книги из ГПНТБ / Кузнецов В.Ф. Сборник задач по основам войсковой дозиметрии учебное пособие

Среднее значение тока, регистрируемого микроамперметром, определяется выражением

6. На рис. VI,6 приведена схема измерения мощности до­ зы излучений, в которой в качестве детектора излучений ис­ пользована ионизационная камера, работающая в режиме «заряд—разряд».

Формирование импульсов напряжения, снимаемых с иони­ зационной камеры, осуществляется с помощью двух связан­ ных между собой одновибраторов, собранных на лампах Л и Л2 и Ла, из которых лампа Л2 является общей для обоих од­ новибраторов.

Зависимость количества циклов «заряд—разряд» иониза­ ционной камеры в одну секунду и соответственно частоты сле­ дования импульсов напряжения, снимаемых с выхода форми­ рующей схемы, от мощности дозы излучений, воздействую­ щих на камеру, определяется выражением

Выражение для тока, регистрируемого микроамперметром, может быть написано в виде

60

току лампового электрометра, если показание регистрирую­

V1.4. Определить величину входного сопротивления, обе­ спечивающего показания регистрирующего прибора рентген­ метра, собранного по схеме лампового электрометра с анод­

61

RK= 10 ком.

VI.7. Определить минимальное значение мощности дозы излучений, регистрируемой схемой рентгенметра при следу­ ющих данных. Объем ионизационной камеры 1/=200 с,и15, ко­

амперметром рентгенметра при следующих данных. Иониза­ ционная камера рентгенметра объемом 500 см3 наполнена воздухом под давлением 10 атм. Мощность дозы гамма-излу­ чений, воздействующих на камеру, равна 100 мр/ч. Парамет­ ры схемы лампового электрометра с анодной нагрузкой те

же, что и в задаче VI,3.

VI.9. Какое необходимо приложить напряжение к элект­ родам камеры, чтобы показание регистрирующего прибора рентгенметра при мощности дозы 25 р/ч было таким же, как и при мощности дозы 1 р/ч и напряжении между электрода­ ми камеры, равном 100 в?

VI.10. Показания регистрирующего прибора рентгенмет­ ра при напряжении на электродах камеры 100 в, мощности дозы 30 р/ч, эффективности собирания ионов 0,8 равны 20 мка. Как изменятся показания регистрирующего прибора, если напряжение на камере увеличить до 200 в, а мощность дозы уменьшить до 15 р/ч?

VI.И. Определить показания регистрирующего прибора рентгенметра, имеющего камеру с воздухоэквивалентными стенками при следующих данных. Коэффициент усиления схемы лампового электрометра по току kt— \W, подвижности положительных и отрицательных ионов в воздухе соответст­ венно равны Ki=l,25 см2/в-срк, /(2=1,87 см2/в-сек, коэффи­ циент рекомбинации а = 1,66-10-в см?/сек, расстояние между электродами и объем камеры соответственно равны: h=5cM, К=200 см3, мощность дозы излучений /3=100 р/ч, напряже­ ние между электродами камеры (/=100 в.

VI.12. Определить мощность дозы гамма-излучений, воз­ действующих на камеру с воздухоэквивалентными стенками, объемом 200 см3, если показания регистрирующего прибора рентгенметра равны 25 мка. Коэффициент усиления схемы по току £,-=5-103. Напряжение, приложенное к камере таково, что при мощности дозы, равной 30 р/ч, эффективность соби­ рания ионов f = 0,8.

62

VI.13. Определить показания регистрирующего прибора рентгенметра, имеющего свинцовую камеру объемом 200 см3, наполненную воздухом под давлением 10 атм. Коэффициент усиления схемы по току равен 105. Мощность дозы гамма-из­ лучений Со60, воздействующих на камеру, равна 50 р/ч.

VI.14. Определить показание регистрирующего прибора рентгенметра с ионизационной камерой с воздухоэквивалент­ ными стенками, объемом 200 см3, заполненной воздухом под давлением 10 атм. Рентгенметр находится на расстоянии 1 м от точечного гамма-источника с активностью 500 мкюри, из­ готовленного из Cs137. Коэффициент усиления схемы рентген­ метра по току ki =5-105.

VI.15. Рентгенметр с ионизационной камерой с воздухоэквивалентными стенками, объемом 200 см3, находится на расстоянии 1 м от гамма-источника, изготовленного из Ти]7°. Коэффициент усиления схемы рентгенметра &,=б-10б. Опре­ делить активность источника, при которой показания регист­ рирующего прибора рентгенметра равны 20 мка.

VI.16. Рентгенметр с ионизационной камерой с воздухоэквнвалентными стенками, объемом 200 см3, находится на рас­

VI.17. Определить величину входного сопротивления схе­ мы лампового электрометра рентгенметра с анодной нагруз­

спечивающего показания регистрирующего прибора рентген­ метра, собранного по схеме лампового электрометра с катод­ ной нагрузкой (рис. VI,2), равными 10 мка, при мощности дозы излучений, воздействующих на камеру объемом 200 см3, равной 10 р/ч. Лампа и схема электрометра имеет следующие параметры: 5 = 80 мка/в, R H= 5 ком, R[ = 10 kom, R k =10 ком.

63

VI.20. Показания регистрирующего прибора рентгенметра, собранного по схеме лампового электрометра с анодной на­

ра, собранного по схеме лампового электрометра с катодной нагрузкой (рис. VI,2) /?„ = 5 ком при воздействии на него гамма-излучения, равны 10 мка. Определить показания реги­

VI.22. Показания регистрирующего прибора рентгенметра, собранного по схеме лампового электрометра с катодной на­ грузкой (рис. VI, 2) при воздействии на него гамма-излуче­

VI.23. Определить коэффициент усиления по току схемы

рентгенметром, собранным по схеме лампового электромет­

ющего прибора равна 1 мка на деление шкалы, максимально регистрируемый ток равен 20 мка. Объем ионизационной ка­ меры рентгенметра равен 200 см3.

VI.25. Определить величины минимального и максималь­ ного значений входного сопротивления рентгенметра, собран­

ние шкалы, максимально регистрируемый ток равен 20жк:а. Объем ионизационной камеры рентгенметра равен 200 см3.

VI.26. Определить активность источника, изготовленного из К40, если показания регистрирующего прибора рентген­ метра, находящегося на расстоянии 50 см от него, равны

64

10 мка. Объем камеры рентгенметра V=200 см3. Рентгенметр собран по схеме лампового электрометра с катодной нагруз­

VI.27. Показания регистрирующего прибора рентгенметра с ионизационной камерой с воздухоэквивалентными стенка­ ми, помещенного на некотором расстоянии от точечного гам­ ма-источника, изготовленного из Cs137 с активностью 500 мкюри, равны 10 мка. Определить показания регистри­ рующего прибора, если гамма-источник заменить Со60 с ак­ тивностью 200 мкюри.

VI.28. Определить показания регистрирующего прибора рентгенметра с алюминиевой камерой, объемом 200 см3, на­ ходящегося в поле гамма-излучения с мощностью дозы 5 р.1ч и энергией гамма-квантов 80 кэв. Коэффициент усиления по току схемы рентгенметра равен 5-104.

VI.29. Определить соотношение показаний регистрирую­ щего прибора рентгенметра с алюминиевой камерой при об­ лучении его одной и той же мощностью дозы излучений с энергией гамма-квантов, равной 0,1; 0,5 и 1,25 Мэе.

VI.30. Рентгенметр с ионизационной камерой с воздухо­ эквивалентными стенками, объемом 200 см3, находится на расстоянии 0,5 м от точечного гамма-источника, изготовлен­ ного из Cs137 с активностью 50 кюри. Расстояние между элек­ тродами камеры 40 мм. Напряжение, приложенное к электро­ дам камеры, 20 в. Коэффициент усиления по току схемы рентгенметра 5-104. Подвижности положительных и отрица­

ными стенками, объемом 200 см3, находящегося на расстоя­ нии 50 см от источника, равны 20 мка. Эффективность соби­ рания ионов в камере равна 0,9, коэффициент усиления пото­ ку схемы рентгенметра равен 105.

VI.32. Определить напряжение, которое необходимо при­ ложить к электродам ионизационной камеры рентгенметра, расстояние между электродами которой d = 30 мм, чтобы при мощности дозы Р=100 р/ч обеспечить показание регистриру­

20 мка. Ионизационная камера рентгенметра с воздухоэкви­ валентными стенками имеет объем 200 см3. Напряжение меж­ ду электродами камеры U=50 в, расстояние между электро­ дами а = 40 мм. Рентгенметр собран по схеме лампового элек­

действующих на рентгенметр.

VI.34 *. Определить минимальную скорость счета, регист­ рируемую микроамперметром, включенным в токовую схему измерения скорости счета импульсов (рис. VI, 4), если цена деления микроамперметра равна 1 мка.

VI.35 *. Определить величину тока, регистрируемого мик­ роамперметром, включенным в схему, приведенную на рис. VI,4, если частота следования импульсов равна 2000 имп/сек.

V1.36*. Определить величину тока, регистрируемого мик­ роамперметром, включенным 'в схему, приведенную на рис. VI,4, если на счетчик воздействует монохроматическое излу­ чение гамма-излучателя ■сЕ-, =1,25 Мэе и ^=100 мр/ч. Пло­ щадь сечения счетчика 7,5 с.и2.

VI.37 *. Определить показания микроамперметра, вклю­ ченного в схему, приведенную на рис. VI,4, если на счетчик воздействует гамма-излучение точечного источника монохро­ матического излучения с активностью 20 мк, находящегося на расстоянии 25 см от счетчикаПлощадь сечения счетчика 15 см2 Эффективность счетчика 1%.

VI.38*. Определить показания микроамперметра, вклю­ ченного в схему, приведенную на рис. VI,4, если на счетчик воздействует гамма-излучение точечного источника Со60 с мощностью дозы 100 мр/ч. Площадь сечения счетчика 7,5 см2-

мощностью дозы 15 мр/ч. Площадь сечения счетчика 7,5 см2. VI.40*. Определить мощность дозы гамма-излучений, соз­ даваемую источником, изготовленным из Na22, если при воз­ действии этих излучений на газоразрядный счетчик, вклю­ ченный в схему, приведенную на рис. VI,4, показания микро­ амперметра равны 5 мка. Площадь сечения счетчика 7,5 См2. VI.41 *. Определить эффективность газоразрядного счет­ чика с площадью сечения 10 см2, если показания микроам­ перметра, включенного вместе со счетчиком в схему, приве-

ным катодом.

66

денную на рис. VI,4, равны 4 мка. На счетчик действует гам­ ма-излучение К40 с мощностью дозы 50 мр/ч.

VI.42 *. Определить активность точечного источника моно­ хроматического гамма-излучения, если на расстоянии R — = 1 м от газоразрядного счетчика с площадью 5=10 см2 и эффективностью регистрации е=0,5%, включенного в схему, приведенную на рис. VI,4, показания микроамперметра рав­ ны 5 мка.

VI.43*. Определить гамма-постоянную точечного источни­ ка монохроматического гамма-излучения, если при мощности дозы излучений Р= 10 мр/'ч, воздействующих на газоразряд­ ный счетчик с площадью 5=15 см2 и эффективностью реги­ страции е= 0,5%, включенный в схему, приведенную на рис. VI,4, показания микроамперметра равны 5 мка-

V1.44 *. Определить эффективность газоразрядного счет­ чика с площадью 5=15 см2, если при воздействии на этот счетчик гамма-излучений Nb95 с мощностью дозы Р = 50 мр/‘ч показания микроамперметра, включенного вместе со счетчи­ ком в схему, приведенную на рис. VI,4, равны 5 мка.

VI.45 *. Определить расстояние от точечного источника монохроматического гамма-излучения с активностью ЬОмкюри, если при воздействии излучений этого источника на газо­

рис. VI.4, находится в поле гамма-излучений изотопа Cs137 с мощностью дозы 100 мр/ч. Площадь сечения счетчика 10 см2. Определить ток, протекающий через микроамперметр.

VI.47 *. Определить эффективную площадь газоразрядно­ го счегчика, включенного в схему, приведенную на рис. VI,4,

Определить ток, протекающий через микроамперметр. VI.49*. Показания микроамперметра, включенного в схе­

му, приведенную на рис. VI,4, равны 10 мка. Газоразрядный счетчик, включенный в ту же схему, находится в поле гам­ ма-излучения изотопа К40. Эффективная площадь счетчика 5 = 4 мм2. Определить мощность дозы излучений, воздейству­ ющих на счетчик.

* При решении задач VI (42—49) полагать электрический заряд, при­

VI.50. Определить активность точечного источника моно­

= 5 мм2 и эффективностью регистрации е=0,5%, включенно­ го в схему, приведенную на рис. VI,4, показания микроампер­ метра равны 10 мка. Заряд, приходящийся на каждый им­

пульс счетчика, равен 2,5*10~0 к.

VI,51. * Определить показания микроамперметра, включен­ ного в интегрирующий контур выходного каскада радиомет­ ра (рис. VI,5), если на счетчик воздействует монохроматиче­ ское излучение с Ел =1,25 Мэе и Р = Ъ мр/ч. Площадь счет­ чика 10 см2. Амплитуда импульсов тока, питающего интегри­ рующий контур, 500 мка, длительность импульсов 0,5 мсек.

VI.52. Определить активность точечного источника моно­ хроматического гамма-излучения, если показания микроам­ перметра, включенного в интегрирующий контур выходного каскада радиометра (рис. VI,5), равны 50 мка. Радиометр находится на расстоянии 2 м от источника. Площадь счетчи­ ка 10 с.м2, эффективность счетчика 0,5%. Амплитуда импуль­ сов тока, питающего интегрирующий контур, 400 мка, дли­ тельность импульсов 2 мсек.

VI.53. * Напряжение иа аноде лампы радиометра (рис. VI,5), питающей интегрирующий контур при открытом ее со­ стоянии, равно 10 в. Напряжение источника анодного пита­ ния равно 40 в. Длительность импульсов анодного тока лам­ пы равна 100 мксек. Определить необходимую величину со­ противления в цепи анода лампы, чтобы показания микро­ амперметра, включенного в интегрирующий контур, были равны 20 мка при нахождении радиометра в поле гамма-из­

пряжение запирания лампы Л i —Egol = —5 в. Амплитуда им­ пульсов напряжения, снимаемых с анода лампы Ла, — Um<i ~- =24 в. Определить длительность этих импульсов.

VI.55. Схема нормализатора, приведенная на рис. VI,5, выполнена симметричной (лампы JIi и Я% и их анодные на­ грузки выбраны одинаковыми). Параметры ламп имеют зна­

* При решении задач VI (51 и 53) полагать счетчик со стальным ка­ тодом.

= 6*10'1 ом. Определить показания регистрирующего прибора схемы, если на счетчик воздействует гамма-излучение точеч­ ного монохроматического излучателя с активностью 20 мк, находящегося на расстоянии 2 м от счетчика. Площадь счет­ чика 10 см2. Эффективность счетчика 0,5%. Амплитуда им­ пульсов напряжения, снимаемых с анода лампы Лг, равна

30 в.

VI.57. Параметры схемы, приведённой на рис. VI,5, и ам­ плитуда импульсов напряжения, снимаемых с анода лампы Лг, те же, что и в предыдущей задаче. Показания регистри­ рующего прибора схемы при воздействии на счетчик радио­

40% .Определить период полураспада изотопа радиоактивно­ го источника.

VI.58. Параметры схемы, приведенной на рис. VI,5, и амплитуда импульсов напряжения, снимаемых с анода лампы Лг, те же, что и в задаче VI.56. Показания регистрирующего прибора схемы при воздействии на счетчик излучений радио­ активного препарата равны 40 мка. Эффективность счета им­ пульсов 0,5%. Определить активность препарата.

VI.59. Параметры схемы, приведенной на рис. VI,5, име­

да импульсов напряжения, снимаемых с анода лампы Лг, со­ ответственно равны: I мка —50 мка, Um2 = 20 в. Определить активность препарата, если эффективность счета импульсов равна 6%.

VI.60. Определить расстояние от точечного источника мо­ нохроматического гамма-излучения с активностью 10 мкюри, если показания регистрирующего прибора схемы, приведен­ ной на рис. VI,5, равны 30 мка. Параметры схемы и ампли­ туда импульсов напряжения, снимаемых с анода лампы Лг, те же, что и в предыдущей задаче. Площадь счетчика 10 см2, эффективность счетчика 0,5%.

VI.61, Определить показания микроамперметра, включен­ ного в интегрирующий контур выходного каскада рентгенметра с ионизационной камерой, работающей в режиме «раз­ ряд—заряд» (рис. VI,6), если на камеру действует гаммаизлучение с мощностью дозы Я=0,5 р/ч. Объем камеры V= = 200 см3, емкость камеры Ск =10 пф. Амплитуда импульсов напряжения на ионизационной камере А£/к=0,5 в. Электри­ ческий заряд AQ, подаваемый с выходного каскада на интег­ рирующий контур при каждом цикле «разряд—заряд» каме­ ры, равен 1,25*10“г>к.

VI.62. Определить мощность дозы гамма-излучений, воз­ действующих на камеру рентгенметра, работающей в режи­

69