Виконання роботи

1. Користуючись інструкцією до приладу ВПХР та цим приладом, вивчити його будову, призначення його складових частин та правила проведення вимірювань.

2. Записати в зошит:

а) з яких частин складається прилад ВПХР та яке призначення кожної з них, заповнивши таблицю:

№ п/п	Назва складової частини приладу	Призначення

б) індикаторними трубками яких типів комплектується прилад ВПХР та для визначення яких отруйних речовин вони використовуються (заповніть таблицю):

№	Маркування трубки	Отруйна речовина

в) на чому ґрунтується принцип дії індикаторних трубок;

г) як проводять вимірювання за допомогою приладу ВПХР.

Контрольні запитання

1. Які речовини використовуються у хімічній зброї масового ураження?

2. Яка будова приладу ВПХР?

3. Яке призначення індикаторних трубок?

4. Як визначити вид отруйної речовини за допомогою приладу ВПХР?

5. Як визначити концентрацію отруйної речовини за допомогою ВПХР?

Практична робота № 2

Тема. Вивчення приладів радіаційної розвідки та контролю.

Мета. Ознайомитись із принципом дії, будовою та призначенням приладів радіаційної розвідки та контролю.

Обладнання. Прилади радіаційної розвідки та контролю “Прип’ять”, “Фон”, “ИД” та інструкції до них.

Теоретичні відомості

Серед уражаючих факторів ядерної аварії і вибуху особливе місце займає радіоактивне забруднення. При цьому на великих площах може створюватися забруднення, яке буде небезпечним для населення протягом тривалого часу.

За цих умов необхідно організувати захист населення на основі даних про рівні радіації, характер, район і масштаби радіоактивного забруднення місцевості.

Для визначення впливу радіоактивного забруднення місцевості на населення та особовий склад формувань ЦО при проведенні рятувальних і невідкладних робіт, виявляють і оцінюють радіаційну обстановку.

Процес поширення радіоактивних речовин у атмосфері може мати дуже складний характер, тому з метою уточнення радіаційної обстановки проводять радіаційну розвідку на місцевості, що полягає у визначенні рівнів радіації у точках з відомими координатами з обов'язковою фіксацією часу вимірювання. Радіаційну розвідку проводять безпосередньо у зоні забруднення за допомогою спеціальних дозиметричних приладів, а з метою пришвидшення розвідки та зниження впливу радіації на людей може використовуватися авіація.

Оцінка радіаційної обстановки включає оцінку рівня радіації та визначення небезпеки для населення і формувань ЦО, що беруть участь у ліквідації наслідків аварії; визначення масштабів і ступеня радіоактивного забруднення людей, атмосфери, місцевості, споруд, техніки, продуктів харчування і води – для оцінки необхідності проведення дезактивації й санітарної обробки, а також визначення можливості споживання продуктів харчування після радіаційного забруднення. Для цього вимірюють потужність експозиційної дози випромінювання, визначають наявність радіоактивного пилу, джерел радіації, в т. ч. вторинних.

Прилади радіаційної розвідки призначені для вимірювання потужності іонізуючих випромінювань та ступеня зараження місцевості й об'єктів радіоактивними речовинами. До цієї групи приладів відносяться індикатори-сигналізатори, радіометри і рентгенметри: військового та промислового призначення ДП-5В(А, Б), ДП-64, ДП-ЗБ, ІМД-21, СРП-68, СРП-88; побутові дозиметри: "Рось", РКС-104, ДРГ-01Т, Кадмій (ДКС-02К), ДСК-04 ("Стриж"); радіометри: "Прип’ять", "Десна", "Бриз"; дозиметри-радіометри "Белла", "Стора-Т" (РКС-01), "Терра" (МКС-05), "Селвіс" (ДКС-01М), "Пошук" (МКС-07), МКС-У та ін.

Прилади контролю опромінення призначені для вимірювання доз опромінення людей, які знаходяться на забрудненій місцевості або під впливом проникаючої радіації. До цієї групи приладів відносяться індивідуальні дозиметри: ДП-22В, ДП-24, ІД-1, ІД-11 та ряд універсальних сучасних приладів типу Стора-Т (РКС-01), Терра (МКС-05), Селвіс (ДКС-01М).

Формування цивільної оборони оснащені табельними приладами радіаційної розвідки ДП-5В (А, Б), контролю опромінення ДП-22В, ДП-24, РІД-1, ИД-11 .

Виявлення радіоактивних речовин та іонізуючих випромінювань (нейтронів, гамма-променів, бета- і альфа-частинок) ґрунтується на здатності цих випромінювань іонізувати речовину середовища, в якій вони поширюються. Внаслідок іонізації відбуваються хімічні й фізичні зміни у речовині, які можна виявити і виміряти: засвічуються фотопластинки, змінюється колір, прозорість, властивості хімічних розчинів, електропровідність речовини, відбувається люмінесценція. На деяких з цих ефектів ґрунтується принцип роботи дозиметричних і радіометричних приладів.

У радіометрії застосовують такі методи індикації іонізуючих випромінювань:

• фотографічний,

• іонізаційний,

• сцинтиляційний,

• хімічний,

• розрахунковий.

Іонізаційний метод. Під впливом радіоактивного випромінювання відбувається іонізація газу – утворення позитивних та негативних іонів, які рухаються в електричному полі відповідно до катода й анода. Сила іонізуючого струму, що виникає при цьому процесі, відповідає іонізаційній здатності радіоактивних випромінювань.

Під дією випромінювань в ізольованому об’ємі проходить іонізація газу. Електрично нейтральні атоми (молекули) газу розділяються на позитивні та негативні іони. Якщо в цьому об’ємі помістити два електроди, на які подано постійну напругу, то між електродами утворюється електричне поле. При наявності електричного поля в іонізованому газі утворюється прямий рух заряджених частинок, тобто через газ проходить електричний струм, який називається іонізаційним струмом. Вимірюючи іонізаційний струм, можна судити про інтенсивність іонізуючих випромінювань.

Прилади, що працюють на основі іонізаційного методу, мають принципово однакову будову. Їх електрична схема наведена на мал. 1.

Іонізаційна камера являє собою заповнений газом замкнений об’єм, в середині якого знаходяться два ізольованих один від одного електроди (типу

Мал. 1. Електрична схема дозиметричного приладу:

1 – приймальний пристрій (газорозрядний лічильник або іонізаційна камера); 2 – підсилювач електричного струму (електронна лампа або транзистор); 3 – навантажувальний резистор; 4 – мікроамперметр, шкала якого проградуйована в рентгенах (мілірентгенах, мікрорентгенах); 5 – джерело електричного живлення (акумулятор або сухі елементи).

конденсатора). До електродів камери прикладена напруга від джерела постійного струму. При відсутності іонізуючих випромінювань струму не буде, оскільки газ є ізолятором. При дії іонізуючого випромінювання в іонізаційній камері газ іонізується. У електричному полі позитивно заряджені частинки переміщуються до катода, а негативні – до анода. У колі камери виникає іонізаційний струм, який реєструється мікроамперметром. Числове значення іонізаційного струму пропорційне потужності випромінювання. Звідси видно, що за іонізаційним струмом можна судити про потужність дози випромінювання, діючої на камеру. Іонізаційна камера працює в області насиченості.

Газорозрядний лічильник використовується для вимірювання радіоактивних випромінювань малої інтенсивності. Висока чутливість лічильника дозволяє виміряти інтенсивність випромінювання в десятки тисяч раз менше тієї, яку вдається виміряти іонізаційною камерою.

Газорозрядний лічильник являє собою пустотілий герметичний металевий циліндр, заповнений розрідженою сумішшю інертних газів (аргон, неон) з деякими добавками, які покращують роботу лічильника (пара спирту). У середині циліндра, вздовж його осі, натягнута тонка металева нитка (анод), ізольована від циліндра. Катодом є металевий корпус або тонкий шар металу, нанесений на внутрішню поверхню скляного корпусу лічильника. До металевої нитки і струмопровідного шару (катода) подають напругу від електричного джерела живлення.

У газорозрядних лічильниках використовується принцип підсилення газового розряду. При відсутності радіоактивного випромінювання вільних іонів в об’ємі лічильника немає. Тому в ланцюзі лічильника електричного струму також немає. При дії радіоактивних випромінювань в робочому об’ємі лічильника утворюються заряджені частинки. Електрони, рухаючись в електричному полі анода лічильника, площа якого значно менша від площі катода, набувають кінетичної енергії, достатньої для додаткової іонізації атомів газового середовища. Вибиті при цьому електрони також проводять іонізацію. Таким чином, одна частинка радіоактивного випромінювання, потрапивши в об’єм суміші газового лічильника, призводить до утворення лавини вільних електронів. На нитці збирається велика кількість електронів. Внаслідок цього позитивний потенціал різко зменшується і виникає електричний імпульс. Реєструючи кількість імпульсів струму, що виникають за одиницю часу, можна судити про інтенсивність радіоактивних випромінювань.

Сцинтиляційний метод ґрунтується на ефекті випромінювання світла сірчистим цинком, йодистим натрієм та деякими іншими речовинами під впливом радіоактивних випромінювань, що реєструється спеціальним датчиком.

Хімічний метод ґрунтується на властивості деяких хімічних речовин під впливом радіоактивних випромінювань змінювати свою структуру або колір внаслідок окисно-відновних реакцій.

Наприклад, розчин хлороформу у воді при опроміненні розкладається з утворенням соляної кислоти, наявність якої та приблизну концентрацію визначають за зміною кольору індикатора. За інтенсивністю утвореного забарвлення, яке порівнюють з еталоном, визначають дозу радіоактивних випромінювань. За цим методом працюють хімічні дозиметри ДП-20 і ДП-70 М.

Фотографічний метод заснований на зміні міри почорніння фотоемульсії під впливом радіоактивних випромінювань. Експозиційну або поглинуту дозу випромінювання можна визначити, порівнюючи почорніння плівки чи паперу з еталоном. Цей метод фактично є різновидністю хімічного методу.

Розрахунковий метод визначення дози опромінення передбачає застосування математичних розрахунків для визначення дози опромінення від радіонуклідів, які потрапили в організм.

Дозиметричні прилади за своїм призначенням поділяються на чотири основних типи: індикатори, рентгенметри, радіометри, дозиметри.

Індикатори застосовують для виявлення радіоактивного забруднення місцевості та різних предметів. Деякі з них дають змогу також вимірювати рівні радіації β- і γ-випромінювань. Датчиком служать газорозрядні лічильники. До цієї групи приладів належать індикатори ДП-63, ДП-63А, ДП-64.

Рентгенметри призначені для вимірювання рівнів радіації на забрудненій радіоактивними речовинами місцевості. Датчиками в цих приладах застосовують іонізаційні камери або газорозрядні лічильники. Це загальновійськовий рентгенметр ДП-2, рентгенметр "Кактус", ДП-3, ДП-ЗБ, ДП-5В (А, Б) та ін.

Радіометри використовують для вимірювання ступеня забруднення поверхонь різних предметів радіоактивними речовинами. Датчиками радіометрів є газорозрядні і сцинтиляційні лічильники. Найпоширеніші прилади цієї групи ДП-12, бета-, гамма-радіометр "Луч-А", радіометр "Тиса", радіометричні установки ДП-100М, ДП-100АДМ та ін.

Дозиметри призначені для вимірювання сумарних доз опромінення, одержаних особовим складом формувань ЦО та населенням, головним чином γ-опромінення. Вони поділяються за видом вимірюваних випромінювань γ-, β-частинок та нейтронного потоку. У дозиметрах індивідуального призначення датчиками служать іонізаційні камери, газорозрядні чи сцинтиляційні лічильники.

Радіометр "Прип’ять" (мал. 2) призначений для контролю радіаційної обстановки. За допомогою радіометра можна виміряти: величину зовнішнього гамма-фону; забруднення радіоактивними речовинами житлових та виробничих приміщень, будівель, споруд, одягу, території, поверхні ґрунту, транспортних засобів; вміст радіоактивних речовин в продуктах харчування.

Діапазон вимірювання потужності експозиційної дози гамма-випромінювання – від 0,01 до 20 мР/год; потужності еквівалентної дози гамма-випромінювання – від 0,1 до 200 мкЗв/год.; питомої активності – від 1ּ10^-7 до 2ּ10^-5 Кі/кг.

Робота з радіометром “Прип’ять”

Живлення радіометра здійснюється від сухого елемента типу “Корунд” напругою 9 В або від блока живлення типу “Електроніка Д2-10М”, що вмикається в мережу змінного струму напругою 220 В.

Зовнішній вигляд і розміщення органів керування зображено на мал. 2.

Мал. 2. Радіометр “Прип’ять”.

1 – “Питание ВКЛ” – перемикач, за допомогою якого радіометр підключається до джерела живлення. Поява цифр на табло індикатора свідчить про те, що напруга живлення знаходиться у нормі.

2 – “КП” – кнопка контролю живлення, при натисненні якої табло показує напругу живлення у вольтах.

3 – “Режим -” – перемикач виду вимірюваного іонізуючого випромінювання (бета – перемикач у лівому положенні, гамма – у правому).

4 – “ ” – перемикач вибору потужності доз випромінювання.

– потужність еквівалентної дози в мкЗв/год (пермикач вгору), – потужність експозиційної дози в мР/год (перемикач вниз).

5 – “ – А_m” – перемикач, за допомогою якого вибираються одиниці вимірювання активності джерела бета-випромінювання.  – густина потоку бета-випромінювання у част./см^{2 ·} хв (число частинок, що вилітають з 1см² площі поверхні за одну хвилину, перемикач вгору). А_m – питома активність у Кі/кг (перемикач вниз).

6 – “Предел” – перемикач піддіапазонів вимірювання, може займати одне із двох положень (верхнє, нижнє), в яких чутливість приладу відрізняється в 10 разів.

7 – “Время” – перемикач тривалості встановлення показів радіометра. 20 с або 200 с – тривалість при вимірюванні , або .

10 хв або 100 хв – тривалість при вимірюванні А_m .

8 – вмикач звукового сигналу.

9 – утоплена вилка для приєдання блока живлення.

10 – кришка – фільтр лічильників.

11 – кришка відсіку гальванічного елемента.

Готуючи радіометр “Прип’ять” до роботи, необхідно:

1. Вставити елемент живлення “Корунд”. Для цього необхідно зняти на нижній панелі кришку відсіку живлення. У випадку використання зовнішнього джерела живлення його потрібно підключити через утоплену вилку “Питание”.

2. Ввімкнути радіометр, перевівши перемикач “Питание” в положення “Вкл”. Відсутність світла або мигтіння індикатора свідчить про те, що напруга елемента живлення нижча від мінімально допустимого значення. В цьому випадку необхідно замінити елемент живлення. Для контролю напруги джерела живлення натисніть кнопку “КП”. При цьому на табло з’явиться число з комою після другої цифри, яке показує значення напруги у вольтах. Якщо напруга батареї буде менша 6 В, її необхідно замінити.

І

ндикатор радіаційного випромінювання “Фон” (мал. 3) дає можливість якісно оцінити потужність радіаційного випромінювання. При цьому потужність оцінюється за світловим (зелений – рівень радіації невисокий; жовтий – рівень радіації підвищений; червоний – рівень радіації високий, небезпечний) та звуковим (чим частіше подається звуковий сигнал, тим вищий рівень радіації) сигналами.