Мазмұны

№1 ТӘЖІРИБЕЛІК САБАҚ

Радиациялық бақылау және дозиметриялық қадағалау құралдары.

Радиациялық ортаны бағалау…………………………………….........…4

№2 ТӘЖІРИБЕЛІК САБАҚ

Химиялық бақылауға арналған құралдар. Химиялық ахуалды

бағалау......................................................................................................15

ҚОСЫМША..............................................................................................27

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ……………………........30

№1 ТӘЖІРИБЕЛІК САБАҚ. Радиациялық бақылау және дозиметриялық қадағалау құралдары..Радиациялық ортаны бағалау.

Жұмыстың мақсаты: Студенттерге үйрету:

1. Радиациондық бақылау құрылғыларымен жұмыс істеуді үйрену және жұтылған мөлшерлерді бақылайтын дозиметрикалық құрылғылармен жұмыс істеу.

2. Жәбірленушілерді эвакуациялау үшін арнайы құтқару жұмыстары, дәрiгерлiк, тағы басқа шараларды өткiзу, дер кезінде көмек көрсету үшін радиациялық жағдайларды алдын ала бақылау.

Жұмыстың мазмұны

1. Гамма- және нейтрон шығаруын есепке алатын құрылымдардың жұмыстық техникалық сипаттамасы және жалпы мәліметтер. Радиоактивтi шығарулардың сыртқы ортамен өзара әрекеттесуі кезінде оның бейтарап атомдары және молекулалары қозады және иондалу күйінде болады. Бұл процестер тiркеуге болатын сәулеге түсiрiлетiн ортаның физикалық-химиялық қасиеттерiнiң маңызды өзгерiстерiне алып келедi. Қандай физико-химиялық құбылыс тіркеліп жатқанына байланысты ион шығару әдістері иондаған, химия, сцинтилляциялық және тағы басқа әдiстерге бөлінді. Негізгі әдіс иондану болып табылады. Оның мәнi иондайтын шығарулардың әсерінен ауаның молекулалары ионданады, нәтижесінде оның электр өткiзгiштiгi үлкейеді. Егер газ көлемiн кернеу қосылған екi электродтардың арасына орналастырса, онда олардың арасында өлшеуге болатын иондалған тоқ пайда болады. Ион шығаруларды әсермен иондаған тоқ пайда болатын құрылым шығаруларды (құрылым ретінде қабылданатын) детекторлар деп атайды. Ион шығаратын детекторлар ретiнде ион шығарулардың дозиметриялық құралдарында иондаған камералар және газ разряды есептеуiштер қолданылады.

Ионизациондық камера (ИК) (ДП-ЗБ тағы басқалар) шағылуын және (ДКП-50А тағы басқалар) шағылу мөлшерінің қуатын зерттейтін, ЭДС кернеу көзіне қосылған, бір-бірінен оқшауланған екі электродтан тұрады: ИК көлемі қалыпты жағдайдағы ауамен толтырылады. ИК радиоактивтік шағылу жұмыс көлеміне әсер еткенде, онда электрондар мен оң зарядталған иондар пайда болады (1.1-сурет).

Электр ауласында электрондар оң электродқа (анодқа), ал оң зарядталған иондар теріс катодқа тартылады (катодқа). Иондар мен электродтардың бір бөлігі соқтығысу нәтижесінде рекомбинациялау жасап, ал басқа бөлігі электродтарға жетіп, нейтралданады. Нәтижесiнде электродарда заряд азайып, тұрақты ЭҚК көздерден жаңа зарядтардың құйылуын әкеледі, демек, ИК-ның сыртқы шынжырында иондаған тоқ деп аталатын электр тогы ағады. Иондалған тоқтың мөлшері ИК-ның жұмыс көлеміне әсер ететін (Р) шағылу дозасының қуатымен және электродқа қосылған кернеумен анықталады. Демек, иондалған тоқтың көлемін өлшей отырып, ИК-ға әсер ететін шағылу дозасының қуатын анықтауға болады.

1.1, (а) - сурет –Темір корпусы бар газоразрядтық есептеуіш: — есептеуіш корпусы (катод);

1.1, (б) — Есептеуіш жібі (анод); 3 —шығарулары; 4— изоляторлар.

Газоразрядтық санауыш (ГС) жердiң радиоактивтi жұқтыруларды табуға және (ДП-5В, тағы басқалар) объекттер үшiн қолайлы құралдардағы ион шығару детекторы ретiнде қолданылады. Газ разряды есептеуiш үлкен өлшемді тұрақты кернеу қосылған жіңішке коаксиалдық жібі бар металл цилиндр болып табылады. Электродтардың аралық кеңiстігі төмендетiлген қысыммен оқшау газдардың қоспасымен толтырылған. ГС-тың ИК-дан маңызды айырмашылық ГС-ке газдағы құбылыс есебiнен екпiндi иондауды иондаған тоқтың күшейтуi қолданылады. АҚ жүйесінде радиациялық тексерудің негізгі құралы болып ДП-5В (А, Б) және ДП-ЗБ доза қуатын анықтайтын құрылғылар саналады.

2. Құрылғылардың классификациясы және олармен жұмыс істеу тәртібі. ДП-5В доза қуатын өлшеуіш жергілікті радиациясын өлшеуге және объекттердің сыртқы бета-жұғуын және жұғудың деңгейлерін анықтайды. Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения определяется в миллирентгенах в час (мР/ч) или в рентгенах в час (Р/ч) для той точки пространства в которой помещен блок детектирования (зонд) прибора. Диапазон измерений радиометра-рентгенметра от 0,05 мР/ч до 200 Р/ч для повышения чувствительности прибора диапазон разбит на 6 поддиапазонов (таблица 1.1).

Гамма-сәулеленудiң экспозициялық дозасының қуаты құралдың (зонд) детекторлау блогында орналасқан ортаның сол нүктесi үшін сағатына миллирентген (мР/ч) немесе сағатына рентген (Р/с). Радиометр-рентгенметр диапазонының өлшеулерi - 0,05 мР/с 200 Р/с. Аспаптың сезгiштiгiнiң жоғарылату үшiн диапазон 6 диапазондарға бөлiнген (1.1 - кесте).

1.1 - кесте – ДП-5В Рентгенометрдің өлшеу ішдиапазондары

Поддиапазон	Тоқадарғыштың қолқасының күйі	Шкала	Өлшем бірлік	Өлшеу шегі
I	200	0-200	Р/ч	5-200
II	Х1000	0-5	мР/ч	500-5000
III	Х100	0-5	мР/ч	50-500
IV	Х10	0-5	мР/ч	5-50
V	Х1	0-5	мР/ч	0,5-5
VI	Х0,1	0-5	мР/ч	0,05-0,5

При измерении мощностей доз гамма-излучения и суммарного бета- и гамма-излучения в пределах от 0,05 мР/ч до 5000 мР/ч отсчет ведется по верхней шкале (0–5) с последующим умножением на соответствующий коэффициент поддиапазона, а отсчет величины мощностей доз от 5 до 200 Р/ч по нижней шкале (5–200). На 2–6 поддиапазонах, прибор имеет звуковую индикацию с помощью головных телефонов. При обнаружении радиоактивного заражения в телефонах прослушиваются щелчки, причем их частота увеличивается с увеличением мощности дозы гамма-излучений.

Гамма-сәулеленудiң, бета жиынтықғының және гамма-сәулелену 0,05 мР/с – тан 5000 мР/с –ке дейінгі дозаларының қуаттарын өлшеуде есеп жоғарғы шкала бойынша коэффициент ішіндегі диапазонға сай келесi көбейтумен жүргізіледі, ал қуаттылық өлшемі 5 пен 200 – дің аралығындағы төменгi шкала бойынша (5-200) Р/с. Радиоактивті зақымданулар табылған кезде телефондарда сақылс естіледі және де олардың жиiлiгi гамма-сәулеленудi дозасының қуатының үлкеюiмен жоғарлайды.

1.2 - сурет - ДП-5В доза қуатын өлшегіш: 1 – өлшегіш пульт; 2 – иілмелі кабель; 3 – детекторлы блок; 4 – қорытынды қайнар көзі; 5 – микроамперметр шкаласының жарықтану тумбрі; 7 –диапазон ауыстырушысы; 8 – көрсеткіштерді өшіретін кнопка.

Құралдың жұмысқа қабiлеттiлiгi (зонд) детекторлауды блок қуыста нығыздалған бақылау бета- препаратымен тексередi. Құралдың қоректенуi 1,6 Пмц-шының түрдiң үш элементтерiмен iске асады, шәкiлдiң жарықтандыруы үшiн екiсi құралдың схемасының қоректенуi үшiн 40 сағ. оның ағымда жұмыс iстеуiн қамтамасыз ете қолданылады (1.2 - сурет).

ДП-5В құрылғысының жұмысқа әзiрленуi төмендегiдей болады. Қалау жәшiгiнен құрылғыны алып, қораптың қақпағын ашып, белбеулердi оған қосарлап, полярлықты сақтай отырып қоректену көздерiн орнату керек. Төменгi диапазондарды ауыстырып қосқыш қара үшбұрышқа (тәртiп) қарсы орнатылсын, бұл ретте құрылғының нұсқағышы шкалада белгiленген режимдi секторында тоқтауы керек. Егер бұл болмаса, қоректену көздерiн алмастыру қажет. Содан соң бета-препарат құрылғының жұмысқа қабiлеттiлiгi тексерiлсiн, зондының бұрылатын экранын "К" жағдайына қойсын, бас телефондарды қоссын және дәйектi түрде, ептеген тоқтаумен, төменгi диапазондардың ауыстырып қосқышының құлағын барлық жағдайда Х1000-нан Х0-ға ауыстырсын, 1. Егер құрал iске жарамды болса, телефондарда шертулер болады. Құрылғы нұсқағышының мөлшерден шығуын болдырмас үшін, көрсетулердi тастау кнопкасын басу керек. Х10 төменгi диапазонындағы құрылғының көрсетулерiн формулярдағы жазумен салыстыру. Егер олар мүмкiн қателiктер шекарасынан аспаса, құрылғыны қолдануға болады. Экранды "Г" жағдайында орнатып, төменгi диапазондарды ауыстырып қосқыштың құлағын қара үшбұрышқа қарсы жағдайында орнатылсын. Құрылғы жұмысқа сай.

Зонд экранының айналасындағы гамма-радиациясы деңгейлерiнiң өлшемдерiн алу үшiн "Г" жағдайына қоямыз. Құрылғы құлағы жағына қарай төмен керілген зондты жерден 1 м биіктікте ұстап тұрады. Өлшемдер микроамперметрдiң нұсқағышы ауытқымайынша және шкала шектерiнде тоқтамайынша, 200, Х1000, Х100 төменгi диапазондарында дәйектi түрде жүргiзiледi. Құрылғының көрсетулерi төменгi диапазонның тиiстi коэффициенттеріне көбейедi (200 төменгi диапазонынан басқа).

Объектілердiң гамма-жұқтыру анықтамасы әдетте ереже бойынша жұқтырылмаған немесе нашар жұқтырылған жерде немесе қорғаныш ғимаратында өндiрiледі. Зонд "Г" жағдайына бекiтiледi, бас телефондары қосылады. Есептеу барысында зонд объекттiң бетiнен 1 см қашықтық өлшемде орналасады.

Құрылғы зонды экраны объектісінiң бетiнiң бета-жұқтыруын табу үшiн "Б" жағдайына қоямыз. Өлшемдер объекттен 1 см қашықтықтарда жүргізіледі. Құрылғы көрсетулерiнiң ылғи бiр төменгi диапазонындағы үлкеюі, гамма-сәулеленудегі көрсетулермен салыстырғанда, бета- жұқтырудың бар болуын куәландырады.

Сәуле түсiрулерді дозиметрлiк бақылау үшiн дозаның өлшеуiштерiнiң комплекттерi ИД-1 және ИД-11 қолданылады, сонымен бiрге ДП-22В (ДП-24) комплекттерiнің дозиметрлерi.

ДП-22В (ДП-24) жеке дозиметрлерiнiң комплектi тiкелей көрсететiн ДКП-50А қалта дозиметрлерi көмегiмен гамма-сәулеленудiң жеке дозаларын өлшеу үшiн арналған. ДП-22В (ДП-24) комплектіне 50 (5) дана ДКП-50А жеке дозиметрлерi кiредi, ЗД-5 (6) заряд құрылымы, техникалық құжаттама және қалау жәшiгi (1.3- сурет). ДКП-50А дозиметрі (1.3 - сурет) дозиметрге кiрiстiрiлген шкала бойынша 2 - ден 50 диапазон аралығында гамма-сәулеленудiң жеке дозаларының өлшемiн қамтамасыз етедi. Өлшеу қателiгi өлшенетiн дозадан 10 % аспайды. Дозиметрдiң өздiгiнен дәрежесi бір тәулікте екi бөлулерден (4 Р) аспайды. Құрылғы ұқыпты қатынасты талап етедi. ДКП-50А дозиметрiнiң заряды ЗД-5 заряд құрылымынан өндiрiліп алынады. ЗД-5 қуат көзі екi қайнардан 1,6 ПМЦ-У-8 iске асады. Қуат көзі қайнарының бір комплектісі жұмысының ұзақтығы кемiнде 30 сағатқа созылады. Бір ДКП-50А дозиметрінің салмағы – 30 г.

Дозиметрді жұмыс жағдайына келтіру үшін қажет: дозиметрдiң қорғайтын қалпағын және ЗД-5 заряд ұясының қалпағын бұрап алу; ЗД-5 кернеу реттеуiшiнiң тұтқасын солға толтыра бұру; заряд ұясына дозиметрдi қою; дозиметрді басып, окулярға қарай отырып кернеу реттеуiшінiң тұтқасын байсалды айналуымен сағат тілі бойынша "0" шкалаға жіп суретiн орнату; заряд ұясынан дозиметрдi суырып алу; дозиметрдiң қорғайтын қалпағын және заряд ұясының қалпағын бұрау.

1.3 – сурет. Дозиметр ДКП-50А: а — жалпы түрі, б — шкала, в - ДП-22В жеке дозиметрінің комплектісі: 1- қалау жәшiгi; 2 —ДКП-50А дозиметрі; 3 –ЗД-5 заряд құрылымы.

Иондайтын сәулелену дозасының өлшемi өтетiн жарықта окуляр арқылы дозиметрдiң шкаласы бойынша бақылау жолымен жүргізіледі.

ИД-1 жеке дозиметрлерінiң комплектiсі гамма-сәулеленудiң жеке дозаларының өлшемi үшiн арналған. Комплекттiң құрамдарына кiредi: ИД-1 дозиметрлерінен 10; ЗД-6 (пьезоэлектриялық түр) заряд құрылымы; 10 ұяларға штативы бар футляр; техникалық құжаттама. ИД-1 дозиметрінiң өлшеу диапазоны 20-дан 500 рад-қа дейін. ИД-1 дозиметрлерінiң конструкциясы ДКП-50А конструкциясына ұқсас.

ИД-11 дозасының жеке өлшеуiштерiнiң комплектiсі ИД-11 дозасының жеке өлшеуiштерiнiң комплектiсі гамма және нейтронды сәулеленудің жеке дозаларын тiркеу үшiн арналған және ИД-11 дозасының 500 жеке өлшеуiштерiнен тұрады, ИУ-1 өлшеу құрылымда бес қалау жәшiктерiнде орналасқан, екi қоректендіру кабелдерi, техникалық құжаттама және қордағы бөлшектер.

Гамма және аралас гамма-нейтронды сәулелену дозаларының тiркелуi күмiспен белсендiрiлген алюмофосфат шынысы көмегiмен iске асады. Тiркеулi дозаның өлшемi ИУ-1 өлшегіш құралының көмегiмен 10 - нан 1500 рад аралығындағы диапазонда өндiрiліп алынады. Сәулелену дозасы периодты сәулеленуде жинақталады және дозиметрде 12 ай iшiнде сақталынады. ИД-11-дің салмағы 25 г-ға тең (1.4 - сурет).

ИУ-1 өлшегіш құралы стационарлы және дала шарттарында да қолданыла алады. Оның қоректенуi 220 В кернеуiмен айнымалы тоқтың желiсiнен, сонымен бiрге 12 немесе 24 В аккумуляторлар кернеуімен iске асады. Өлшеуіш құрылғының салмағы-18 кг.

Қорғалған жердің сыртындағы гамма-сәулеленудi және АҚ басқару пунктін табу үшiн ДП-64 индикатор-сигнализаторы қолданылады.

1.4 сурет – ИД-11 дозасының жеке өлшегіші: 1 – корпус;

2 – детектормен ұстағыш

3. Радиациялық жағдайды бағалау. Радиациялық жағдай деп обьектілердің әрекетіне, тұрғындарға және АҚ ТЖ күшіне ықпал көрсететiн жергілікті радиоактивтi ластану зардаптарының жиынтықтарын түсiнемiз.

Радиациялық жағдай масштабтармен (зон өлшемі) және радиоктивті ластану (радиация деңгейі) мінездемесімен сипатталады. Радиациялық ластану зонасының өлшемі мен радиацияның деңгейі адам үшін радиациялық жұқтырудың негізгі қауіптілік көрсеткіші болып табылады.

Радиациялық жағдайды бағалауға кіреді:

- масштабтардың анықтамасы және радиоактивті ластанудың сипаты (жұқтыру);

- объектілердiң қызметiне, тұрғындар және АҚ күштеріне ықпалының талдауы;

- адамдардың радиациялық талқандалуы шығарылатын әсерлердiң лайықты варианттарын таңдау.

Радиациялық жағдайды бағалау болжамдау әдісімен және қадағалау нәтижесіндегі мәліметтерімен жүргізіледі. Төңіректiң радиоактивтi жұқтыру болжауының мақсаты тұрған орынының ақиқаттығының белгiлi дәрежесімен анықтау және радиоактивтi жұқтыру аймақтарының өлшемдерi болып табылады. Бұл мәселе метеорологиялық элементтер және әрбiр ядролық жарылыс туралы қажеттi мәлiмет болған жағдайда ғана шешiле алады. Радиациялық жұқтыруды болжамдау үшін ядролық жарылыстың іске асу уақытын; жарылыс орталығының (эпицентр) координаттарын; ядролық жарылыстың қуаттылығын; жарылыстың түрін; жарылыс ауданындағы желдің орташа жылдамдығын және бағытын білу қажет. Ядролық жарылыс туралы мәліметтер ядролық жарылысты тапқан және белгілеп алған кезде барлау мекемелерінен түседі (радиациялық және химиялық бақылау орталығы).

Осы зертханалық жұмыста радиациялық жағдайды бағалау келесі негізгі тапсырмаларды шешуді қамтиды:

1. Ауру жұқтыру қаупі бар аймақтарында жұмыс істеген кездегі сәулеленудің мүмкін мөлшерін анықтау;

2. Сәулеленудің берілген мөлшері бойынша ауру жұқтыру қаупі бар аймақтарында болудың мүмкiн ұзақтығын анықтау;

3. Ауру жұқтыру қаупі бар аймақтарында жұмыс атқару үшін ауысымдардың қажетті санын анықтау.

Сәулелену мөлшерін ықшамдалған формула бойынша жуықтап есептеуге болады:

, (1.1)

мұндағы

, (1.2)

мұндағы Р_б - ауру жұқтыру қаупі бар аймақтарында алғашқы кездегі радиацияның деңгейi (t_б уақытына), Р/с;

, (1.3)

Р_с - ауру жұқтыру қаупі бар аймақтарында болудың соңындағы радиацияның деңгейi (t_с=t_б+t_р уақытына), Р/с;

, (1.4)

және - 4 қосымша бойынша анықталатын, t_б және t_с уақытша қайта есептеу коэффициенттерi.

Қарапайым формула ядролық жарылыстан кейін алғашқы тәуліктер кезінде сәулелену мөлшерін есептеу кезінде үлкен қателіктер беретінін есте сақтаған дұрыс, радиация деңгейінің интенсивті төмендеуі кезінде есептеу мөлшері сәл жоғарылатылған болып шығады.

Сәулелену мөлшерлерін есептеу үшiн өте дәл формула болып табылады:

, (1.5)

Бұл формула есептеулерді өткізудің жайлырақ (дәрежеге келтірмей) басқа түрінде де келтірілуі мүмкін, алымында кейбір өзгерістер келтіру арқылы. Ол келесі түрде болады:

. (1.6)