3

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный технический университет

Устройство приборов для измерения

параметров ионизирующих излучений

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению практической работы

по дисциплине: «Приборы контроля опасных и

вредных факторов»

для студентов специальностей

7.070801 и 8.070801

«Экология и охрана окружающей среды»

дневной и заочной форм обучения

Севастополь

2011

УДК 658.612

Методические указания к выполнению практической работы по дисциплине «Приборы контроля опасных и вредных факторов» для студентов специальностей 7.070801 и 8.070801 «Экология и охрана окружающей среды» дневной и заочной форм обучения / Сост. канд. техн. наук А.Н.Одинцов. – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2011. – 12 с.

Целью методических указаний является ознакомление студентов дневной и заочной форм обучения с особенностями измерения уровней ионизирующих излучений, назначением, режимами работы и технические характеристики дозиметра-радиометра МКС-05 «ТЕРРА».

Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры «Прикладной экологии и охраны труда» СевНТУ.

Протокол № 6 от «04» февраля 2011г.

Допущено учебно-методическим центром СевНТУ в качестве методических указаний.

Рецензент: доктор техн. наук, профессор, Сухов А.К.

Содержание

Цель работы ………..……………………………………………………... 3

1. Краткие теоретические сведения. …………………………….………....… 3

2. Назначение, режимы работы и технические характеристики дозиметра-

радиометра МКС-05 «ТЕРРА» …………………………………..……………..4

3. Устройство и принцип действия дозиметра ………………………….……..6

4. Использование дозиметра по назначению ………………..……………….8

5. Задание ……………………………………………………………………....11

Контрольные вопросы………………………………………………….……...11

Библиографический список …………………….…………………………….11

Цель работы: изучить устройство, структурно-функциональную схему и принцип действия дозиметра-радиометра МКС-05 «ТЕРРА», ознакомиться с рабочими диапазонами основных измерительных характеристик и методикой проведения измерений.

1. Краткие теоретические сведения

Радиоактивность – свойство неустойчивых атомных ядер одних химических элементов самопроизвольно превращаться в ядра атомов других химических элементов с испусканием одной или нескольких ионизирующих частиц.

Под ионизирующими излучениями (радиацией) понимают поток названных выше частиц или квантов электромагнитного излучения, взаимодействие которых с веществом приводит к ионизации (к образованию ионов разных знаков) или возбуждению его атомов и молекул. Различают корпускулярное и фотонное ионизирующие излучения.

Характеристики основных видов ионизирующих излучений:

a - частицы представляют собой поток ядер атомов гелия (Не). Вследствие большой ионизирующей способности пробег a-частиц очень мал. В воздухе он составляет не более 10…11 см. В биоткани до 0,1 мм.

a- частицы полностью поглощаются листом бумаги и не представляют опасности для человека, за исключением случаев непосредственного контакта с кожей или внутреннего облучения, например Радоном.

b - частицы - электроны и позитроны, обладают в сотни раз меньшей ионизирующей способностью, чем a-частицы. Вследствие этого они распространяются в воздухе до 10 ... 20 м, в биоткани - на глубину 5 ... 7 мм, в дереве - до 2,5 мм, в алюминии - до 1 мм. Одежда почти наполовину ослабляет действие b-частиц. Они практически полностью поглощаются оконными стеклами и любым металлическим экраном толщиной в несколько миллиметров. Но при контакте с кожей они также опасны, как и a-частицы.

g - излучение представляет собой поток квантов высокочастотного электромагнитного поля, распространяющихся со скоростью света. Оно свободно проникает сквозь одежду, тело человека и через значительные толщины материалов.

Все рассмотренные излучения опасны для организма человека, поэтому необходимо строгое соблюдение установленных норм радиационной безопасности (НРБУ-97) и основных санитарных правил работы с радиоактивными веществами.

Радиационная безопасность - комплекс мероприятий административных, технических, санитарно-гигиенических и др., ограничивающих облучение населения и окружающей среды до наиболее низких значений, достигаемых средствами приемлемыми для общества.

2. Назначение, режимы работы и технические характеристики дозиметра

Дозиметр-радиометр МКС-05 «ТЕРРА» (далее - дозиметр) предназначен для измерения амбиентного эквивалента дозы Н^*(10) (далее - ЭД) и мощности амбиентного эквивалента дозы Н^*(10) (далее - МЭД) гамма и рентгеновского излучений (далее - фотонного ионизирующего излучения), а также поверхностной плотности потока бета-частиц.

Дозиметр используется в бытовых целях: для контроля радиационной чистоты жилых помещений, зданий и сооружений, предметов быта, одежды, транспортных средств, поверхности почвы; для оценки радиационного загрязнения лесных ягод и грибов, а также как наглядное пособие для учебных заведений. Дозиметр относится к классу бытовых изделий и не является средством для официальных измерений.

Дозиметр имеет следующие режимы работы и индикации:

• измерение и индикация МЭД гамма-излучения;

• индикация измеренного значения ЭД гамма-излучения;

• программирование пороговых уровней срабатывания звуковой сигнализации по МЭД гамма-излучения и включение/отключение озвучивания регистрируемых гамма-квантов;

• оценка поверхностной загрязненности бета-радионуклидами;

- индикация реального времени и коррекция его значения.

Технические характеристики дозиметра

Диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения ….……. от 0,05 до 3,0 МэВ.

Диапазон измерений ЭД гамма-излучения .………………….. от 0,001 до 9999 мЗв.

Диапазон измерений МЭД гамма-излучения .……...…..…. от 0,1 до 999,9 мкЗв·ч^-1.

Предел допускаемой относительной погрешности измерений при доверительной вероятности 0,95 (¹³⁷Cs):

• ЭД ………………………………..…..……………… не более ±25 %;

• МЭД …………………………..………………… не более ±(25+2/Р) %, где Р - числовое значение измеренной МЭД, выраженное в мкЗв·ч^-1.

Энергетическая зависимость показаний дозиметра при измерении МЭД и ЭД гамма-излучения в энергетическом диапазоне от 0,05 до 1,25 МэВ ..не более ±25 %.

Диапазон энергий регистрируемых бета-частиц … от 0,5 до 3,0 МэВ.

Диапазон плотности потока бета-частиц, в котором возможна оценка поверхностной загрязненности бета-радионуклидами, …. от 10 до 10⁵ част·см^-2·мин^-1.

В дозиметре программируются значения пороговых уровней МЭД гамма- излучения с дискретностью в единицу программируемого цифрового разряда шкалы

в диапазоне …………..…………………….…………. от 0,01 до 9,99 мкЗв·ч^-1.

Значение порогового уровня, который устанавливается автоматически при включении дозиметра …………..………………………….……….. 0,30 мкЗв·ч^-1.

Дозиметр подаёт звуковые сигналы разных периодичностей и разных тональностей при превышении запрограммированного уровня МЭД, срабатывании будильника и разрядке элементов питания ниже допустимого уровня.

Дозиметр обеспечивает четырёхуровневую индикацию признака разрядки источника питания.

Значения МЭД и пороговых уровней МЭД, а также значения реального времени и установленного времени будильника поочередно выводятся на один цифровой жидкокристаллический индикатор в зависимости от избранного режима с высвечиванием признаков соответствия информации.

Питание дозиметра осуществляется от двух гальванических элементов типоразмера ААА с суммарным напряжением питания … (3,0 ±0,05) В.

Дозиметр устойчив к изменению напряжения питания ..……………… от 3,2 до 2,4 В.

Ток потребления дозиметра при номинальном напряжении 3,0 В при выключенной подсветке шкалы и условии нормального фонового излучения …………………………………………….……… не более 0,5 мА.

Время непрерывной работы при питании от одного комплекта элементов не менее 6000 ч.

Значения климатических факторов внешней среды для эксплуатации дозиметра в рабочем состоянии:

• диапазон рабочих температур …....….…...….… от минус 10 до +50 °С;

• предельное значение относительной влажности .….…. 98 % при +35 °С;

• атмосферное давление в диапазоне ………………….. от 84 до 106,7 кПа;

• содержание в атмосфере на открытом воздухе коррозионно-активных агентов соответствует типу атмосферы I.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерения, вызванной изменением температуры окружающей среды от нормальной на каждые 10 °С, для всех измеряемых физических величин ………………….. ±5 %.

Дозиметр устойчив к воздействию постоянных или переменных магнитных полей напряжённостью до 400 А/м.

Дозиметр выдерживает кратковременное, в течение 5 мин, предельно -допустимое действие фотонного ионизирующего излучения МЭД 0,1 Зв·ч^-1.