Лабор.раб -ЗН+БЖЧ(Дозим.,Нэ,Ам)-Ч 1

21

Мощность эквивалентной дозы МЭД.

Значения мощности эквивалентной дозы часто применяют для измерения мощности дозы внешнего облучения.

Мощность эквивалентной дозы показывает, какую дозу от воздействия внешнего гамма-излучения можно получить человек, находясь в данной точке пространства в единицу времени.

МЭД в органе или ткани равна производной от эквивалентной дозы по времени.

Единицей измерения мощности эквивалентной дозы является микрозиверт в час. Так, например, МЭД при обследовании помещения составило 0,10 мкЗв/час.

Особенности действия излучения на организм

1.Высокая эффективность поглощенной дозы. Малые количества поглощенной энергии излучения могут вызвать глубокие биологические изменения в организме.

2.Наличие скрытого или инкубационного периода проявления действия ионизирующего излучения. Продолжительность его сокращается при облучении в больших дозах.

3.Действие от малых доз может суммироваться или накапливаться. Эффект кумуляции.

4.Излучение воздействует не только на данный живой организм, но

ина его потомство. Генетический эффект.

5.Различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению. При ежедневном воздействии дозы 0,002 - 0,05 Гр уже наступают изменения в крови.

6.Не каждый организм в целом одинаково реагирует на облучение.

7.Облучение зависит от частоты. Одноразовое облучение большой дозой вызывает более глубокие последствия, чем фракционные.

Радиоактивное излучение не имеет ни запаха, ни цвета. Поэтому его можно обнаружить только с помощью специальных приборов - дозиметров, радиометров-дозиметров.

Результаты исследования динамики загрязнения почв и движения радионуклидов по пищевым цепям, проведенные НИИ, свидетельствуют о том, что ожидать в ближайшее время самоочищения почвы и улучшения радиологического качества продуктов нет оснований. Поэтому за качеством продуктов и воды необходим радиационный контроль.

2 Измерение мощности полевой эквивалентной дозы гаммаизлучения РКСБ-104

2.1 Назначение и устройство дозиметра-радиометра РКСБ-104

Прибор выполняет функции дозиметра и радиометра и предназначен

23

На тыльной стороне прибора предусмотрена крышка - фильтр (4) для выравнивания энергетической зависимости показаний прибора при его работе в режиме измерения мощности эквивалентной дозы гаммаизлучения. При работе прибора в режиме радиометра эта крышка снимается; счетчики излучений оказываются закрытыми только пленочными фильтрами.

Под крышку-фильтр выведены движки кодового переключателя S4, с помощью которого можно выбрать вид измерения (мощности эквивалентной дозы гамма - излучения, плотности потока бета - излучений с поверхности, удельной активности радионуклида цезий-137 в веществе).

Батарея для питания прибора устанавливается с колодкой подключения в нижний отсек прибора, закрываемой съемной крышкой (3).

2.2 Подготовка к работе

При работе от внешнего источника:

–подключить штекер шнура к гнезду расположенному на правой грани корпуса прибора;

–перед включением прибора снять заднюю крышку-фильтр.

Для этого необходимо сместить вниз запирающую защёлку и подав на себя верхнюю часть крышки-фильтра, одновременным движением вверх извлечь её направляющие из посадочных гнёзд в крышке прибора.

1.Установите движки кодового переключателя S4: S4.1 - S4.6 - в положение «1»; S4.7, S4.8 - в положение «0», рисунок 2.6.

S 4

Рисунок 2.6 – Схема установки движков кодового переключателя для проверки работоспособности измерительной схемы прибора

Установите на место крышку-фильтр. Для этого необходимо вставить её направляющие в гнёзда крышки, сместить вниз запирающую защёлку и, подав вперёд верхнюю часть крышки-фильтра до упора в крышку прибора, отпустить защёлку, которая и закрепит крышку-фильтр

24

на приборе.

Переведите органы управления прибора - тумблеры S2 и S3 в верхние положения (соответственно ‘РАБ’ и х «0.01 х 0.01 х 200»)

Проверьте работоспособность измерительной схемы прибора, для

чего:

а) Переведите тумблер S1 в верхнее положение (‘Вкл’); при этом прибор должен начать регистрировать внешний радиационный фон (индикация символов ‘ -’ и ‘V’ на табло индикатора должна отсутствовать).

б) Примерно через 28 с после включения прибор должен выдать прерывистый звуковой сигнал; при этом на табло индикатора должно индицироваться (установиться) 4-х -разрядное число, значащая часть которого, умноженная на пересчётный коэффициент, равный 0.01 при измерениях мощности полевой эквивалентной дозы внешнего фона гаммаизлучения и верхнем положении тумблера S3, и даст измеренную величину в микрозивертах в час (мкЗв/ч). Время индикации установившегося значения 4-хразрядного числа на табло - порядка 14 с,

с на табло будут индицироваться возрастающие значения 4-х-разрядного числа. В момент превышения им значения 0100 0010 (что соответствует порогу срабатывания сигнализации, установленному потребителем в п.1 проверочных операций и равному 0,1мкЗв/ч), прибор должен выдать непрерывный звуковой сигнал. Увеличение числа на табло будет продолжаться до окончания цикла измерения. Выключение звукового сигнала должно произойти после двукратного превышения установленного порога срабатывания сигнализации или, если оно не будет достигнуто, после завершения цикла измерения.

в) Выключите прибор.

2.3 Измерение мощности полевой эквивалентной дозы и мощности экспозиционной дозы гамма - излучения

а) Снимите заднюю крышку - фильтр 4.

б) Переведите движки кодового переключателя в положения, показанные на рисунке 2.7 .

26

Выводы:___________________________________________

2.4 Измерения плотности потока бета-излучения с загрязненных поверхностей

а) Снимите крышку-фильтр 4.

б) Переведите движки кодового переключателя S4 в положения, показанные на рисунке 2.8.

в) Установите крышку-фильтр на прежнее место .

г) Переведите тумблеры S2 и S3 в верхнее положения (‘РАБ’ и ‘x 0.01 x 0.01 x 200’ соответственно ).

д) Поднесите прибор и исследуемой поверхности на расстояние 110120 см (если не позволяет шнур, то можно отнести измеряемый объект в горизонтальной плоскости). Включите прибор тумблером S1, установив его в положение ‘ВКЛ’.

1 0

Рисунок 2.8 – Схема расположения движков кодового переключателя для измерений загрязненности поверхностей бета-излучающими радионуклидами

е) Снимите фоновое показание прибора ф , которое установится на табло через интервал времени, примерно равный 18 с после включения прибора. Запишите показания прибора.

ж) Выключите прибор, установив тумблер S1 в положение ‘ВЫКЛ’. з) Снимите заднюю крышку-фильтр 4 и поместите прибор над

исследуемой поверхностью на расстояние не более 1 см. и) Включите прибор тумблером S1.

Запишите показание прибора ( и), установившееся во время действия прерывистого сигнала.

к) Определите величину загрязненности поверхности бетаизлучающими радионуклидами по формуле

К1 ( и- ф) , (1)

где - плотность потока бета-излучения с поверхности в частицах

27

в секунду с квадратного сантиметра 1/(с см2) или 1 с-1 см-2; К1 - коэффициент, равный 0,01;и - показание прибора со снятой крышкой;

ф - показание прибора, соответствующее внешнему радиационному фону -излучения (с закрытой крышкой).

Например – показание прибора от внешнего радиационного фона - 18 (значащая часть числа 018), показание прибора со снятой крышкой - 243 (значащая часть числа 0243).

По формуле (1) определим результат измерения плотности потока бета-излучения:

0,01 (243-18) = 2,25 [I/(с см2)].

Если перейти к другой единице измерения плотности потока - к бетачастицам в минуту с квадратного сантиметра [ -частиц/(мин см2) или мин- 1 см-2], то получим результат:

=2,25 60=135 [ -частиц/(мин см2)]

л) для получения более точного результата измерения (в пределах допускаемых значений основной погрешности измерений) при величинах плотности потока бета-излучения с поверхности менее 10 I/(c см2), т.е. менее 600 -частиц/(мин см2) необходимо повторить измерения при нижнем положении тумблера S3 (x 0.001 x 0.001 x 20).

Положения остальных органов управления приборов не изменяются. В этом случае разность показаний ( и- ф) следует умножить на коэффициент 0,001 - и вы получите результат измерения в частицах в секунду с квадратного сантиметра. Для получения плотности потока в частицах в минуту с квадратного сантиметра результат измерения надо умножить на 60. Продолжительность цикла измерения равна (175 - 185 с).

м) Сделать анализ расчетов, используя допустимые значения загрязнения, указанных в примечании.

Данные измерений и вычислений занесите в таблицу 2.4

Таблица 2.4 – Результаты измерений плотности потока бета-излучения с загрязненных поверхностей

28

Выводы:____________________________________________________

Примечание – Контрольный уровень загрязнения, бета-частиц на

–10 β – частиц/ см2 ·мин., для жилищно-гражданского строительства;

–20 β – частиц/см2·мин., для промышленного и прочих видов строительства.

Контрольные вопросы

1.Назначение и устройство дозиметра-радиометра РКСБ-104

2.Что такое радиоактивность?

3.Виды радиоактивного излучения и их характеристики?

4.Особенности действия излучения на организм?

5.Экспозиционная доза и ее единицы измерения?

6.Поглощенная доза и ее единицы измерения?

7.Эквивалентная доза и ее единицы измерения?

Лабораторная работа № 3

Измерение удельной (объемной) активности радионуклидов в продуктах питания с помощью РКСБ104

Цель работы:

–научиться измерять удельную (объемную) активность радионуклидов в продуктах питания с помощью РКСБ104;

–изучение методов и способов снижения содержания радионуклидов продуктах питания.

Материальное обеспечение: прибор комбинированный для измерения ионизирующих излучений РКСБ-104, исследуемые образцы продуктов питания.

Порядок выполнения работы

1 Проработать теоретическую часть.

2Произвести измерение удельной (объемной) активности радионуклидов в пробах продуктов питания с помощью прибора РКСБ104 и предложить методы и способы снижения содержания радионуклидов продуктах питания.

3Оформить отчет, ответить на вопросы преподавателя

1 Теоретическая часть

29

1.1 Краткие теоретические сведения.

Каждое радиоактивное вещество распадается с определенной интенсивностью. Количественная характеристика процессов распада радионуклидов – это активность А.

Активность радионуклидов – это количество ядер радионуклидов, которые распадаются за единицу времени. Единицей активности радионуклидов в Международной системе единиц является Беккерель.

1 Бк - это такая активность радиоактивного вещества, при которой за 1 с происходит одно самопроизвольное ядерное превращение, 1 Бк = 1 расп./с.

Широко используется и старая (внесистемная) единица активности –

Кюри.

Значению 1 Ки приблизительно соответствует активность 1 г чистого радия, в котором за 1 с распадается 37 млрд или 3,7 ·1010 ядер.

Кюри – относительно большая единица активности, поэтому часто используют ее тысячные (милликюри), миллионные (микрокюри) и миллиардные (нанокюри) доли: 1 мКи =10-3 Ки; 1 мкКи = 10-6Ки; 1нКи=10-9 Ки.

Используются и большие, чем кюри, единицы активности: килокюри и мегакюри:1 кКи = 103 Ки; 1 МКи=106 Ки.

Между кюри и беккерелем существует следующее соответствие:

1 Ки =3,7·1010расп./с = 3,7·1010Бк; 1 Бк = 1расп./с = 2,7 ·10-11 Ки.

Для соблюдения правил радиационной безопасности часто необходимо определить не только активность радиоактивного вещества, но и его концентрацию (т. е. объемную активность) в воде или атмосфере, а также зараженность поверхности земли.

Активность объёмная Аоб, Бк/л (Ки/л) – отношение активности А радионуклида, содержащегося в образце, к его объёмуV :

Аоб =А/V

Например– допустимый уровень объемной активности цезия-137 в молоке составляет 100 Бк/л.

Активность удельная Aуд, Бк/кг (Ки/кг) – отношение активности А радионуклида, содержащегося в образце, к массе образца М:

Aуд=A/M

Например– допустимый уровень удельной активности цезия-137 в картофеле составляет 80 Бк/кг.

Активность поверхностная Апов, Бк/м2 (Ки/км2) – отношение активности А радионуклида, содержащегося на поверхности, к площади поверхности S:

Апов = A/s

Например – зона с правом на отселение включает территории,