2. Правила роботи з радіоактивними джерелами

Радіоактивні джерела для роботи видаються тільки на час вимірів під розписку. У перерві між вимірами та при перенесенні (транспортуванні) джерела повинні зберігатись у захисних контейнерах.

При роботі з гамма-джерелами необхідно працювати так, щоб напрямок випромінювання був спрямований до стін, стелі, підлоги. Роботу проводити так, щоб максимально обмежити час перебування поблизу джерела. Після закінчення роботи слід обов'язково вимити руки.

Заборонено:

• Підносити радіоактивні джерела до очей.

• Передавати джерела іншим особам.

• Залишати джерела без догляду.

• Торкатися активної плями джерела руками або якимись предметами.

• Палити, приймати їжу в лабораторіях.

• Зберігати харчові продукти, цигарки, косметику та інші особисті речі у лабораторіях.

ЗАПОБІГАННЯ АВАРІЙНИХ СИТУАЦІЙ ТА ЛІКВІДАЦІЯ ЇХ НАСЛІДКІВ

Аварійні ситуації можуть виникнути у таких випадках:

1. При порушенні правил роботи з радіоактивними джерелами (робота без захисту, порушення правил зберігання, транспортування).

2. Втрата джерела.

3. Порушення герметичності джерел.

4. Пожежа.

Дії у випадку аварійних ситуацій:

1. Про всі помічені порушення правил роботи з радіоактивними джерелами негайно доповісти викладачу, лаборанту і прийняти можливі міри по їх ліквідації.

2. При втраті джерела негайно повідомити викладачу та лаборанту, детально описати умови, при яких втрачено джерело та місце події.

3. При порушенні герметичності джерела і відповідно виникненні радіаційної небезпеки негайно повідомити викладачу та лаборанту, детально описати умови, при яких це сталося, відмітити місце де, знаходиться пошкоджене джерело. Прийняти участь у перевірці стану забруднення обладнання, столу, рук та інших предметів. Далі діяти згідно вказівки викладача.

4. При виникненні пожежі перенести радіоактивні джерела у безпечне місце згідно вказівки викладача. Далі використати протипожежні засоби.

3. Основні правила обробки результатів вимірів та звітності про виконану роботу

3.1 Правила обробки результатів вимірів

Детектори радіоактивних випромінювань реагують на попадання у їх чутливий об’єм радіоактивного випромінювання (альфа, бета–частинки, гамма-кванти, нейтрони) та заряджених частинок космічного випромінювання. Реакція детектора може бути електричним імпульсом певної величини і тривалості. Ці імпульси зазвичай мають амплітуду в межах 10^-3 – 10 Вольт та тривалість 10^-7-10^-3 секунд.

Основна мета вимірів при виконанні ядерного фізичного практикуму – це знаходження активності радіоактивних джерел чи одержання інформації про величину інтенсивності ядерних випромінювань різного походження.

Активність радіоактивного джерела визначається як число розпадів (перетворень) нестабільних ядер за 1 секунду, що містяться у джерелі.

Число відліків (імпульсів), зареєстрованих детектором за певний час t і віднесене до одиниці часу, називається швидкість лічби і позначається символом a.

Швидкість лічби пропорційна активності джерела, що знаходиться поблизу детектора, або інтенсивності ядерного випромінювання у місті, де знаходиться детектор.

Особливістю вимірів з радіоактивними джерелами є те, що детектори для вимірювання радіоактивних випромінювань чутливі до космічного випромінювання, яке має велику проникливу здатність, і тому навіть при відсутності радіоактивних джерел прилади фіксують наявність певної величини випромінювання, що носить назву «природний фон». Для того, щоб одержати інформацію про величину активності радіоактивного джерела, необхідно провести два виміри:

1 – вимір величини природного фону, (поблизу приладу немає радіоактивних джерел);

2 – вимір величини активності джерела разом з фоном.

Після цього величина швидкості лічби (яка пропорційна активності джерела) буде визначатися як різниця двох величин: величини виміру з джерелом та величини фону.

, (1)

де a_A – швидкість лічби, обумовлена випромінюванням джерела;

k, a – кількість зареєстрованих імпульсів та швидкість лічби при вимірі з джерелом (при наявності фону);

k_ф, a_ф - кількість зареєстрованих імпульсів та швидкість лічби при вимірі фону (без джерела),

t – проміжок часу при вимірі з джерелом;

t_ф – проміжок часу при вимірі фону;

Процес радіоактивного розпаду ядер має статистичний характер. Щоб виміряти активність джерела чи величини фону з заданою відносною точністю, необхідно зареєструвати певну кількість відліків (імпульсів) детектора за довільний час. Нижче у таблиці 1 вказано данні для чотирьох випадків.

Таблиця 1

Відносна похибка, %	Число імпульсів які необхідно зареєструвати
10	100
3,3	1000
1	10000
0,1	1000000

Для визначення похибки виміру у кількості імпульсів, користуються середньоквадратичною похибкою σ. Наприклад 100 10.

Якщо проведено один вимір і зареєстровано k імпульсів, величину σ можна знайти за формулою (2). Цією формулою необхідно користуватися, коли величина фону приблизно у 100 разів менше, ніж величина випромінювання джерела. У такому випадку відмічають, що фоном можна знехтувати:

. (2)

Відносна середньоквадратична похибка виміру знаходиться згідно формули (3):

, (3)

а відносна похибка виміру у процентах згідно формули (4):

. (4)

Якщо проведено один вимір при наявності фону, яким не можна знехтувати, (коли величина фону a_ф буде одного порядку з величиною вимірюваної активності a_А,) оцінка середньоквадратичної похибки активності джерела (швидкості лічби детектора) σ_А знаходиться з врахуванням похибки виміряного фону згідно формули (5):

, (5)

а відносна похибка такого виміру оцінюється згідно формули (6):

. (6)

Відповідно розрахунки величини активності необхідно проводити згідно формули (7):

. (7)