Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Аппаратура для измерения радиационного загрязнения окружающей среды

Для регистрации ионизирующих излучений и измерения их параметров используются приборы, принцип работы которых основывается на следующих методах: фотографический, химический, ионизационный, сцинтилляционный, люминесцентный и др.

При ионизационном методе под воздействием излучения ионизируется газовая среда или кристаллы полупроводников и диэлектриков, в результате чего резко увеличивается их электропроводность.

При сцинтилляционном методе в некоторых органических или неорганических веществах под воздействием ионизирующего излучения возникают вспышки света – сцинтилляции.

При люминесцентных методах в некоторых веществах под воздействием излучения образуются центры люминесценции. При освещении этих веществ УФ-излучением либо при их нагреве возникают различные оптические эффекты, в результате которых изменяется интенсивность свечения (фотолюминесценция) или цвет (термолюминесценция).

При фотографическом методе воздействие ионизирующего излучения на фотоэмульсию приводит к эффекту, аналогичному от воздействия видимого света – почернению фотоматериала. Поглощенная энергия излучения определяется по плотности почернения.

При химическом методе воздействие излучения на вещество вызывает различные химические реакции, приводящие, например, к изменению его окраски.

Прибор для обнаружения и измерения параметров ионизирующего излучения состоит из детектора (от лат. detectio - обнаружение) и измерительной аппаратуры. Веществом детектора может быть газ, жидкость или твердое тело, что и дает соответствующее название детекторам: газовые, жидкостные, твердотельные.

Приборы радиационного контроля классифицируют по: назначению, типу детектора, виду регистрируемого излучения, способу индикации, области применения и другим признакам.

По назначению приборы подразделяются на дозиметры, радиометры, спектрометры и комбинированные приборы.

Дозиметры служат для измерения дозы излучения и мощности соответствующей дозы (уровня радиации).

Радиометры служат для измерения активности радионуклидов в источнике, удельной, объемной и поверхностной активности предметов окружающей среды и материалов (в том числе продуктов), а также плотности потока ионизирующих излучений.

Спектрометры служат для измерения распределения ионизирующих излучений по энергии частиц или фотонов, массе и заряду элементарных частиц с целью их идентификации.

Все дозиметрические приборы подразделяются на четыре группы:

- идентификаторы-сигнализаторы;

- измерители мощности дозы;

- измерители дозы;

- радиометрические пересчетные установки, счетчики.

Идентификатор-сигнализатор ДП-64 предназначен для подачи звукового и светового сигналов о наличии g-излучения. Прибор обеспечивает сигнализацию по достижении мощности дозы g-излучения 0,2 Р/ч.

Измеритель мощности дозы ДП-5В предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы над радиоактивно заряженной местностью, а также для измерения заражения поверхностей различных предметов по g-излучению. Диапазон измерения составляет от 0,5 до 200 Р/ч.

Измеритель мощности дозы ИМД-1 предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы g-излучения, а также обнаружения b-излучения.

Диапазон измерений прибора от 0,01 мР/ч до 999 Р/ч.

Сцинтиляционный разведочный прибор СРП-68-01 предназначен для определения активности пород при геологоразведочных работах.

Диапазон измерений прибора от 0 до 3000 мкР/ч. Учитывая высокую чувствительность прибора, он может быть использован для поиска источников ионизирующего излучения при радиационных авариях.

Измеритель дозы ИД-11 предназначен для измерения поглощенных доз гамма- и смешанного гамма-нейтронного излучения с целью первичной диагностики степени радиационных поражений. Диапазон измерения поглощенных доз от 10 до 1500 рад. Принцип работы ИД-11 следующий. При воздействии ионизирующего излучения на детектор в нем образуются центры люминесценции, количество которых пропорционально поглощенной дозе. При освещении детектора УФ-светом центры люминесцируют оранжевым светом с интенсивностью, пропорциональной поглощенной дозе, что и фиксируется в измерительном устройстве.

Самым распространенным детектором (датчиком) ионизирующего излучения является счетчик Гейгера-Мюллера. Принцип его работы следующий. В хорошо вакуумированный герметичный баллон с двумя электродами введена газовая смесь, состоящая в основном из легко ионизируемых неона и аргона. Баллон может быть стеклянным, металлическим и др. Обычно счетчики воспринимают излучение всей своей поверхностью, но существуют и такие, у которых для этого в баллоне предусмотрено специальное «окно».

 
 

 

 


Рис. 1. Схема включения счетчика Гейгера.

К электродам прикладывают высокое напряжение U (см рис. 1), которое само по себе не вызывает каких-либо разрядных явлений. В этом состоянии счетчик будет пребывать до тех пор, пока в его газовой среде не возникнет центр ионизации - след из ионов и электронов, порождаемый пришедшей извне ионизирующей частицей. Первичные электроны, ускоряясь в электрическом поле, ионизируют «по дороге» другие молекулы газовой среды, порождая все новые и новые электроны и ионы. Развиваясь лавинообразно, этот процесс завершается образованием в межэлектродном пространстве электронно-ионного облака, резко увеличивающего его проводимость. В газовой среде счетчика возникает разряд, видимый (если баллон прозрачный) даже простым глазом.

Обратный процесс - возвращение газовой среды в ее исходное состояние в так называемых галогеновых счетчиках - происходит само собой. В действие вступают галогены (обычно хлор или бром), в небольшом количестве содержащиеся в газовой среде, которые способствуют интенсивной рекомбинации зарядов. Но этот процесс идет значительно медленнее. Отрезок времени, необходимый для восстановления радиационной чувствительности счетчика Гейгера и фактически определяющий его быстродействие - «мертвое» время - является важной его паспортной характеристикой. Например, для газоразрядного счетчика Гейгера – Мюллера, типа СБМ – 20 – 1 «мертвое» время при U=400 В составляет 190 Р/мкс.

Счетчики Гейгера способны реагировать на самые разные виды ионизирующего излучения – α, β, γ, ультрафиолетовое, рентгеновское, нейтронное. Но реальная спектральная чувствительность счетчика в значительной мере зависит от его конструкции.

Список литературы

1. Дмитриев В.В. Прикладная экология: Учебник. –М.: Академия, 2008. -608с.

2. Каракеян В.И. Промышленная экология: Учебное пособие. –М.: МИЭТ, 2003. -48с.

3. Савиных В.П. Информационные технологии в системах экологического мониторинга. –М.: ООО «Геодезкартиздат», 2007. -392с.

4. http://www.ekoman.narod.ru

5. http://www.ecoindustry.ru

6. http://book-ecolog.narod.ru/book.html

7. http://www.mocnit.miet.ru/oroks-miet

Последнее изменение этой страницы: 2017-07-22

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...