Тактико-технические характеристики дозиметров и измерителей мощности экспозиционной дозы, используемых для радиационной разведки и дозиметрического контроля на объекте

Продолжение табл. 8.4

Продолжение табл. 8.4

Прибор ИМД-1С

Предназначен для измерения в полевых условиях мощности экспозиционной дозы γ-излучения в диапазоне энергий от 0,08 до 3 МэВ и обнаружения β-излучения со средней энергией 0,6 МэВ. Диапазон измерений от 0,01 мР/ч до 999 Р/ч, который разбит на два поддиапазона:

«mR/h» с пределами измерений от 0,01 до 999 мР/ч,

«R/h» с пределами измерений от 0,01 до 999 Р/ч.

Измеритель обеспечивает срабатывание звуковой сигнализации при достижении мощности экспозиционной дозы 0,1 и 300 мР/ч на поддиапазоне «mR/h» и 0,1 и 300 Р/ч — на поддиапазоне «R/h».

Время измерения не превышает:

60 с — на поддиапазоне «mR/h» от 0,01 до 9,99 мР/ч,

6 с — на поддиапазоне «mR/h» от 10 до 999 мР/ч;

15 с — на поддиапазоне «R/h» от 0,01 до 9,99 Р/ч,

1,5 с — на поддиапазоне «R/h» от 10 до 999 Р/ч.

Время непрерывной работы измерителя от одного комплекта элементов — не менее 100 ч. При этом, дополнительная погрешность не превышает ±10 %.

Электропитание измерителя осуществляется от четырех последовательно соединенных элементов А-343 «Прима» с номинальным напряжением +6 В, от бортовой сети постоянного тока или аккумуляторов с напряжением от 10,8 до 30 В, от сети переменного тока с напряжением (220±22) В с частотой 50 или 400 Гц.

Комплектация включает в себя пульт измерительный, блок детектирования, блок питания ИМД-1-2 и ИМД-1-6, удлинительную штангу, жгут и кабель соединительный, ЗИП, эксплуатационную документацию.

Принцип действия измерителя основан на преобразовании мощности экспозиционной дозы гамма-излучения в импульсы напряжения, частота следования которых пропорциональна измеряемой величине, с дальнейшей обработкой полученной информации в пульте измерительном и представлением ее на цифровое табло в единицах измерения мощности экспозиционной дозы (Р/ч, мР/ч).

Экспериментальная часть.

1) Подготовка прибора к работе:

Извлечь блоки измерителя из укладочного ящика.

Провести внешний осмотр измерителя.

Подключить питание измерителя в следующей последовательности.

При работе от комплекта элементов:

1) отвернуть шесть винтов и снять крышку батарейного отсека;

2) установить элементы А-343 «Прима» в батарейный отсек с соблюдением полярности;

3) установить крышку батарейного отсека па место и завернуть винты.

При работе от сети постоянного тока:

1) отсоединить батарейный отсек, отвернув два крепежных винта;

2) пристыковать к пульту измерительному блок питания ИМД-1-2, завернув два винта;

3) подсоединить жгут ЖШ6.644.569 к блоку питания и подключить к сети постоянного тока с напряжением не менее +10,8 В и не более +30 В;

4) включить тумблер на блоке питания. Световой индикатор, расположенный на блоке питания, должен сигнализировать о его включении.

Проверка работоспособности проводится в следующей последовательности:

1)подключить питание;

2) установить переключатель на пульте измерительном положение ВЫКЛ;

3) подключить к пульту измерительному блок детектирования ИМД-1-1 с помощью жгута;

4) убедиться, что через время не более 120 с на цифровом табло установятся показания, отличные от нуля. При нулевых показаниях по истечении 120 с — выключить измеритель;

7) подключить головные телефоны к разъему Х2 измерительного пульта и убедиться в наличии щелчков в телефоне с интенсивностью, соответствующей фоновому излучению.

Проведение измерений

Для измерения мощности экспозиционной дозы γ-излучения в диапазоне от 0,01 до 999 Р/ч необходимо выполнить следующее:

1) установить переключатель на пульте измерительном положение «R/h»;

2) через 1 мин нажать кнопку ОТСЧЕТ и зафиксировать показания цифрового табло.

Для измерения мощности экспозиционной дозы γ-излучения в диапазоне от 0,01 до 999 мР/ч, необходимо

1) подключить блок детектирования к разъему XI пульта измерительного с помощью жгута;

2) зафиксировать поворотный экран на корпусе блока детектирования в положении «у»;

3) установить переключатель на пульте измерительном в положение «mR/h»;

4) через 2 мин нажать кнопку ОТСЧЕТ и зафиксировать показания цифрового табло.

Для определения заражения поверхности радиоактивными веществами, необходимо:

1) подключить блок детектирования к разъему XI пульта измерительного с помощью жгута;

2) зафиксировать поворотный экран на корпусе блока детектирования в положении «у»;

3) установить блок детектирования на зараженную поверхность с помощью специальных выступов на корпусе блока;

4) установить переключатель на пульте измерительном в положение «mR/h»;

5) через 2 мин нажать кнопку ОТСЧЕТ и зафиксировать показания цифрового табло.

Для обнаружения β-излучения, необходимо:

1) зафиксировать поворотный экран на корпусе блока детектирования в положении «β+γ»;

2) установить блок детектирования на зараженную поверхность с помощью специальных выступов на корпусе блока;

3) через 1 мин нажать кнопку ОТСЧЕТ и зафиксировать Показания цифрового табло. Увеличение показаний по сравнению с показаниями, полученными при измерении, указывает о наличии β-излучения.

При проведении измерений с использованием блока детектирования для увеличения расстояния от оператора до измеряемого объекта необходимо использовать раздвижную штангу.

При проведении измерений с использованием блока детектирования для удаления пульта измерительного от измеряемого объекта на расстояние до 20 м блок детектирования к пульту необходимо подключать с помощью жгута, входящего в комплект поставки измерителя ИМД-1С.

В случае срабатывания в процессе измерений световой индикации разряда элементов СМЕНИТЬ БАТАРЕИ, необходимо выключить измеритель и сменить комплект элементов.

При проведении измерений в условиях прямого солнечного света, необходимо пользоваться тубусом, входящим комплект поставки измерителя.

По окончании работы с измерителем необходимо выполнить следующее:

1. Переключатель на пульте измерительном установить в положение ВЫКЛ.

2. Отсоединить жгуты от разъемов XI и Х2 пульта и прикрутить на разъемы заглушки.

3. Отключить источник питания.

4. Поместить измеритель в укладочный ящик

3.3.2.2 Порядок выполнения работы.

Выводы по выполненной работе

Вопросы к зачёту

1) Как классифицируются дозиметрические приборы?

2) Меры безопасности при работе с источниками излучений.

3) Принцип действия ядерного оружия.

4) Какая мощности доз γ-излучения на местности в районе эпицентра воздушного ядерного взрыва и ближнего следа радиоактивных выпадений?

5) Предельно допустимые уровни и степени радиоактивного заражения объектов.

6) Какие события можно отнести к радиационным катастрофам ?

7) Организация и проведение радиационной разведки.

8) Какие радионуклиды выпадают на землю после катастрофы и взрыва ядерного боеприпаса?

9) Какие меры проводятся после взрыва ядерной бомбы?

ГЛОССАРИЙ

Авария- нарушение эксплуатации ядерной установки (например, атомной станции), при котором происходит выход радиоактивных материалов и/или ионизирующих излучений в количествах, приводящих к значительному облучению персонала, населения и окружающей среды.

Активность – мера радиоактивности. Определяет количество атомных ядер, распадающихся за одну секунду, или число актов распада в секунду (скорость радиоактивного распада). Измеряется в Беккерелях (Бк) - система СИ, либо Кюри (Ки) - внесистемная единица.

Активность радиоактивного вещества объемная - отношение активности радиоактивного вещества к объему этого вещества. Единицей объемной активности радиоактивного вещества является Бк/куб.м.

Активность радиоактивного вещества удельная - отношение активности радиоактивного вещества к массе этого вещества. Единицей удельной активности радиоактивного вещества является Бк/кг.

Альфа распад (α-распад) - самопроизвольный распад атомных ядер некоторых элементов, сопровождающихся испусканием α-частиц (₂⁴Не).

Альфа-частицы (α-частицы) - частицы, выделяемые из ядра атома. Они состоят из 2 протонов и 2 нейтронов и идентичны ядру атома гелия. Положительно заряжены, относительно тяжелые, плохо проникают в ткани. Мало вредоносны при наружном воздействии, но очень опасны при поступлении внутрь организма.

Ампер на килограмм - единица мощности экспозиционной дозы излучения; мощность экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений, при которой за время 1 с сухому атмосферному воздуху передается экспозиционная доза излучения 1 Кл/кг.

Аннигиляция- взаимодействие элементарной частицы и античастицы, в результате которого они исчезают, а их энергия превращается в электромагнитное излучение.

Античастица- элементарная частица, идентичная по массе, времени жизни и другим внутренним характеристикам ее частице - "двойнику" (нормальной частице), но отличающаяся от нее знаком электрического заряда, магнитного момента и некоторыми другими характеристиками. Все элементарные частицы имеют свои античастицы. Например, электрон-позитрон, протон-антипротон и т.д. При столкновении частицы и античастицы происходит их аннигиляция.

Атом- наименьшая частица химического элемента, сохраняющая его свойств. Состоит из атомного ядра и электронной оболочки, в которой на определенных энергетических уровнях располагаются электроны. Общее число электронов равно порядковому номеру в периодической системе Д.И. Менделеева.

Атомная масса- масса атома химического элемента, выраженная в атомных единицах массы (а.е.м.). За 1 а.е.м. принята 1/12 часть массы изотопа углерода с атомной массой 12. 1 а.е.м.=1,6605655·10^-27 кг. Атомная масса складывается из масс всех протонов и нейтронов в данном атоме.

Атомная единица энергии- энергия, соответствующая одной атомной единице массы. 1 а.е.м. = 931.5016 МэВ.

Атомное ядро- положительно заряженная центральная часть атома, вокруг которой вращаются электроны и в которой сосредоточена практически вся масса атома. Состоит из протонов и нейтронов. Заряд ядра определяется суммарным зарядом протонов в ядре и соответствует атомному номеру химического элемента в периодической системе элементов.

АЭС- атомная электростанция, предназначенная для производства электрической энергии.

Беккерель (Бк) - 1 распад в секунду. 1 Бк = 1 распад в секунду.

Бета - распад (ß-распад) - самопроизвольные превращения атомных ядер некоторых элементов, сопровождающиеся испусканием электрона и антинейтрона (или позитрона и нейтрона).

Бета - частицы (ß-частицы) - частицы с высокой скоростью распространения, идентичные электрону и позитрону, испускаемые ядром атома.

Биологический эквивалент рада (бэр) - внесистемная единица эквивалентной дозы излучения. 1 бэр = доза любого вида ионизирующего излучения, производящая такое же биологическое действие, как и поглощённая доза в 1 рад. 1 бэр = 0,01 Зиверт.

Биологическое действие излучения - биологические, физиологические, генетические и другие изменения в живых клетках и организмах в результате действия ионизирующего излучения. В основе биологического действия излучения лежат:

- процессы ионизации и возбуждения молекул;

- радиационно-химические реакции;

- изменение функции ДНК.

При значительных дозах облучения возникают неблагоприятные последствия, вплоть до гибели клеток и организмов.

Взаимодействия элементарных частиц -взаимные влияния элементарных частиц, определяющие:

- силу связи между ними;

- изменения их состояний;

- взаимопревращения.

В физике известны четыре типа фундаментальных взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное.

Взвешивающий коэффициент – 1) множитель поглощённой дозы, учитывающий относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов (фотоны, электроны и мюоны – 1; нейтроны – 5-20; протоны – 5; α-частицы – 20); 2) множитель эквивалентной дозы в органах и тканях, используемые для учёта различной чувствительности органов и тканей в возникновении стохастических эффектов радиации (колеблется от 0,20 - для гонад до 0,01 – для кожи и костных клеток).

Внешнее облучение – воздействие на организм ионизирующего излучения от внешних по отношению к нему источников излучения.

Внутреннее облучение – воздействие на организм ионизирующего излучения радиоактивных веществ, находящихся внутри (попавших внутрь) организма.

Гамма лучи - форма ионизирующей радиации, которая не имеет массы. Как и видимый свет, гамма-лучи состоят из фотонов. γ -лучи имеют высокую проникающую способность и оказывают наиболее серьёзный повреждающий эффект после радиационного воздействия.

Гамма распад - электромагнитное излучение, испускаемое возбужденным ядром с очень малой длинной волны и очень высокой частотой (γ-излучение), при этом энергия ядра уменьшается, массовое число и заряд ядра остаются неизменными.

Генетические последствия излучения- нежелательные радиационные последствия воздействия ионизирующих излучений на живой организм, связанные с изменением его наследственных свойств и проявляющиеся у потомства облученного организма.

Группы критических органов- критические органы, отнесенные к I, II или III группам в порядке убывания радиочувствительности, и для которых устанавливают разные значения основного дозового предела. В группу I критических органов включены все тело, гонады, красный костный мозг, во группу II - мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталики глаз и другие органы, не относящиеся к группам I и III, в III группу - кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, голени и стопы.

Грэй (Гр) - единица поглощения дозы излучения. 1 Гр = поглощенной дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.

Грэй в секунду (Гр/c) - единица мощности поглощенной дозы излучения. 1 грэй в секунду = мощность поглощенной дозы излучения, при которой за время 1 с облученным веществом поглощается доза излучения 1 Гр.

Джоуль - единица работы, энергии, количества теплоты. Равен работе силы Н, перемещающей тело на расстоянии 1 м в направлении действия силы обозначение (Дж).

Дезактивация - действия по удалению радиоактивных материалов, выполняемые, для того чтобы сделать какой-либо объект или территорию безопасными для пребывания там незащищенных от воздействия радиации людей.

Дейтрон -ядро атома дейтерия, состоит из одного протона и одного нейтрона.

Детектор ионизирующего излучения- чувствительный элемент средства измерений, предназначенный для регистрации ионизирующего излучения. Его действие основано на явлениях, возникающих при прохождении излучения через вещество.

Детерминистские эффекты - вредные радиационные эффекты (лучевая болезнь, локальные повреждения, катаракта, склеротические процессы и др.), у которых существует порог, ниже которого эффект отсутствует, а выше - тяжесть эффекта зависит от дозы облучения.

Доза радиации (облучения)в широком смысле - мера действия ионизирующего излучения; средняя энергия, переданная излучением единице массы вещества. Различают экспозиционную, поглощенную, эквивалентную и эффективную эквивалентную дозы.

Дозиметр - прибор для измерения и регистрации дозы ионизирующего излучения (экспозиционной, поглощенной, эквивалентной) и мощности дозы.

Естественный радиационный фон- фактор внешней среды; уровень радиации, создаваемый космическим излучением и ионизирующим излучением естественно распределенных природных радионуклидов (и изотопами земной коры на поверхности Земли, в воздухе, продуктах питания, воде, организме человека и др.).

Загрязнитель - природный и антропогенный физический агент, химическое вещество и биологический вид, попадающий в среду жизни или возникающий в ней в количествах, выходящих за рамки обычного своего наличия - предельных естественных колебаний или среднего фона в рассматриваемый период.

Закон обратных квадратов - название зависимости одной величины от другой, когда одна из них изменяется обратно пропорционально квадрату другой. В применении к радиации означает, что интенсивность излучения изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния от источника.

Закон радиоактивного распада- экспоненциальная зависимость, выражающая долю распавшихся радиоактивных изотопов с течением времени.

Для каждого радиоактивного вещества, заданного периодом полураспада, закон радиоактивного распада связывает:

- период наблюдения;

- число радиоактивных атомов в начальный момент наблюдения;

- число радиоактивных атомов в конечный момент наблюдения.

Зиверт (Зв) - единица эквивалентной дозы излучения. 1 Зв = эквивалентная доза излучения, при которой: - поглощенная доза излучения равна 1 грэю; и - коэффициент качества излучений равен 1. 1 Зв = 1 Дж/кг.

Зиверт в секунду (Зв/с) - единица мощности эквивалентной дозы излучения. 1 Зв/с = мощность эквивалентной дозы излучения, при которой за время 1 с облучаемым веществом поглощается эквивалентная доза излучения 1 Зв.

Изотопы- разновидности одного химического элемента, различающиеся по массе ядер. У них одинаковый заряд ядер (атомный номер), но различаются числом нейтронов. Имеют одинаковое строение электронных оболочек, т.е. имеют одинаковые химические свойства, и занимают одно и то же место в периодической системе химических элементов.

Излучение (радиация) - испускание и распространение энергии в виде волн и частиц.

Ион- заряженная частица, образующаяся при потере или присоединении электронов атомами, молекулами и т.д. Ионы соответственно могут быть положительными (при потере электронов) и отрицательными (при присоединении электронов), заряд иона кратен заряду электрона.

Ионизация- образование положительных и отрицательных ионов из электрически нейтральных атомов и молекул.

Ионизирующее излучение- излучение, взаимодействие которого со средой приводит к ионизации ее атомов и молекул. Ионизирующим излучением является γ-излучение, рентгеновское излучение, пучки электронов и позитронов, протонов, нейтронов, α-частиц. Энергию частиц ионизирующего излучения измеряют во внесистемных единицах - электрон-вольтах (эВ).

Ионизирующая радиация (радиационный фон) - естественные излучения, которые приводят к ионизации электрически нейтральных атомов и молекул. Ионизирующая радиация действует разрушительным образом на живое вещество и является источником широкого спектра изменений живых организмов.

Канцероген -вещество или физический агент (ионизирующее излучение), способные вызвать развитие злокачественных новообразований или способствующий их возникновению. Большинство канцерогенов имеют антропогенное происхождение.

Коллективная эффективная эквивалентная доза (Зв) – эффективная эквивалентная доза, полученная группой людей от какого-либо источника радиации.

Космические лучи - потоки частиц высокой энергии, приходящие на Землю из мирового пространства. Различают:

- первичные космические лучи: протоны, нейтроны, альфа-частицы, ядра легких атомов;

- вторичные космические лучи, порожденные первичными лучами при взаимодействии с атомными ядрами атмосферы.

Критическая масса - наименьшая масса ядерного горючего, при которой происходит ядерная цепная реакция.

Кулон на килограмм (Кл/кг) - килограмм - единица экспозиционной дозы излучения. Кулон на килограмм = экспозиционная доза излучения, при которой в результате полного использования ионизирующей способности в 1 кг воздуха при нормальных условиях образуются ионы общим зарядом 1 Кл каждого знака. 1 Кл/кг = 3876 Р.

Кумулятивная доза- сумма поглощенных доз излучения, полученных рассматриваемым объектом, независимо от того, было ли облучение одноразовым или многократным.

Кюри (Ки) - мера радиоактивности. 1 Ки = 3,7•10¹⁰ распадов в секунду (Бк); 1 Бк = 2,7•10^-11 Ки.

Мезон- нестабильная элементарная частица, масса которой имеет промежуточное значение между массами протона и электрона. Мезоны имеют очень малое время жизни.

Мощность поглощенной дозы излучения - отношение поглощенной веществом дозы излучения к времени, за которое эта доза излучения поглощена. Мощность поглощенной дозы излучения измеряется в Гр/c.

Мощность эквивалентной дозы излучения - отношение эквивалентной дозы излучения к времени, за которое эта доза поглощена веществом. Мощность эквивалентной дозы излучения измеряется в Зв/c.

Мощность экспозиционной дозы излучения - отношение экспозиционной дозы излучения к времени, за которое эта доза излучения передана сухому атмосферному воздуху. Мощность экспозиционной дозы излучения измеряется в A/кг.

Нейтрон- элементарная частица, одна из двух частиц, из которых построено атомное ядро. Входящая в состав ядерных ядер электрически нейтральная элементарная частица:

- с массой покоя, равной 1838 массам электрона;

- распадающаяся в свободном состоянии на протон, электрон и антинейтрино;

- с периодом полураспада 750 сек.;

- имеющая античастицу (антинейтрон).

Не обладает электрическим зарядом. Мощный, но редкий тип излучения, испускаемый после ядерного взрыва. Нейтроны высоко деструктивны, продуцируют в 10 раз более мощное повреждение тканей, чем γ-лучи.

Нуклид- общее название атомных ядер, отличающихся числом нейтронов и протонов (нуклонов). Нуклиды с одинаковыми атомами номерами и разными массовыми числами называются изотопами.