под действием ионизирующих излучений в некоторых веществах образуются скрытые центры свечения (люминесценции), которые проявляются при последующем световом (фотолюминесценция) или тепловом (термолюминесценция) воздействии на облученные вещества. При этом свечение регистрируется ФЭУ. Перспективным является использование полупроводников для целей дозиметрии .
Наиболее точным, но технически сложным методом дозиметрии является калориметрический, состоящий в прямом измерении тепловой энергии, в которую преобразуется в конечном счете энергия излучения. Особый интерес представляет тканевая дозиметрия; так как непосредственное измерение поглощенных доз в живом организме невозможно, изготовляют тканеэквивалентные фантомы) человека или животных, внутри которых и измеряют излучения одним из вышеописанных способов. Определение активности радиоактивных препаратов, используемых для лечения опухолей, изучение процессов переноса и обмена веществ в организме и др. производится путем измерения числа частиц, испускаемых препаратом в единицу времени. Этот раздел дозиметрии называется радиометрией
Виды дозиметров и принцип их работы.
Воспринимающими устройствами дозиметрических приборов является ионизационные камеры и ионизационные счетчики.
Ионизационная камера представляет собой заполненный воздухом замкнутый объем, в котором помещены положительный и отрицательный электроды. Анодом в ней служит токопроводящий слой, катодом – металлический стержень. К электродам подводится ток от источника питания, которое образует в камере электрическое поле. Если ионизирующих лучей нет, то воздух в камере ионизированный и не проводит электрический ток. Под влиянием излучения воздух в камере ионизируется, цепь замыкается и по ней проходит ионизационный ток. Он поступает в электрическую схему прибора, усиливается, преобразуется и изменяется микроамперметром, шкала которого «отградуирована» в рентгенах в час или миллирентгенах в час. Подобные ионизационные камеры применяются в приборах, с помощью которых измеряют мощность дозы гамма – излучения (уровень радиации) на местности.
Газоразрядный счетчик представляет собой металлический (или стеклянный) цилиндр, заполненный разреженной смесью инертных газов с небольшими добавками, которые улучшают его работу. Анодом служит тонкая металлическая нить, натянутая внутри корпуса, который является катодом (в стеклянных счетчиков катод – тонкий слой металла, нанесенный на внутреннюю поверхность корпуса.)
Газоразрядные счетчиков применяются в приборах, предназначенных для обнаружения и измерения степени загрязненности различных поверхностей радиоактивными веществами. Они также могут использоваться для измерения мощности дозы гамма – излучения (уровня радиации).
В зависимости от выполнения задания приборы дозиметрического контроля разделяются на:
• Измерители мощности дозы, при помощи которых измеряются уровни (ДП-3Б, КПД-21С, КПД-21Б)
• Измерители мощности дозы – ДП-5А, Б, В, КПД-12, при помощи которых микродиапазоны комбинированные приборы;
• Измерители поглощения дозы – (ИД-1, ИД-11) (гамма – нейтронные излучения) – это приборы индивидуального дозиметрического контроля, при помощи которых обнаруживают, какую дозу получил человек (персонально), в какой ситуации или за соответствующий период;
• Дозиметры – (ДК-02, ДКП-50, ДП-22В, ДП-24) для одного вида излучения;
• Газосигнализаторы автоматические (ГСА-12, АСП, ГСП-11, ГС-СОМ), при помощи которых производится автоматический контроль окружающей среды с целью выявления паров отравляющих, радиационных веществ, аэрозолей;
• декадные – расчетная установка (ГП-100, ГП-100 АДМ), предназначенная для измерения количества электрических импульсов при выявлении степени зараженности радиационными изотопами воды, продовольствия, воздуха, проб почвы и т. д.
studfile.net
как правильно подобрать прибор и его настроить (140 фото)
В последнее время многие из нас начинают задумываться об угрозе радиоактивного излучения. Главным недостатком радиации является то, что её невозможно определить невооруженным глазом. В свою очередь, это излучение оказывает губительное воздействие на человеческий организм.
Для измерения точных параметров был разработан специальный прибор – дозиметр. Это устройство с легкостью определяет минимальное радиоактивное излучение. В нашем материале представлена подробная инструкция, которая поможет сделать правильный выбор.
Краткое содержимое статьи:
Разновидности современных дозиметров
Сегодня в продаже представлено несколько видов дозиметров радиации. Они отличаются между собой по размерам и способам выявления патогенного излучения. Дополнительная комплекция может увеличивать стоимость данного изделия.
Практически все приборы имеют одинаковое базовое строение. Перед тем как осуществить покупку, необходимо подумать для каких целей он будет использоваться. Современные модели делятся на две разновидности:
- бытовые;
- промышленные.
Эти виды имеют как положительные, так и отрицательные стороны.
Дозиметр бытовой имеет минимальные размеры. Эти модели можно компактно разместить в ручной кладе или кармане. Главное преимущество такого устройства является низка стоимость.
Он способен выявить опасное содержание радиации в любом месте. При обнаружении излучения прибор подает характерный звуковой сигнал, что позволяет человеку быстро покинуть опасную зону.
В некоторых случаях, это устройство выявляет общую картину радиации. Он не способен с точностью подсчитать опасную дозировку для человеческого организма. Чувствительный механизм рассчитывает опасную концентрацию на поверхности любого предмета.
Основной принцип работы данного устройства, заключается в подсчете общего числа ионов радиоактивного вещества. Любое повышение сопровождается длительным сигналом, который может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от концентрации.
В свою очередь бытовые дозиметры делятся на два вида:
- пороговые. Они применяются в помещении;
- безпороговые. Предназначены для выявления ионизирующих частиц в составе кислорода.
Промышленные вычислительные приборы, помогают с высокой точностью определить дозировку вредного вещества в человеческом организме. Эти устройства обладают хорошей чувствительностью. Такие устройства применяют в местах с высоким уровнем радиоактивного излучения.
Ещё одной отличительной чертой такой установки является его простой дизайн и внушительные габариты. Помимо этого, такой дозиметр имеет большой вес.
Как правильно выбрать дозиметр
Опытные специалисты рекомендуют учитывать технические характеристики дозиметра. Не стоит выбирать модели в которых присутствует огромное количество функций. Использование такого устройства в бытовой жизни будет бесполезным.
Далеко не каждый человек имеет точное представление о бета, альфа и гамма-излучении. Некоторые устройства имеют нейтронное излучение. Основным недостатком такого приспособления является его высокая стоимость.
Лучше всего отдать свое предпочтение портативным устройствам.Они имеют целый ряд преимуществ. К ним относятся:
- компактность;
- минимальный вес;
- хорошая чувствительность;
- длительный срок эксплуатации.
В течение 50 секунд оно способно определить максимальное количество вредных веществ в составе воздуха. Подробная инструкция для дозиметра указывает на высокий уровень погрешностей в процессе измерения. Такое проявления обусловлено низкой температурой окружающей среды.
Принцип работы устройства
Производители дозиметров сделали достаточно простой механизм для бытового использования. Для этого достаточно произвести замер в трех местах помещения. Далее рекомендуется передвигаться по всему пространству для измерения общего фона.
Если в помещении издается характерный звук, то человеку необходимо как можно быстрее покинуть опасную зону. Нормальный уровень варьируется в пределах 2- х микро рентген.
Такая дозировка не способна нанести существенного вреда человеческому организму. Если прибор начинает фиксировать отклонения от нормы, то рекомендуется незамедлительно покинуть данное помещение.
Для накопления вредоносных веществ достаточно 2 часа. На фото дозиметра запечатлено современное устройство для точного выявления радиоактивного излучения.
Фото дозиметра
Также рекомендуем посетить:
zdesinstrument.ru
Дозиметры радиации, конструкция и виды
Дозиметром называется измерительный прибор, с помощью которого можно 
узнать мощность ионизирующего излучения за определенный промежуток времени.
Конструкция типового дозиметра
Большинство дозиметров работают на основе счетчика Гейгера, а точнее, его улучшенной версии, счетчика Гейгера-Мюллера. Счетчик Гейгера был изобретен в начале XX века и до сих пор успешно используется благодаря простоте, эффективности и надежности.
Основной частью счетчика Гейгера является газоразрядная камера, состоящая из катода и анода, заполненная инертным газом при пониженном давлении. В нормальном состоянии тока в камере нет из-за высокого сопротивления инертного газа. Электроды подключаются к источнику высокого напряжения через специальный резистор, который фиксирует электрические импульсы.
Когда через камеру пролетает частица высокой энергии, она выбивает электроны из атомов газа, с которыми сталкивается, эти электроны выбивают следующие из других атомов, вызывая лавинообразное движение заряженных частиц от катода к аноду. Таким образом, через газоразрядную камеру проскакивает разряд, который фиксируется резистором как скачок напряжения. В дальнейшем разряд автоматически прекращается, и счетчик переходит в исходное состояние.
Для регистрации как можно большего числа заряженных частиц дозиметры могут содержать несколько счетчиков Гейгера. Современные дозиметры оснащаются микропроцессорами, которые пересчитывают регистрируемое излучение в нужные величины, подсчитывают дозу излучения для определенного промежутка времени (за смену, сутки, месяц, год), определяют накопленную дозу радиации, выводят данные на цветной TFT-экран и/или в виде голосового сообщения, снабжаются звуковой и световой индикацией, срабатывающей, например, в случае резкого скачка излучения.
Какие бывают дозиметры
Дозиметры можно условно разделить на несколько типов:
— Профессиональные, которые используют ученые, работники промышленных и горнодобывающих предприятий, АЭС, служб контроля за радиационной обстановкой местности, военные. Профессиональные дозиметры отличаются высокой точностью и малым временем измерения, не более 40 сек. Их конструкция предусматривает несколько счетчиков Гейгера. Они предназначены для регистрации и обнаружения альфа-, бета-, гамма- и рентгеновского излучения, а также некоторых других заряженных частиц.
— Промышленные, применяющиеся для работы на постоянной основе, для регулярных измерений радиационной обстановки, например, возле АЭС.
— Военные, предназначенные для использования в экстремальной обстановке, например, в зоне ядерного взрыва.
— Бытовые, которые используются для ориентировочного определения уровня радиации. Эти приборы отличаются невысокой стоимостью, компактностью, малым весом, простотой, но средней точностью (в пределах 25-30%). Точность можно повысить, увеличив количество измерений. Бытовые дозиметры предназначены для регистрации фонового уровня радиации, обычно фиксируют гамма-излучение и рентгеновское излучение, очень редко, бета- и альфа- излучение. Модели низшего и среднего уровня состоят из одного счетчика Гейгера, дорогие модели могут включать несколько счетчиков Гейгера и специальные сцинтилляционные кристаллы.
Индивидуальные дозиметры отличаются особо компактными размерами 
и предназначены для постоянного ношения (на руке или в кармане) и показа накопленной дозы. Бытовые дозиметры можно применять для измерения уровня излучения пищевых продуктов, грибов и ягод, овощей и фруктов, строительных материалов; товаров подозрительного происхождения; для определения радиационного фона в квартире, на детской площадке, на месте строительства дачи и т.д. Следует помнить, что бытовые дозиметры не предназначены для точных измерений, но если величина излучения в несколько раз превышает допустимую, то необходимо обратиться в соответствующие инстанции (санэпидемстанцию, роспотребнадзор или МЧС).
В магазине современных измерительных приборов и лабораторного оборудования «ПраймКемикалсГрупп» можно купить дозиметр Soeks-01M и дозиметр Соэкс Defender, отзывы о которых очень хорошие.Также в продаже есть комплект, состоящий из дозиметра, нитрат-тестера и измерителя электромагнитных полей.
pcgroup.ru
виды, принцип работы, и как его выбрать
Многие даже не задумывались о том, что такое радиация, пока в 1986 году не произошла катастрофа на Чернобыльской АЭС. Советские граждане с тех пор начали приобретать дозиметры радиации. Произошедшая не так давно авария на Фукусиме еще раз подтвердила, что смертельная опасность находится от нас не так уж и далеко, и никто не застрахован от ее вредного воздействия.Радиация – это излучение, которое на человеческий организм оказывает крайне негативное влияние, способное привести к летальному исходу. Особенность такого излучения состоит в том, что невооруженным глазом обнаружить его совершенно невозможно. Оно подстерегает человека в любом месте. Это заставляет россиян приобретать дозиметры, которые способны зафиксировать радиацию.
Виды дозиметров
На современном рынке имеется большой выбор приборов, которые способны измерять радиацию. Разнообразные модели отличаются дизайном, набором функций, стоимостью. При этом все дозиметры имеют одинаковый принцип действия и набор базовых возможностей. Поэтому перед покупкой прибора следует подумать, в каких условиях он будет использоваться.Дозиметры делятся на два вида:
- бытовые;
- профессиональные.
Оба эти вида имеют преимущества и недостатки.
Бытовые дозиметры удобны тем, что имеют компактные размеры и эргономичный дизайн, их можно положить в карман или ручную кладь. Их главным достоинством является довольно небольшая стоимость.
Бытовые дозиметры также удобны тем, что могут оперативно выдавать информацию о превышении допустимого уровня радиации в конкретном месте. Сигнализируя об опасности, он позволяет человеку как можно быстрее уйти из этого места.
Однако в большинстве своем такие приборы способны определять только до какой степени заражена окружающая среда. А вот определить, какую дозу радиации накопил человек, они не в состоянии, потому что принцип работы бытовых дозиметров основан на подсчете количества ионизирующих частиц, попавших в прибор с внешней среды. Бытовые приборы бывают:
- пороговые;
- беспороговые.
Профессиональные дозиметры радиации выгодно отличаются от бытовых тем, что могут с точностью определить, какую дозу радиации накопил человек. Помимо этого, они обладают высокой чувствительностью и точностью измерения. Эти приборы используют в основном узкие специалисты, а также люди, которые по долгу службы находятся в опасной зоне.
Профессиональные дозиметры не имеют оригинального дизайна и не обладают компактностью. Однако по своим характеристикам они значительно превосходят самые совершенные модели, но и стоимость их довольно высокая.
Как выбрать дозиметр радиации
Специалисты советуют: не стоит выбирать прибор, имеющего большое количество функций. Использование его в бытовых условиях совершенно бесполезно, потому что навряд ли кто-либо будет мерить отдельно гамма-, альфа- и бета-излучение. Можно, конечно, выбрать прибор, который измеряет нейтронное излучение, однако стоимость его очень высокая. Лучше всего использовать портативный бытовой дозиметр типа «Rad Экс». Он обладает следующими преимуществами:
- удобство эксплуатации;
- маленький размер;
- надежность;
- высокая точность измерения.
Особое внимание следует уделить удобству эксплуатации и простоте, потому что иногда совершенно нет лишних минут для проведения измерения, а решение нужно принимать немедленно. Портативный бытовой дозиметр способен измерить радиацию за 45 секунд. Более того, он сразу показывает, какое превышение радиации у предмета над естественным фондом.
Следует также обращать внимание на степень погрешности. Этот показатель крайне важен для невысоких фонов, а также при условии, если прибор используется в мороз или на свежем воздухе, потому что при низких температурах дозиметр часто показывает неточные данные.
Принцип работы дозиметра
Пользоваться этим прибором очень просто. Можно обследовать свою квартиру, дачный участок, офис, собранные ягоды и грибы и т. п. Следует знать, что естественный гамма-фон составляет 10 – 30 микрорентген в час. Если эти показатели превышены, нужно срочно звонить в МЧС, чтобы они прислали необходимого специалиста.Чтобы получить наиболее точные показатели радиационного фона в помещении, следует провести как минимум три замера в одной точке. После этого необходимо пройтись по всему помещению, измеряя радиоактивный фон разнообразных предметов.
Если какой-либо предмет превышает нормальный радиационный фон на 1 – 2 микрорентген в час, избавляться от него нужно незамедлительно, потому что такой дополнительный источник облучения навряд ли будет после этого в радость. Такая небольшая доза, конечно, не способна принести серьезный вред, однако дозы радиации, которые человек получает в течение жизни, способны накапливаться в организме, грозя здоровью серьезными проблемами.
Заключение
Радиацию не видно, разглядеть ее невозможно, однако последствия после радиационного облучения проявляются практически мгновенно. При подозрении на то, что в каком-то определенном месте может быть превышен радиационный фон, необходимо приобрести дозиметр радиации. Он может использоваться для обследования помещения, строительных материалов, продуктов питания на предмет заражения радиоактивными элементами.
elektro.guru
Индивидуальные дозиметры – это… Что такое Индивидуальные дозиметры?
Индивидуальные дозиметры — бытовые дозиметры, предназначенные для ношения (как правило, в кармане одежды либо на поясном ремне) с целью предупредить человека о вхождении в зону с высоким уровнем гамма-излучения.[1]
Следует отметить, что распространенное наименование таких приборов «дозиметрами» не совсем верно, но исторически прижилось. «Настоящий» дозиметр в строгом его значении это, например, фотопленка, носимая в кармане, по засвечиванию которой можно судить о накопленной дозе, но которая не позволяет в реальном времени узнать плотность потока излучения. Данные электронные приборы было бы более точно называть дозиметрами-радиометрами.
Отличия бытовых дозиметров
Бытовые дозиметры отличаются от профессиональных меньшей точностью измерений. Это компромисс с целью упрощения и удешевления приборов, а также уменьшения их габаритов.
Применяемые детекторы
В дозиметрах применяются как классические газоразрядные детекторы (счетчик Гейгера), так и компактные полупроводниковые.
Таблица индивидуальных дозиметров
Технические характеристики широко распространенных серийно выпускаемых индивидуальных дозиметров
| Дозиметр | Размеры, мм | Масса, г | Питание | Дисплей | Звук | Вибро | Тип детектора | Диапазон измерения мощности дозы | Время измерения | Функция измерения бета-излучения и диапазон энергий | Связь с ПК | Дополнительные функции | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Модель | Изобр. | Страна | мкЗв/ч | мкР/ч | |||||||||||
| АНРИ 01-02 Сосна |  | Россия | 133x82x45 | 350 | 1xКрона | ЖК без подсветки | Да | Нет | газоразрядный СБМ-20 (2-4 шт.) | 0.1—100 | 10—104 | 20±5 с | Совмещенная | Нет | Нет |
| ДКГ-PM1203M | Беларусь | 125x42x24 | 90 | 2xLR44[2] | ЖК | Да | Нет | газоразрядный | 0.01—2000 | 1—2·105 | Нет | ИК-канал | часы, будильник | ||
| МКС-05 «Терра-П» | Украина | 120×52×26 | 150 | 2xААА | ЖК без подсветки | Да | Нет | газоразрядный | 0,1—1000 | 10—105 | 5—70 с[3] | Нет | Нет | Часы, будильник. Для прибора выпускается чехол. | |
| МКС-05 «Терра» (чёрный) | Украина | 120×52×26 | 150 г | 2xААА | ЖК с подсветкой | Да | Нет | газоразрядный | 0,1—104 | 10—106 | 5—70 с[3] | Совмещенная, 0,5 — 3,0 МЭВ | Нет | Часы, будильник. Для прибора выпускается чехол. | |
| МКС-05 «Терра» (чёрный) новая версия | Украина | 120×52×26 | 150 | 2xААА | ЖК с подсветкой (увеличенный) | Да | Да | газоразрядный | 0,1—104 | 10—106 | 1—70 с[3] | Совмещенная, 0,5 — 3,0 МЭВ | Bluetooth | Часы, будильник. Чехол в комплекте. | |
| ДКР-04 | 74х48х16 | 50 | 1xААА | ЖК | Да | Нет | полупроводниковый | 0,1—106 | 10—108 | 4—256 с[3] | Нет | Нет | |||
| Радэкс РД1503, РД1503+[4] |  | Россия | 105х60х26 | 90 | 2xААА[5] | ЖК с подсветкой | Да | есть (только в +) | газоразрядный | 0,05—10 | 5—1000 | до 40 с[3] | Совмещенная, 0,1 — 1,25 МЭВ | Нет | |
| Радэкс РД1706 | | Россия | 105х60х26 | 90 | 2xААА[6] | ЖК с подсветкой | Да | Да | газоразрядный СБМ-20 (2 шт.) | 0,05—999 | нет | 1—26 с[3] | Совмещенная, 0,1 — 1,25 МЭВ | Нет | режим “Фон” |
| Радэкс РД1008 | Россия | 140х64х26 | 175 | 1xАА | ЖК с подсветкой | Да, три уровня громкости | Да | газоразрядный 2 шт. Бета-2, Бета-2M | 0,05-999, плотность потока 6-999 1/см2*мин. | нет | 2-21 сек.[3], в режиме поиска сокращается в 2 раза | Отдельная, 0,05 — 3,5 МЭВ | Нет | Режим “Фон”. Одновременная индикация бета- и гамма-излучения | |
| РКСБ-104 | Белоруссия | 154х77х39 | 350 | 1xКрона | ЖК без подсветки | Нет | Нет | газоразрядный | 0,1—100 | 10—105 | до 40 с[3] | Нет | Нет | ||
| ДКГ-РМ1610 | Белоруссия | 58х58х18 | 70 | встроен. аккум. | Да | Да | 0,01—1,2·106 Зв/ч | 1—1,2·108 | ? | ? | USB | Удароустойчивый корпус | |||
| Экотест ДКГ-21 (EcotestCARD) | Украина | 80 | CR2450 (часовая батарейка) | ЖК без подсв. | Да | Нет | полупроводниковый | 0,1—106 | 10—108 | ? | ? | ИК-порт | |||
| МКС-03Д «Стриж» |  | Украина | 111x73x28 | 200 | 2xАА | ЖК с подсветкой | Да | Да | газоразрядный | 0,1—105[7] | 10—107[7] | 4—128 с[3] | Совмещенная, 0,12 — 3,0 МЭВ Диапазон измерения бета 5—105 мин−1·см−2 | USB | Световая сигнализация. Отображение данных на ПК в режиме реального времени. Пользовательские настройки. Чехол. Часы, будильник. |
Дозиметры в наручных часах
Собственно, дозиметры, совмещенные с наручными часами, выпускает пока только один производитель — белорусский «Полимастер». На его сайте есть возможность сравнения продуктов.
Примечания
- ↑ Несмотря на то, что многие приборы позволяют определять также уровень бета-излучения, при нахождении их под одеждой показания могут быть существенно занижены. Бета-излучение корректно измерять, взяв прибор в руки и включив специальный режим (фактически убирая внутренний экран типа фольги от детектора)
- ↑ Часовые батарейки — V357, LR44, AG12 и другие, подходящие по габаритам и напряжению
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 В зависимости от мощности излучения: выше мощность — ниже время
- ↑ Судя по сайту производителя, между РД1503 и РД1503+ различия невелики – добавлены пороги срабатывания, оценка фонового излучения и вибросигнал. В РД1706 расширен диапазон измеряемой мощности дозы, сокращено время измерений и улучшен интерфейс.
- ↑ Возможна работа и от одного элемента AAA
- ↑ Возможна работа от одного элемента AAA
- ↑ 1 2 Индицирование результатов измерений от 0,01 мкЗв/ч (1 мкР/ч) до 1,2·107 мкЗв/ч (1—1,2·109 мкР/ч)
См. также
biograf.academic.ru
виды, общие характеристики, принцип работы
Если происходят различные ядерные катастрофы, такие как взрыв или авария, то они сопровождаются выделением значительного количества радиоактивных частиц. Последние представляют значительную опасность. Ведь даже будучи расщепленными на атомы, они могут излучать смертельную или просто опасную дозу радиации.
О последствиях
При этом, в зависимости от времени действия и мощности заражение окружающей среды усиливается. Все живые существа, которые попали под вредоносное воздействие, зарабатывают лучевую болезнь. Она очень часто приводит к гибели. Чтобы определить влияние излучения на окружающую среду, используют приборы дозиметрического контроля. Благодаря им можно определять уровень и дозу, проникающую способность. Используются приборы дозиметрического контроля для контроля за состоянием окружающей среды и получения своевременной информации об источниках заражения, а также величине их потенциальной угрозы.
О видах излучения
Приборы радиационной разведки позволяют исследовать местность, объекты, продукты питания, кожу и одежду человека. Они позволяют выявить радиационный фон и степень заражения. Наиболее вредными для человека являются гамма- и бета-лучи. Их специфика заключается в следующем:
- Бета-лучи. Обладают средним ионизирующим действием. Оно зависит от плотности среды распространения. Высокая их опасность обусловлена значительной проникающей способностью. Так, обычная одежда защитить от них не сможет. Необходимо иметь специальный костюм или использовать укрытие. Относительно безопасная норма для данного вида излучения составляет 0,2 мкЗв/час.
- Гамма-лучи. Несут существенную угрозу для ведения оптимальной жизнедеятельности. Обладают короткими волнами, из-за чего выделяется очень много разрушающей и проникающей энергии. Что характерно, человек может не ощущать их воздействия до получения смертельной дозы.
О назначении аппаратуры
Учитывая все вышесказанное, остается только заключить, что в зависимости от целевого задания и фиксируемого излучения различают такие приборы дозиметрического контроля:
- Простейшие индикаторы и рентгенометры. Используются как средства наблюдения за местностью.
- Радиометры. Необходимы для определения степени заражения.
- Дозиметры. Нужны для контроля облучения, а также уточнения величины полученной дозы.
Данные технические средства могут быть предназначены как для профессиональных служб, так и под бытовые нужды. Население, которое проживает в районах с неблагоприятной обстановкой, может использовать самые простые приборы для того, чтобы проверить окружающую среду и продукты питания на радиоактивность. Давайте рассмотрим упомянутую аппаратуру более подробно.
Дозиметры
Эти устройства используются для установления величины суммы всех видов облучения либо для определения мощности дозы, получаемой от гамма-лучей или при рентгене. Их датчики – это внутренние ионизационные камеры, которые заполнены газом. Кроме этого, есть еще сцинтилляционные и газоразрядные счетчики. Эти устройства могут быть как стационарными, так и переносными. Кроме этого, выделяют также индивидуальные и бытовые комплекты.
Если говорить про самых известных представителей, то необходимо вспомнить ДП-5В – дозиметр полевой войсковой. Это переносное устройство, позволяющее работать и с бета-, и с гамма-излучением.
Но популярны и некоторые индивидуальные варианты. Например, комплекс ДП-22В. Он состоит из 50 индивидуальных дозиметров, а также зарядного устройства для них. Используются он на производственных объектах, в которых приходится взаимодействовать с источниками радиоактивного излучения. Также их выдают людям, которым приходиться работать на опасной территории. В один выдаваемый урезанный комплект обычно входит 5 дозиметров, а также устройство зарядки. Хотя если речь заходит об учреждениях гражданской обороны и небольших подразделениях, то может выдаваться весь набор из 50 штук. Обычно индивидуальный дозиметр располагают в кармане верхней одежды. Наблюдение текущего значения осуществляется периодически.
Сравнение возможностей
Приборы, предназначенные для дозиметрического контроля, различаются по своим характеристикам. То есть по рабочему диапазону, размерам, условиям транспортировки. Чтобы разобраться в теме более подробно, давайте сравним характеристику двух разных представителей. Первым будет уже упомянутый ДП-5В. Несмотря на то, что это военная модель, она получила широкое распространение и популярность и среди гражданского населения. Например, его любят так называемые «выживальщики». Второй объект сравнения – это ДП-22В. Что ж, приступим:
Характеристика\модель | 5В | 22В |
Пределы измерений | 0,05-200 мР/ч-Р/ч | 0-50 Рентген в час |
Вес | 35 грамм | 3,2 кг |
Полный комплект | 5,5 кг | 8,2 кг |
Рабочий диапазон температур | -50…+50 ºС | -40…+50 ºС |
Как видите, переносной дозиметр – это не всегда абсолютно схожие устройства.
Индикаторы, рентгенометры и радиометры
Основной интерес для нас в рамках статьи представляют дозиметры. Но если уж были затронуты приборы радиационной разведки, то обойти их вниманием не получится:
- Индикаторы. Это самый простой вид приборов, позволяющих осуществлять радиационную разведку и контроль. Служат они в основном для того, чтобы обнаруживать повышенный уровень излучения. Их недостатком является тот факт, что они предоставляют только ориентировочные показания. Дабы уточнить величину излучения, приходится использовать дополнительные средства. В роли их детектора выступает газоразрядные счетчик. Самые распространенные варианты – это ИМД-21 и ДП-64.
- Рентгенометры. Это уже более сложные устройства. Эти приборы используются для измерения получаемой дозы рентгеновского или гамма-излучения. В качестве датчиков используются газоразрядные элементы или ионизационные камеры. Все зависит от типа устройства. Они могут нормально функционировать при температурном режиме от 0 до +50 градусов тепла. Источник питания позволяет работать рентгенометрам до 2,5 суток. В качестве примера можно привести ДП-3Б. Он позволяет осуществлять радиационную разведку на разных транспортных средствах (водных, наземных, воздушных).
- Радиометры. Применяются для определения величины поверхностных загрязнений радиоактивными частицами. Эти устройства позволяют изучать радиационный фон в самых разнообразных условиях и средах, таких как газ, аэрозоль, жидкость. Различают транзисторные, гибкие, миниатюрные и ультратонкие радиометры.
Вот такие приборы радиационной разведки существуют.
Как же с ними работать?
Знать, какие профессиональные и бытовые дозиметрические приборы существуют – это еще полдела. Необходимо еще и уметь их запускать. Чтобы качественно снять показатели, нужно правильно эксплуатировать аппаратуру. Следует помнить, что сильная встряска или удар могут негативно сказаться на получаемых значениях. Также ошибки в их работе возможны после длительного воздействия прямых солнечных лучей, низких температур или попадания на корпус влаги. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы прибор был чист. Нужно своевременно очищать его от загрязнения и пыли. Для этого лучше использовать чистый промасленный материал.
Внимание! После длительной эксплуатации в условиях высокого радиационного излучения, после работы необходимо провести дезактивацию. Для этого экран и корпус устройства протирают влажными тампонами.
Особенности эксплуатации и ухода
В перерывах между деятельностью необходимо выключать устройство. Также не следует прилагать излишнюю физическую силу к вращающимся элементам. Нужно контролировать, достаточно ли смазки в корпусе зонда. Также каждые два года необходимо делать профилактическую настройку приборов. При этом не следует забывать о градуировке шкал. При наличии сильных сбоев можно осуществить внеплановую отправку на проведение метрологической операции. Если прибор транспортируется, то он должен быть помещен в герметичный футляр, позволяющий обеспечить максимальный уровень защиты от ударов и толчков. Также не забывайте следить за уровнем заряда. Проверка рабочего состояния проводится на свет.
А что выбрать?
Давайте рассмотрим этот вопрос с точки зрения обычного населения. В пользу чего лучше сделать свой выбор? Существуют многочисленные приборы дозиметрического контроля для населения, позволяющие определять радиационный фон. Они предназначаются для использования в походах, при полевых работах гражданских специалистов, да и просто для любителей времяпрепровождения в стиле “постапокалипсиса”. Такие персонажи, пожалуй, сделают свой выбор в таком ключе: только войсковой дозиметрический прибор!
Но если просто есть беспокойство по поводу потенциально небезопасного объекта в округе, то подойдет и что-то попроще, например индикатор с возможностью звуковой сигнализации о повышении радиационнного фона. Можно выбрать бытовой дозиметр радиации, как отдельное устройство, так и в комплекте с сопутствующим снаряжением и другими датчиками, которые позволят более точно оценить состояние окружающей среды. В целом это зависит от поставленных целей, доступных финансовых возможностей и ряда иных индивидуальных факторов.
Где они используются?
В первую очередь вспоминается армия и службы чрезвычайных ситуаций. Приборы дозиметрического контроля в некоторых случаях имеют чрезвычайно важное значение. Как правило, они используются для обучения. Но все это делается на случай возникновения опасной ситуации, когда следует держать под контролем радиоактивное заражение людей, материальных средств, техники, воды, продовольствия. При этом они выполняют такие задачи:
- Подтверждают соответствие установленным требованиям действующего санитарного законодательства с радиационно-гигиенической позиции, а также выявляют опасности.
- Рассчитывают текущие и прогнозируемые уровни облучения для различных объектов.
- Обеспечивают исходную информацию для расчета доз, а также принятия соответствующих решений в случае возникновения аварийного облучения. Также подтверждают качество и эффективность существующей радиационной защиты людей.
И это все?
Нет, полученные данные также используются для:
- Совершенствования используемых, а также разработки новых технологий.
- Предоставления населению информации, позволяющей понять характер и размер облучения.
- Эпидемиологического наблюдения за пострадавшими людьми.
Несколько слов про ионизацию и классификацию приборов
Как же, собственно, обнаруживается радиоактивное излучение? Каков принцип работы рассматриваемых приборов? В основе их функциональных возможностей положена способность излучения ионизировать вещество среды, по которой оно распространяется. Это приводит к химическим и физическим изменениям в веществе. Все это идентифицируется и фиксируется. Что же это за изменения? Среди наиболее частых следует выделить:
- Изменение электропроводности (твердых материалов, жидкостей, газов).
- Люминесценция (свечение) отдельных веществ.
- Изменение окраски, цвета, сопротивления электрическому току и прозрачности некоторых химических растворов.
- Засвечивание фотопленки.
В соответствии с проверочной схемой, в зависимости от методологического назначения дозиметры делят на рабочие и образцовые. Первые используются для регистрации и исследования ионизирующего излучения. Вторые необходимы для проверки точности рабочих устройств. Также приборы могут быть поделены на группы в зависимости от вида эффекта взаимодействия. Например: сцинтилляционные, фотографические, ионизационные. Также различают стационарные, переносные и носимые устройства. Они могут быть с автономным питанием, подключены к сети, а также вообще не требовать затрат энергии.
Еще можно затронуть вопросы обозначения. На детекторах можно найти до трех цифр. Первая указывает на то, каков тип устройства, вторая обозначает регистрируемое излучение, а третья – область применения.
Заключение
Следует отметить, что приборы дозиметрического контроля – это не такая сложная вещь, как может показаться на первый взгляд. Но чтобы разобраться, как работает конкретное устройство, напрячь мозги все же необходимо. Для этого, как правило, достаточно просто ознакомиться с инструкцией, которая сопровождает прибор. Если она не понята, то следует перечитать еще раз. Не помогло? Тогда необходимо обратиться к опытным людям, чтобы они объяснили, как работает конкретное устройство.
fb.ru
Дозиметрические приборы – это… Что такое Дозиметрические приборы?
дозиметры, устройства, предназначенные для измерения доз (См. Доза) ионизирующих излучений или величин, связанных с дозами. Д. п. могут служить для измерения доз одного вида излучения (γ-дозиметры, нейтронные дозиметры и т. д.) или смешанного излучения. Д. п. для измерения экспозиционных доз рентгеновского и γ-излучений обычно градуируют в Рентгенах и называются рентгенметрами. Д. п. для измерения эквивалентной дозы, характеризующей степень радиационной опасности, иногда градуируют в Бэрах и их часто называют бэрметрами. Радиометрами измеряют активности или концентрацию радиоактивных веществ (см. Радиометрия).Типичная блок-схема Д. п. показана на рис. 1. В детекторе происходит поглощение энергии излучения, приводящее к возникновению радиационных эффектов, величина которых измеряется с помощью измерительных устройств. По отношению к измерительной аппаратуре детектор является датчиком сигналов. Показания Д. п. регистрируются выходным устройством (стрелочные приборы, самописцы, электромеханические счётчики, звуковые или световые сигнализаторы и т. п.).
По способу эксплуатации различают Д. п. стационарные, переносные (можно переносить только в выключенном состоянии) и носимые. Д. п. для измерения дозы излучения, получаемой каждым человеком, находящимся в зоне облучения, называются индивидуальным дозиметром.
В зависимости от типа детектора различают: ионизационные дозиметры, сцинтилляционные, люминесцентные, полупроводниковые, фотодозиметры и т. д. (см. Детекторы ядерных излучений). В случае ионизационных камер (См. Ионизационная камера) состав газа и вещества стенок выбирают таким, чтобы при тождественных условиях облучения обеспечивалось одинаковое поглощение энергии (в расчёте на единицу массы) в камере и биологической ткани. В Д. п. для измерения экспозиционных доз камеры наполняют воздухом. Пример ионизационного дозиметра — микрорентгенметр МРМ-2. Прибор снабжён сферической ионизационной камерой и обеспечивает диапазон измерения от 0,01 до 30 мкр/сек для излучений с энергиями фотонов от 25 кэв до 3 Мэв. Отсчёт показаний производится по стрелочному прибору. Прибор СД-1-М (рис. 2) служит для предупреждения о превышении заданной величины мощности дозы γ-излучения. Детектором служит Гейгера – Мюллера счётчик, помещённый в цилиндрический чехол. Прибор снабжён звуковой и световой сигнализацией, которая срабатывает при превышении заданной величины мощности дозы. Порог срабатывания регулируется в пределах от 2 до 10 мр/сек. Внешняя сигнализация может быть удалена на расстояние до 250 м от датчика; она автоматически отключается при уменьшении уровня излучения ниже порога срабатывания.Прибор СУ-1 предназначен для автоматического контроля загрязнённости α- и β-активными веществами поверхностей тела и одежды человека. Он имеет несколько газоразрядных счётчиков, расположенных так, что счётчики регистрируют излучение со всей поверхности тела человека. На специальном световом табло, изображающем силуэт человека, загораются световые сигналы, показывающие места превышения допустимых норм загрязнения.
Индивидуальные дозиметры ДК-0,2 в виде цилиндров размером с обычный карандаш приспособлены для ношения в кармане (рис. 3). В цилиндре размещены миниатюрная ионизационная камера и однонитный Электрометр. Отклонение нити электрометра и отсчёт дозы производятся визуально с помощью оптического устройства со шкалой, проградуированной в мр. Ионизационная камера играет роль конденсатора, который разряжается в результате ионизации воздуха (между электродами) под действием ионизирующего излучения. Степень разрядки конденсатора фиксируется по отклонению нити электрометра и однозначно определяет дозу излучения (дозиметр предварительно заряжается с помощью специального зарядного устройства). В сцинтилляционных Д. п. световые вспышки, возникающие в сцинтилляторе под действием излучения, преобразуются с помощью фотоэлектронного умножителя (См. Фотоэлектронный умножитель) в электрические сигналы, которые затем регистрируются измерительным устройством (см. Сцинтилляционный спектрометр). В люминесцентных Д. п. используется тот факт, что люминофоры способны накапливать поглощённую энергию излучения, а затем освобождать её путём люминесценции (См. Люминесценция) под действием дополнительного возбуждения, которое осуществляется либо нагревом люминофора, либо его облучением. Интенсивность световой вспышки люминесценции, измеряемая с помощью специальных устройств, пропорциональна дозе излучения. В зависимости от механизма люминесценции и способа дополнительного возбуждения различают термолюминесцентные (рис. 4) и радиофотолюминесцентные дозиметры. Особенностью люминесцентных дозиметров является способность сохранять информацию о дозе; в нужный момент информация может быть получена путём дополнительного возбуждения. Дальнейшим развитием люминесцентных дозиметров явились Д. п., основанные на термоэкзоэлектронной эмиссии. При нагреве некоторых люминофоров, предварительно облучённых ионизирующим излучением, с их поверхности вылетают электроны (экзоэлектроны). Их число пропорционально дозе излучения в веществе люминофора. Экзоэлектроны обладают очень малыми энергиями (до 10 эв) и их регистрация затруднительна. В одном из экспериментальных вариантов такого дозиметра люминофор помещается внутрь газоразрядного счётчика, что позволяет зарегистрировать экзоэлектроны.К числу устройств, накапливающих информацию о дозе излучения, относятся Д. п., в которых детектором служат специальные сорта фоточувствительных плёнок. Оптическая плотность почернения (после химической обработки) является мерой дозы излучения.
Лит.: Иванов В. И., Курс дозиметрии, 2 изд., М., 1970.
В. И. Иванов.
Рис. 1. Блок-схема дозиметра.
Рис. 3. Дозиметр СД-1-М.
Рис. 5. Комплект индивидуальных дозиметров ДК-0,2 с общим измерительным устройством (слева).
Рис. 6. Индивидуальные термолюминесцентные дозиметры производства бельгийской фирмы. Люминофор запаян в стеклянный баллон вместе с нагревательной спиралью, электроды которой выведены наружу. Баллон помещается в металлический или пластмассовый футляр, имеющий приспособление для карманного ношения. Для измерения дозы стеклянный баллон своими электродами вставляется в измерительное устройство, в котором происходят нагрев люминофора путём пропускания электрического тока через нагревательную спираль и измерение интенсивности света термолюминесценции. Вся процедура измерения занимает несколько минут. После достаточного прогрева дозиметр снова готов к работе.
dic.academic.ru
