РАДІОАКТИВНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ І ВИДИ ВИПРОМІНЮВАНЬ
Під радіоактивністю розуміють здатність деяких природних чи штучних елементів до розпаду. Такі елементи називають радіоактив- ними. Розпад елемента супроводиться зміною порядкового номера з перетворенням одного елемента на інший або масового числа з ви- никненням ізотопів даного хімічного елемента. Розпад триває доти, доки не утвориться стабільний, нерадіоактивний ізотоп. Більшість хімічних елементів мають як радіоактивні, так і стабільні ізотопи.
Інтенсивність розпаду підпорядковується природному закону, який називають законом радіоактивного розпаду. Сформулювати його можна таким чином: кількість атомів_радірактивного_елемента (ра- діонукліда), що розпадаються за одиницю часу, пропорційна їх за- гальній кількості; за рівні проміжки часу відбувається ядерне пере- творення рівних часток активних елементів речовини.
Із законом радіоактивного розпаду пов'язане поняття періоду на- піврозпаду (Т) радіоактивного елемента. За останнім визначається час, упродовж якого розпадається доловила всіх атомів радіонукліда в даній масі речовини. Період напіврозпаду визначений для всіх відомих радіоактивних елементів: він коливається від часток секун- ди до мільярдів років. У зв'язку з цим розрізняють _ко_роткоживучі радіонукліди, період напіврозпаду яких не перевищуєГбО діс?,та до- вгоживучі — з тривалішим періодом напіврозпаду.
З інтенсивністю ядерних перетворень пов'язане поняття активу пості, що визначає кількість перетворень за одиницю чдеу... Актив- ність є мірою кількості радіоактивної речовини у загальній її масі. Визначення поняття активності і її одиниці наведені в табл. 121.
Розрізняють такі види ядерних перетворень:
1. Альфа-розпад, при якому вивільняються альфа-частинки й ут- ворюються нові елементи з масовим числом меншим на чотири, за- рядом — на дві одиниці.
2. Бета-електронний розпад, коли вивільнюються електрони і заряд нового елемента зростає на одиницю, а масове число не змінюється.
3. Бета-позитронний розпад, коли вивільнюються позитрони; за- ряд елемента зменшується на одиницю, масове число не змінюється.
4. Електронне К-захоплення. В цьому випадку ядро захоплює електрон з внутрішньої оболонки. Заряд зменшується на одиницю, масове число не змінюється.
5. Самовільний поділ ядер. Інколи ядра важких елементів захоп- люють повільні нейтрони. При цьому ядра розпадаються з утворен- ням осколків. Реакція некерована, може бути причиною ядерного вибуху.
6. Термоядерні реакції. В умовах, коли температура середовища досягає мільйонів градусів, а тиск — декількох мільйонів атмосфер, ядра легких елементів, наближаючись одне до одного, об'єднуються у важкі. При цьому звільняються нейтрони і величезна кількість енергії.
Кожний акт радіоактивного розпаду супроводиться виникнен- ням іонізуючого випромінювання. Розрізняють:
1. Корпускулярне випромінювання: альфа-, бета-частинки, ней- трони, протони, ядра віддачі. При цьому носії енергії мають масу спокою.
2. Квантове випромінювання: гама- та рентгенівське.
Альфа-випроміпювання — випромінювання, що складається з аль- фа-частинок (ядер гелію), які випромінюються при згаданому вище виді перетворення і мають велику іонізаційну та незначну проникну здатність. я і. ,-;
Бета-випроміпювання — потік електронів чи позитронів з без- перервним енергетичним спектром, який характеризується значно мен- шою, ніж альфа-частинки, іонізуючою та більшою проникною здат- ністю.
Гама-випромінювания — короткохвильове, з довжиною хвилі мен- ше 0,1 нм, електромагнітне випромінювання, що виникає при розпа- ді радіоактивних ядер, переході ядер зі збудженого стану в спокій- ний, при взаємодії швидких заряджених частинок з речовиною, ані- гіляції електронно-позитронних пар тощо. Часто супроводжує ос- новні види випромінювання (альфа- та бета-) і завжди — акти поділу ядер і термоядерні реакції.
Рентгенівське випромінювання — електромагнітне випроміню- вання з довжиною хвилі 10"5-10-2 нм. Джерела — рентгенівська трубка, прискорювачі нейтронів. Як і гама-випромінювання воно характери- зується незначною іонізуючою та великою проникною здатністю — людину пронизує наскрізь.
Енергія різних видів випромінювання при взаємодії з речови- ною об'єктів середовища, зокрема, біологічною тканиною, призводить до іонізації атомів. Зі ступенем іонізації пов'язане поняття дози оп- ромінення. Визначення видів дози та їх одиниці наведені в табл. 121.
На сучасному рівні технічного розвитку суспільства людство кон- тактує з численними джерелами іонізуючого випромінювання. Дже- рело іонізуючого випромінювання — це об'єкт, що містить радіоак- тивну речовину, або технічний пристрій, який створює за певних умов іонізуюче випромінювання. Розрізняють такі види джерел:
закриті джерела — радіоактивна речовина у такому агрегатному стані, що виключає можливість забруднення радіоактивним матері- алом об'єктів середовища. Це переважно тверді (металеві) конгло- мерати різної форми — бруски, кульки, голки тощо, що унеможлив- люють розсипання радіоактивної речовини по робочій поверхні, та надходження у повітря її парів;
відкриті джерела — радіоактивні речовини у такому агрегатно- му стані, який за певних умов, зокрема аварійних, допускає забруд- нення середовища радіоактивним матеріалом (рідини, порошки то- що);
генератори випромінювання — пристрої, що не мають постійної активності речовини у вигляді закритих чи відкритих джерел, але здатні генерувати випромінювання в увімкненому вигляді, наприк- лад, рентгенівський апарат.
Залежно від способу контакту з різними видами джерел люди- на може підлягати зовнішньому чи внутрішньому опроміненню. Зов- нішнє опромінення — опромінення об'єкта від джерел, що перебува- ють поза ним, внутрішнє — опромінення тіла людини чи окремих органів і тканин від джерела, що розташоване в самому тілі, т. зв. інкорпорованого радіонукліда.
При опроміненні тіла людини в той чи інший спосіб можуть виникати біологічні ефекти:
1. Соматичні наслідки, що спровоковані відносно великими доза- ми, — гостра променева хвороба; хронічна променева хвороба; ло- кальні ураження — променеві опіки.
2. Віддалені (в часі) соматичні наслідки — героефекти — скоро- чення тривалості життя; лейкози — злоякісні зміни клітин крові; неоплазми — пухлини органів і тканин різної локалізації.
3. Віддалені генетичні наслідки — домінантні та рецесивні генні мутації; хромосомні аберації.
Соматичні наслідки, спровоковані великими дозами, називають детерміністичними (нестохастичними) ефектами. Такі ефекти ви- являються тільки при перевищенні певного дозового порога і їх тяжкість залежить від отриманої дози. Віддалені наслідки в світлі сучасної термінології характеризують як стохастичні ефекти. Це без- порогові ефекти радіаційного впливу, ймовірність виникнення яких існує при будь-яких дозах опромінення і зростає при збільшенні дози, тоді як відносна тяжкість проявів від дози не залежить. Вони виникають при тривалому опроміненні невеликими дозами, що не можуть спричинити навіть хронічну променеву хворобу. Перші про- яви віддаленого впливу опромінення населення в результаті вики- ду радіоактивного матеріалу з реактора Чорнобильської АЕС за- прогнозовані на 1997-2002 рр.
В основу захисту населення від шкідливого впливу іонізуючого випромінювання покладено гігієнічне нормування радіаційного фак- тора. Для забезпечення диференціювання нормативів все населення згідно з "Нормами радіаційної безпеки України" (НРБУ-97) поді- лено на три категорії:
категорія А — особи з числа персоналу, які постійно або тимча- сово працюють безпосередньо з джерелами іонізуючого випроміню- вання;
категорія Б — особи з числа персоналу, які безпосередньо не працюють з джерелами іонізуючого випромінювання, але в зв'язку з розташуванням робочих місць у приміщеннях та на промислових майданчиках об'єктів з радіаційно-ядерними технологіями можуть отримувати додаткове опромінення;
категорія В — все населення.
Крім того, для визначення допустимого рівня впливу випроміню- вання на різні ділянки тіла людини встановлені групи критичних органів: /г І — все тіло, гонади, червоний кістковий мозок;
II — внутрішні органи; ;) III — кісткова тканина, шкіра, кисті рук і стопи.
Нормами радіаційної безпеки представлені два класи нормати- вів — ліміти доз та допустимі рівні.
Ліміт дози — основний радіаційно-гігієнічний норматив, метою якого є обмеження опромінення осіб категорії А, Б, В від усіх дже- рел іонізуючого випромінювання в ситуаціях практичної діяльності. Числові значення лімітів дозн наведені в табл. 122.
Таблиця 122
Ліміти доз опромінення, мЗв/рік
|
| Категорії осіб
|
|
| А*
| Б*
| в*
| Ліміт ефективної дози Ліміти еквівалентної дози зовнішнього опромінення: , (
для кришталика ока
для шкіри
для кистей і стіп
| 20**
150 500 500
|
15 50 50
|
15 50
| П р н м і т к и.
* -- розподіл дози опромінення упродовж календарного року не регламентується.
** — в середньому за будь-які послідовні п'ять років, але не більше 50 мЗв за рік.
Допустимі рівні —- величини, що регламентують можливий вплив на організм при внутрішньому опроміненні за рахунок інкорпорації радіонуклідів. Розрізняють такі види допустимих рівнів:
1. Допустима концентрація радіонукліда. НРБУ визначає розмі- ри забруднення радіоактивними речовинами повітря робочої зони (для категорії А, Б), атмосферного повітря та води — для катего- рії В.
2. Допустиме надходження — річне надходження радіонукліда в організм, що забезпечує неперевищення ліміту дози за будь-яких поєднань віку. Для персоналу розглядається лише референтний вік "дорослий".
3. Допустимий рівень — похідний норматив для надходження радіонуклідів в організм за календарний рік, усереднених за рік по- тужності еквівалентної дози, концентрації радіонуклідів у повітрі, воді та раціоні, щільності потоку частинок і т. ін., розрахований для умов опромінення зі значень ліміту доз.
Крім того, для забезпечення умов роботи осіб категорії А вста- новлений окремий норматив — допустиме радіоактивне забруд- нення поверхні. Це рівень, що не допускає перевищення ліміту дози за рахунок радіоактивного забруднення поверхні робочих приміщень, обладнання, індивідуальних засобів захисту і шкірних покривів для осіб категорії А та робочих поверхонь.
Допустимі рівні для кожного радіонукліда наведені в "Нормах радіаційної безпеки України".
Органами санітарного нагляду при проведенні поточного кон- тролю за умовами праці осіб, що професійно контактують з джере- лами іонізуючого випромінювання, в кожному конкретному випад- ку можуть бути встановлені контрольні рівні опромінення з метою зниження дози опромінення до мінімального рівня на основі враху- вання особливостей виробничого процесу та потужності наявних си- стем захисту. Контрольні рівні кількісно завжди нижчі від допусти- мих. ?
,-л 16.2. МЕТОДИ РЕЄСТРАЦІЇ ІОНІЗУЮЧИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ
Для того щоб оцінити з гігієнічних позицій умови праці персо- налу, необхідно мати насамперед об'єктивні дані про інтенсивність іонізуючого випромінювання. Треба заміряти дозу або потужність дози від джерел, що є в виробничому приміщенні, відповідною апа- ратурою.
Вимірювальні прилади складаються з таких основних конструк- тивних елементів: датчика (детектора випромінювання) — пристрою, що вловлює енергію випромінювання (залежно від способу реєстра- ції, може бути у вигляді іонізаційної камери, газорозрядного лічиль- ника, фотопомножувача, фотопластинки, розчину відповідного хіміч- ного складу); підсилювача-нормалізатора імпульсів, призначенням якого є посилення сили струму у схемі приладу та вимірювального приладу у вигляді шкалті зі стрілкою, електромеханічного лічиль- ника, перерахункової схеми тощо. Уся схема підключається до дже- рела струму — електромережі чи батареї акумуляторів.
Нижче наводяться відомості про конструктивні особливості та принципи роботи реєстраційних пристроїв — датчиків, а також основні способи реєстрації випромінювань. Залежно від енергії і виду взаємодії з речовиною окремі види випромінювань можуть бути зареєстровані повністю, частково або не реєструються тим чи іншим видом детектора. Очевидно, правильний підхід до вибору при- ладів радіаційного контролю забезпечить одержання результатів ви- сокої точності, що дасть змогу надалі розробити гігієнічно обґрун- товані заходи, спрямовані на оптимізацію радіаційної обстановки в виробничих приміщеннях.
Перелік основних методів реєстрації іонізуючих випромінювань при здійсненні дозиметричних вимірювань у виробничих приміщен- нях наведено у табл. 123.
Іонізаційний метод реєстрації випромінюваньгрунтується на вимірюванні іонізації газів, яка настає під дією радіоактивних ви- промінювань.
Перший вид датчиків — іонізаційні камери є видозміною газово- го конденсатора, що має два електроди, на які подається напруга від батареї (мал. 94). Якщо відсутні джерела випромінювання, повітря між пластинками є ізолятором і струм через конденсатор не про- ходить. При наявності джерела в повітрі утворюються іони, що під впливом електричного поля рухаються між електродами і прилад засвідчить, що в колі виник електричний струм. Сила цього струму залежить від напруги, що подається на електроди. Ця залежність має назву вольтамперної характеристики датчика (мал. 95).
Спочатку сила струму зростає пропорційно напрузі згідно з за- коном Ома (ділянка 6-е/,). Надалі (ділянка С( — є/2) сила струму при збільшенні напруги не зростає, оскільки всі утворені іони до- сягають обмоток конденсатора; ця ділянка називається областю на- сичення. При напрузі, яка перевищує значення Иг рух електронів прискорюється до такої кінетичної енергії, яка є достатньою для вто-
Таблиця 123 Методи реєстрації іонізуючих випромінювань
Ділянка застосування
Вимірювання дози та потужності дози бета- і гама-вппромінювання; радіометрія альфа-, бета- та гама-джерел Вимірювання потужності дози гама- випромінювання; радіометрія альфа-, бета- і гама-джерел
Люмінесцентний Сцинтиляційні лічильники
| Вимірювання потужності дози бета- і гама- випромінювання; радіометрія альфа-, бета- і гама- джерел
Люмінесцентні дозиметрії Фотодозиметри (фотоплівка) Хімічні речовини
| Вимірювання дози гама-випромінювання, потоків нейтронів
Вимірювання доз гама- і рентгенівського випромінювання
Індикація і вимірювання великих доз гама- випромінювання
Калориметричний Калориметри
| Вимірювання великих доз гама-випромі- нювання
ринної іонізації молекул. Ділянка II2 — (73 називається ділянкою пропорційності, або областю газового посилення. При дальшому збіль- шенні напруги (ділянка V — (У4) вторинна іонізація така інтенсив- на, що частинка чи квант будь-якої енергії, що потрапляють в об'єм датчика, спричиняють утворення потоку іонів. Ця ділянка називаєть- ся областю Гейгера.
Іонізаційні камери як низьковольтні датчики працюють у ді- лянці напруг "область насичення" (100-300 В). Залежно від форми, електродів розрізняють циліндричні, пласкі та сферичні камери. Чим; більший об'єм камери, тим більше пар іонів утворюється вторинни-
"-0
Мал. 94. Схема роботи іоніза- ційної камери:
Мал. 95. Вольтамперна характеристика роботи іонізаційних детекторів.
| 1\2 — електроди камери; 3 — джерело живлення; 4 — радіоак- тивний препарат; 5 — вимірюваль- ний прилад.
15 870-°
і . .•■;■■■■ Сцинтилятор Електрон
Шлях І Фотон І 2 4 частинки,
| Фотоелектронний помножувач
| ми електронами. Тому для вимірювання малих доз використовують великі камери (об'ємом 0,5-5 л), для вимірювання великих — за- довольняються камерами об'ємом в декілька кубічних сантиметрів.
У ділянці газового посилення використовують пропорційні лі- чильники, зокрема, для визначення альфа-частинок у мішаному по- тоці випромінювання.
В області Гейгера при напругах більш ніж 400 В використову- ються газорозрядні лічильники, які за формою поділяються на ци- ліндричні та торцеві. В об'єм циліндричного лічильника іонізуючі частинки або кванти надходять через стінку — корпус, виготовле- ний з алюмінію, міді або скла. По осі корпусу натягнута металева нитка завтовшки 0,1-0,2 мм, на яку подається позитивний потенці- ал (до 1000 В). В торцевих лічильниках один із торців закритий тонкою плівкою зі слюди, що створює незначний опір при надход- женні в детектор частинок з малою проникною здатністю (альфа- чи бета-частинок) та незначною енергією. При підготовці до роботи га- зорозрядних датчиків знімають їх лічильну характеристику, що яв- ляє собою залежність кількості імпульсів, яку видає лічильник на вимірювальний пристрій приладу, від напруги. В ділянці напруг ви- діляють область "плато" — діапазон, у якому при збільшенні на- пруги кількість імпульсів зростає незначно. Плато не повинно бути коротшим за 150 В. Робочу напругу встановлюють на межі між пер- шою та другою частиною плато (наприклад, коли плато починається при напрузі 500 В, а закінчується при 800 В, робоча напруга стано- витиме 600 В). Оскільки плато практично на графіку не зовсім "го- ризонтальне" і має деякий похил, останній прийнято виражати як процентне збільшення числа імпульсів зі збільшенням напруги на 100 В. Похил плато не повинен перевищувати 15%. Лічильники з більшим похилом плато або з коротшою за 150 В його довжиною непридатні для експлуатації.
Люмінесцентний метод реєстрації випромінювань.Встановле- но, що деякі речовини, т. зв. фосфори, наприклад сірчистий цинк, ак- тивований солями міді чи срібла, здатні під дією частинок або кван- тів давати спалахи світла (сцинтиляції). Число спалахів при цьо- му прямо пропорційне дозі опромінювання фосфору. Виділенню на- копиченої у фосфорі за рахунок опромінення енергії сприяє нагрі- вання (радіотермолюмінесценція) або дія інфрачервоного випромі- нювання (радіофотолюмінесценція). Для практичного застосування створені термолюмінесцентні дозиметри з детекторами на основі фтористого літію з діапазоном вимірювання від 0,01 до 103 Гр, фто- ристого кальцію — до 104 Гр та ін. Як фотолюмінесцентні детекто- ри використовують КаС1-А§, КС1-А§, Са504-Мп, межа виміру яких до 104 Гр.
Спалахи реєструються за допомогою сцинтиляційного датчика, що складається з фосфору та фотоелектропомножувача. Останній перетворює спалахи на електричні імпульси, які підсилюються все- редині цього пристрою у мільйони разів. Усередині скляної колби є система електродів (мал. 96). Першим електродом є фотокатод, за
Мал. 96. Будова сцинтиляційного лічильника:
' Цифрами 1,2, 3, 4, 5, 13, 14 позначені номери ніжок цоколя фотоелектронного
помножувача.
ним міститься фокусуючий електрод у вигляді пластинки з круг- лим отвором. Далі розташовані інші електроди (емітери), а останнім електродом є анод. Катод перебуває під найнижчою напругою, на кож- ний наступний електрод (емітер) подається напруга приблизно на 100 В вища, ніж на попередній. Різниця потенціалів між катодом і анодом може перевищувати 2000 В. Завдяки такому перепаду на- пруг електрони всередині детектора розганяються і за рахунок вто- ринної іонізації сила струму зростає в багато разів.
Фотографічний метод реєстрації випромінювань.Цей метод ба- зується на властивості іонізуючих випромінювань впливати на фо- тоемульсію — аналогічно денному світлу і викликати її почорніння. Він придатний для реєстрації бета-частинок, гама-квантів, а також потоків нейтронів. Ступінь почорніння визначається шляхом порів- няння інтенсивності світлового потоку, що падає на плівку, з інтен- сивністю світлового потоку, що пройшов через плівку. Перед застосу- ванням плівки для вимірювання треба визначити залежність ступе- ня почорніння від дози і побудувати калібрувальну криву. Густину почорніння вимірюють за допомогою денситометрів. Метод застосо- вується при проведенні індивідуального дозиметричного контролю з використанням дозиметра індивідуального фотоконтролю типу ІФК.
Хімічний метод реєстрації випромінюваньґрунтується на тому, що під впливом радіації в речовині відбуваються реакції, що супрово- дяться зміною кольору. Наприклад, опромінення платиноціаніду барію змінює зелений колір на жовтогарячий. Речовини типу хлороформу під дією гама-випромінювання розкладаються з утворенням соляної кислоти. Цей метод малочутливий, неточний і тому використовується переважно для вимірювання великих доз випромінювання.
Калориметричний метод реєстрації випромінювань.При радіо- активному розпаді і взаємодії іонізуючого випромінювання з речо- виною виділяється тепло. Якби вся енергія випромінювання пере- творювалася на теплову, яку можна виміряти за допомогою калори-
метрів, то шляхом простих розрахунків можна було б визначити активність досліджуваних препаратів.
Проте радіоактивний розпад характеризується незначною тепло- продукцією. Наприклад, 1 г радію-226 упродовж години виділяє ли- ше 136 кал, іонізація біологічної тканини дозою порядку 10 Гр-під- вищує температуру на соті частки градуса. Тому калориметричний метод має дуже обмежене застосування, наприклад, для здійснення замірів у активній зоні реактора.
16.3. ДОЗИМЕТРІЯ ЗОВНІШНЬОГО ОПРОМІНЮВАННЯ
Для реєстрації доз зовнішнього опромінювання у виробничих при- міщеннях від бета-, гама-, рентгенівських променів, потоків нейтронів можна застосовувати прилади, дія яких базується на будь-якому прин- ципі, описаному в попередньому розділі. До них належать:
рентгенометри — прилади, що фіксують потужність експо- зиційної дози іонізуючого випромінювання;
індивідуальні дозиметри — прилади, що вимірюють по- тужність експозиційної дози або величину поглиненої дози випро- мінювань;
радіометри, призначені для вимірювання щільності потоків іонізуючих частинок (бета-частинки, нейтрони).
Ці прилади можуть бути стаціонарного призначення або пере- носними.
Прилади для загального (групового) дозиметричного контролю.
Рентгенометр СП — 1-М "Кактус" — стаціонарний рентгено- метр мережного живлення, призначений для вимірювання потужності дози жорсткого гама-випромінювання в діапазоні від 0,2 мР/год до 100 Р/год. Датчик — іонізаційна камера об'ємом 5 л. Завдяки наявності в комплекті приладу екранованого кабеля завдовжки до 100 м датчик і пульт приладу можуть бути розташовані у різних приміщеннях.
Прилад показаний на мал. 97. Перемикач діапазонів має значення від "х 1" до "х 10000". Прилад обладнаний світловим і звуковим сигнальними пристроями. Крім того, на пульті розташовані пристрої для встановлення режиму роботи приладу.
Після увімкнення в мережу тумблер "установка нуля —робота" слід поставити в положення "установка нуля", тумблер "сигнал" у положення "вимкн.". Перемикач діапазонів переводять у положен- ня "х 100" і встановлюють стрілку приладу на нуль за допомогою регулятора "установка нуля". Далі слід натиснути на кнопку "пере- вірка". Якщо стрілка шкали встановиться між цифрами 1 і 2, то прилад справний.
Вмикають піддіапазон очікуваної потужності дози і встановлю- ють на цьому піддіапазоні нуль приладу. Переводять тумблер "уста- новка нуля —робота" в положення "робота". Прилад готовий до ви- мірювань.
:( Мал. 97. Прилад "Кактус":
/ — перехідні колодки кабеля; 2 — іонізаційна камера об'ємом 5 л; З — попередній (
підсилювач постійного струму на електрометричній лампі; 4 — пульт керування; 5 — %
індикатор; 6 — перемикач піддіапазонів; 7 — тумблер мережі; 8 — тумблер "установ-.;
лення нуля — робота"; 9 — установлення нуля (точне); 10 — установлення нуля
(приблизне); // — регулювання чутливості сигнального пристрою; 12 — тумблер '
вмикання дзвінка сигнального пристрою "сигнал"; 13 — кнопка "перевірка"; 14 — і'
сигнальна лампочка вмикання мережі.
Підносять джерело випромінювання до іонізаційної камери. Стріл- ка приладу відхиляється вправо. При значному відхиленні, що свід- чить про надлишкову (вище від допустимої) потужність дози, спрацьо- вує сигнальний пристрій — лампочка та дзвінок. Чим потужніша доза, тим менші інтервали між світловими (звуковими) сигналами.
Мікрорентгенометр медичний МРМ—1 призначений для вимірювання малих доз рентгенівського та гама-випромінюван- ня. Датчик — іонізаційна камера, вмонтована у корпус приладу (мал. 98). Перемикач діапазонів має значення: "х 0,2", "х 1", "х 10", "х 100" мкР/с і розташований в центрі пульта. Справа внизу розташований тумблер "установка нуля", зліва внизу — тумблер увімкнення прила- ду в мережу та розжарення, вище — кнопка перевірки. Прилад пере- носний.
Щоб підготувати прилад до робо- ти, необхідно увімкнути його в мере- жу, перевести перемикач діапазонів у положення "0", прогріти прилад уп- родовж 10 хв, встановити тумблером "установка нуля" стрілку приладу на нуль шкали і перевести перемикач піддіапазонів у положення "х 100". Прилад готовий для роботи. Перено- симо його у точку контролю потуж- ності дози і через 20-30 с фіксують покази шкали. Якщо стрілка прила- Мал. 98. Прилад МРМ-1.
ду не відхиляється або відхи- ляється менш ніж на одну по- ділку, вмикають більш чутливий піддіапазон "х 10", а якщо по- трібно — ще більш чутливий.
Рентгенометр ДРГ — 05 використовується для вимірю- вання потужності дози рентге- нівського та гама-випроміню- вання в діапазоні від 0,1 до 10000 мкР/с і оцінки наявно- сті бета-випромінювання в енер- гетичному діапазоні від 200 до
електронний фотопомножу-
3000 кеВ. Детектор випромінювання вач ФЕУ — 35. Прилад переносний.
У нижній частині корпусу (мал.99) кріпиться ручка, в якій роз- ташовані елементи живлення. На задній частині корпусу розташо- ване світлове табло з позначками "менше 100 мкР/с" та "більше 100 мкР/с", а також перемикач піддіапазонів. На передній частині кріпиться блок детектування у вигляді циліндра, на торці якого змон- тована діафрагма, що служить світловим затвором. Робота затвора здійснюється обертанням стакана, конструктивно з ним з'єднаного. На цей стакан одягнутий знімний ковпачок-екран з поліетилену, який знімається при визначенні бета-випромінювання. У комплект при- ладу входять контрольні бета-джерела стронцій-90 та ітрій-90.
Щоб підготувати прилад до роботи, обертанням стакана блок де- тектування треба встановити в положення "відкрито". Через 15 хв після увімкнення приладу вимірюють покази від контрольного бе- та-джерела на обох піддіапазонах ("менше 100 мкР/с" та "більше 100 мкР/с") в такому порядку: на піддіапазоні "менше 100 мкР/с" знімають покази приладу, зумовлені власним фоном; з блоку детек- тора знімають поліетиленовий ковпачок і фіксують покази приладу від контрольного бета-джерела, обчисливши середнє арифметичне з 15-20 послідовних вимірювань; встановлюють перемикач піддіапа- зонів у положення "більше 100 мкР/с".
Прилад готовий до роботи. Наявність бета-випромінювання ви- значають за допомогою поліетиленового екрана та без нього. Збіль- шення показів при знятому ковпачку більш ніж на 20 проти пока- зів за його наявності свідчить про присутність бета-випромінюван- ня.
Радіометр "Прип'ять" РКС —20.03 призначений для вимірю- вання потужності експозиційної дози гама-випромінювання, а також щільності потоку і питомої активності бета-частинок. Переносний портативний прилад. Детектор випромінювання — газорозрядний лічильник та цифровий індикатор вмонтовані в корпус приладу. Жив- лення батарейне (мал. 100).
Потужність дози гама-випромінювання вимірюють таким чином. Перемикач "живлення" встановлюють у положення "Увімкн.", пе-
— О— 200.0
20.00
20.00-1О3
| ремикач "р-у" — у положення "у", переми- качі "Н", "X" — в одне з положень залеж- но від того, в яких одиницях необхідно ви- міряти потужність дози: Н — мкЗв/год, X — мР/год. Потужність дози "X" при положенні перемикача "межа 1" вимірю- ється в діапазоні 0,01-1,999 мР/год з ін- дикацією коми після першої цифри. При положенні перемикача "межа 2" потуж- ність дози вимірюється в межах 2,0-19,99 мР/год з індикацією коми після другої цифри. Потужність еквівалентної дози при положенні перемикача "межа 1" вимірю- ється в діапазоні 0,1 — 19,99 мкЗв/год з індикацією коми після третьої цифри. Пе- ремикач "час" при цьому повинен бути в положенні 20 с.
Мал. 100. Радіометр "Прип'ять".
| При вимірюванні щільності потоку бе- та-частинок перемикач "р-у" встановлюють у положення "Р", перемикач "ф-Ат" — у положення "ф". При положенні перемикача "межа 1" щільність потоку вимірюється в діапазоні 10-1999 Ом/хв, кома ставиться після другої цифри. Перемикач "час" по-
винен бути встановлений у положення 20 с. Вимірювання прово- дять двічі — при наявності кришки (для визначення гама-фону) та без неї. Остаточним результатом є різниця другого і першого відлі- ків.
Для визначення питомої активності при положенні перемикача "Р-у" в позиції "Р" перемикач "ф-Ат" встановлюють у положення "Ат". При положенні перемикача "межа 1" питома активність зраз- ка вимірюється в межах М0~7-1,999-10~6 Кі/кг; при положенні пе- ремикача "межа 2" - в діапазоні 2-10~6—19,99 10е Кі/кг з індикаці- єю коми після другої цифри. Перемикач "час" повинен бути вста- новлений у положення 10 хв.
Прилади для індивідуального дозиметричного контролю.Ви- мірювання потужності дози зовнішніх потоків частинок та квантів у виробничих приміщеннях часто є недостатнім для гігієнічної оцін- ки умов праці персоналу, оскільки поля випромінювань змінюють- ся в часі та просторі. Тому паралельно проводиться індивідуальний дозиметричний контроль, що дає змогу зафіксувати величину дози, яку отримав за час перебування на роботі кожний працівник. В НРБУ- 97 зазначено, що індивідуальний дозиметричний контроль у кон- кретних для кожного випадку обсягах є обов'язковим для осіб, у яких річна ефективна доза опромінення може перевищувати 10 мкЗв (1 бер).
Дозиметр КІД-2 (мал. 101) призначений для визначення дози рентгенівського та гама-випромінювання в діапазонах 0,005-0,05 Р
Мал. 101. Індивідуальний дозиметр КІД-2.
та 0,05-1 Р. Прилад мережного живлення, який складається з заряд- но-вимірювального пульта та комплекту дозиметрів.
На панелі зарядно-вимірювального пульта розташовані: зліва — запобіжник, гніздо живлення струму, тумблер вмикання приладу в мережу, ручка змінного опору "установка шкали"; справа — гнізда "заряд" та "вимірювання", а також виведені під шліц змінні опори для встановлення чутливості на діапазонах 0,05 та 1 Р; в центрі — шкала гальванометра з двома згаданими діапазонами виміру.
Індивідуальні дозиметри складаються з двох конденсаторних ка- мер, розрахованих на граничну дозу до 1 Р та 0,05 Р. Принцип дії останніх полягає в розрядці зарядженої камери за умови виник- нення в ній струмів під впливом іонізації за рахунок надходження в об'єм камери енергії іонізуючого випромінювання. Ступінь розряд- ки камери пропорційний потужності дози.
Для підготовки приладу до роботи слід здійснити такі операції. Колодку запобіжника слід поставити в позицію, що відповідає на- прузі в мережі (127 або 220 В), й увімкнути прилад. При цьому запалиться індикаторна лампочка, а стрілка гальванометра відхилиться в гранично праве положення. Після ЗО хв прогрівання ручкою "уста- новка шкали" слід встановити стрілку гальванометра на праву крайню риску шкали. Зняти глушник із гнізда "заряд", розгвинтити кон- трольний дозиметр і зарядити його (обидві камери), втеплюючи їх у гніздо на максимальну глибину. Перевірити ступінь зарядки ка- мер дозиметра, втеплюючи їх у гніздо "вимірювання". При цьому стрілка гальванометра повинна встановитись у межах "чорного по- ля" (до 0,0025 Р). Прилад готовий для роботи.
Дозиметри, що використовувались в процесі роботи, перевіряються на ступінь розрядки. Для цього в гніздо "вимірювання" підгото
|