Измерение мощности эквивалентной дозы фотонного излучения

Лабораторная работа

Т ема: «Определение радиоактивных частиц с помощью универсального радиометра-дозиметра»

Количество часов в соответствии с рабочей программой дисциплины: 4 часа

Цели работы: освоить метод определения радиоактивных частиц в потребительских товарах с помощью универсального радиометра-дозиметра.

Уметь определять три типа радиоактивного излучения (α, β, γ) на приборе дозиметр-радиометр МС-04Б «Эксперт».

Овладеть методами определения мощности эквивалентной дозы фотонного (гамма) излучения и плотности потока бета-излучения.

Научить работе на лабораторном оборудовании

Научить проводить анализ полученных результатов

Задание на выполнение лабораторной работы

1. Изучить технические характеристики дозиметра-радиометра МС-04Б «Эксперт».

2. Подготовить прибор к работе.

3. Подготовить пробу для определения в ней радиоактивных частиц

4. Измерить мощность эквивалентной дозы фотонного излучения в пробе

5. Оценить плотность потока бета-частиц в пробе

Порядок выполнения лабораторной работы

Предварительные сведения

Радиоактивность существовала на Земле и в окружающем ее пространстве всегда. Это одно из свойств материи.

Естественное, независимое от человека радиоактивное излучение вызвано радиацией, приходящей на Землю из космоса, и радиоактивностью некоторых элементов, входящих в состав предметов окружающего нас мира, в состав воздуха, в состав тела самого человека (радон, торий, уран, калий, радий и др.). Этот естественный радиоактивный фон, такое же естественное воздействие, к которому приспособлен человеческий организм, как и свет, гравитационная сила тяжести, температура окружающей среды и т.п. И так же, как в случае света, гравитации, тепла существуют определенные уровни воздействия, при которых радиоактивное излучение не влияет на состояние организма, есть уровни, когда оно вредно и даже губительно. В определенных условиях возможно также и лечебное воздействие радиации на организм (например, уничтожение губительных для организма раковых клеток, повышение функциональной деятельности при приеме радоновых ванн).

Воздействие радиоактивного излучения определяется его составом, энергией частиц, мощностью потока. Для оценки воздействия радиации на организм человека используется понятие эквивалентной поглощенной дозы – это количество энергии, поглощенное в единице массы вещества организма с учетом биологической опасности данного вида радиоактивного излучения. Единицей измерения поглощенной дозы является – Зиверт (Зв, Sv).

Для характеристики уровня гамма-излучения, наиболее проникающей радиации и дающей основной вклад в облучение всего организма, применяется также понятие дозы в воздухе, для которой есть своя единица измерения – Рентген (Р). Один Зиверт примерно равен 100 Рентген. Так как эти единицы достаточно велики по сравнению с обычным естественным воздействием, пользуются обычно величинами, составляющими одну тысячную (милли) или одну миллионную (микро) доли Зиверта или Рентгена.

1 Зв=1000 мЗв=1000000 мкЗв1 Р=1000 мР=1000000 мкР

Зиверт и Рентген – характеристики суммарного (интегрального) воздействия. Для оценки скорости накопления дозы используется понятие мощности дозы – количество энергии, поглощаемое в единицу времени (час, минуту, секунду). Единицы измерения мощности дозы – Зв/ч, мкЗв/ч, Р/ч, мкР/ч и т.п.

Бета-излучение (в естественной радиоактивности, окружающей человека, его основным источником является калий) характеризуется мощностью потока частиц. Единица измерения – количество частиц, проходящее в единицу времени через поверхность единичной площади ( 1 см²): част/(мин. см²) или част/(сек. см²).

Для характеристики мощности радиоактивного источника принято понятие – активность. Единица активности – Беккерель (Бк). Активность 1 Бк означает, что в источнике происходит одно радиоактивное превращение каждую секунду. Ранее применялась единица Кюри. Один Кюри – это активность одного грамма радия. Связь между Кюри и Беккерелем довольно сложная:

1 Кюри=3.7*10¹⁰ Бк(37 миллиардов Бк).

Описание прибора

Все органы управления дозиметра-радиометра МС-04Б «Эксперт» расположены на лицевой панели прибора (рис. 9, 10). Переключатель «Питание» имеет два положения:

«Выкл» – прибор выключен и не функционирует; «Вкл» – прибор включен и автоматически выполняет измерения.

Переключатель «Диапазон» имеет два положения:

«х1» – в этом положении устанавливаются времена для канала измерения мощности дозы - Т_g, а для канала измерения плотности потока бета-излучения - Т_b;

«х10» – в этом положении устанавливаются времена для канала измерения мощности дозы - Т_g/10, а для канала измерения плотности потока бета-частиц - Т_b/10.

Переключатель «Режим» имеет два положения:

«g» – режим измерения мощности дозы фотонного излучения, мкЗв/ч;

Рис.9 Общий вид.

«b» – режим оценки плотности потока бета-излучения от загрязненной поверхности, частиц/(с.см²).

Рис. 10. Режим измерения.

На задней панели прибора расположен передвижной экран. Экран фиксируется защелками в крайних положениях. Экран комбинированный, состоит из нескольких слоев различного материала и выполняет исключительно важную роль. Во-первых, при измерении мощности дозы фотонного излучения экран «выправляет» или сглаживает энергетическую зависимость прибора. Во-вторых, отсекает бета-излучение, что позволяет в режиме «b» по разнице измерений без экрана и с экраном оценить плотность потока бета-излучения.

Подготовка прибора к работе

Для того, чтобы подготовить прибор к работе, необходимо:

- Установить переключатель «Питание» в положение «Выкл»;

- Снять крышку отсека питания;

- Установить, соблюдая полярность, элемент питания в отсек и закрыть крышку;

- Установить переключатель «Питание» в положение «Вкл».

Прибор должен начать выполнять цикл измерений. Если срабатывает сигнализация разряда батареи, то необходимо заменить элемент питания. Если переключатели «Режим» и «Диапазон» устанавливаются в новое положение, то первое измерение должно быть проигнорировано.

В приборе применен торцевой газоразрядный счетчик СБТ-11А. Поток ионизирующего излучения преобразуется счетчиком в последовательность электрических сигналов. Эти сигналы формируются по длительности и амплитуде, а затем подаются на схему регистрации и индикации.

Прибор циклически выполняет процесс измерения, который проходит в два этапа. На первом этапе производится накопление зарегистрированных импульсов (примерно одна минута). По окончании накопления прибор автоматически переходит в рабочий режим. При этом на дисплее фиксируется текущее значение измерения, которое меняется каждые две секунды (в мкЗв/ч или частиц/(с.см²).

Измерение мощности эквивалентной дозы фотонного излучения

Для экспрессной оценки уровня мощности дозы или режима поиска источников прибор должен использоваться в режиме «g» с закрытым экраном с минимальным временем измерения (переключатель «Диапазон» в положении «х10»). Измерение мощности эквивалентной дозы выполняется следующим образом:

Подготовить прибор к работе (см. п.3);

Установить переключатель «Диапазон» в положение «х10»;

Установить переключатель «Режим» в положение «g»;

Установить экран в положение закрыто.

Для удобства работы в режиме поиска каждый зарегистрированный импульс сопровождается коротким звуковым сигналом. Значение мощности эквивалентной дозы отображается на дисплее в режиме реального времени. Этот метод очень грубой оценки измерений, и используется только для поисковых целей.

Для получения значительно более точных результатов (основной метод измерений), необходимо повторить процедуру, переведя переключатель «Диапазон» в положение «х1».

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 242; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!