Лабораторна робота 20

Тема: Вимірювання радіаційного фону

Мета лабораторної роботи: Вивчити поняття радіаційного фону та навчитися вимірювати його за допомогою радіометр-дозиметрів "СТОРА-ТV" та ІРД-0251, «ЕКО».

Теоретичне підґрунтя:

Терміни і визначення

У природі є багато джерел природного іонізуючого випромінювання. Перш за все - це ізотопи багатьох елементів, що входять до складу гірських порід та мінералів. Головними є К⁴⁰ та С¹⁴. Несприятливість біологічної дії радіоактивних речовин пов'язана не тільки з їх разовою дією, а із здатністю акумулюватися в організмі. Sг⁹⁰ накопичується у кістках, І¹³¹ - у щитовидній залозі, Сs¹³⁷ включається в активний метаболізм, витісняючи нітроген.

Космічне випромінювання також є джерелом радіаційного фону. Космічні промені дають трохи менше половини зовнішнього опромінення, яке отримує населення від природних джерел радіації. Космічні промені можуть досягати поверхні Землі або взаємодіяти з атмосферою, породжуючи вторинне випромінювання та спричиняючи утворенню різноманітних радіонуклідів.

Загальний фон радіоактивного випромінювання на території України складає 0,005-0,06 мР/год.

Радіація – іонізуюче випромінювання, що виникає у процесі самочинного розпаду ядра атома нестабільного нукліда хімічного елемента.

Випромінювання поділяється на корпускулярне (розпад супро­воджується виділенням частинок: альфа-, бета-, нейтронів, протонів, мезонів тощо) та фотонне (електромагнітне), за якого виділяється квант енергії, рентгенівське або γ-випромінювання.

Якісною характеристикою випромінювання є вид та енергія випромінювання, проникна здатність, період піврозпаду, кількісною - активність (радіоактивність).

Еквівалентна доза Н_екв. – величина поглинутої дози (D_погл)., помножена на радіаційний зважувальний фактор W_R (залежить від відносної біологічної ефективності іонізуючого випромінення):

Н_екв. = D_погл.×W_R

Системною одиницею поглинутої дози є зіверт (Зв), а несистем­ною є бер (бер) – це поглинута доза будь-якого іонізуючого випромінювання, що має таку саму біологічну активність, як 1 рада ренгенівського чи γ-випромінювання (1 Зв = 100 бер).

Матеріали й обладнання: радіометр-дозиметр "СТОРА-ТV" та ІРД-0251, «ЕКО».

Вимірювання радіаційного фону гамма-бета-випромінювання за допомогою радіометра-дозиметра «стора-тv»

Вимірювання можна проводити за допомогою Радіометра-дозиметра „СТОРА-ТV", представленого на рисунку 1.

У вимкненому стані схема радіометра знаходиться у споживчому режимі роботи (одиниці мкА), в якому підтримується лише процес відліку реального часу процесором.

Рис.1. Радіометр-дозиметр «СТОРА-ТV»

При короткочасному натисканні кнопки "РЕЖИМ" процесор переходить в активний стан і видає сигнали управління для ФАН, який починає формувати напругу +400 В для роботи лічиль­ників СБМ-20-1. Одночасно процесор вмикається в приоритетний режим вимірювання ПЕД фотонного іонізуючого випромінювання, про що він сигналізує блимачим світлодіодом навпроти відповідних мнемонічних позначень під ЦРІ. Оцінюючи інтенсивність імпульсного потоку з лічильників Гейгера-Мюллера, процесор автоматично задає інтервал та піддіапазон вимірювання. За допомогою СУД процесор з високою точністю нормує тривалість „мертвого часу" при кожному спрацьовуванні лічильників, що дозволяє враховувати його у алгоритмі обробки імпульсного потоку для лінеаризації лічильної характеристики для розширення динамічного діапазону лічильників СБМ-20-1. послідовним короткочасним натисканням кнопки „РЕЖИМ" забезпечується вибір відповідних режимів роботи радіометра. При цьому кожен раз процесор ініціює висвічування ознак відповідності інформації у вигляді позначень під ЦРІ, чи характерних ознак на самому ЦРІ. За допомогою натискання кнопки „ПОРІГ' у відповідному режимі вимірювання процесор переводиться у режим програмування значень порогових рівнів спрацьовування звукової сигналізації.

Вимикання радіометра здійснюється за допомогою натискання та утримування у натиснутому стані кнопки "РЕЖИМ" протягом 4 с.

Визначення потужності еквівалентної дози γ-випромінювання за допомогою дозиметрів-радіометрів ІРД-0251, „ЕКО"

Встановіть перемикач режиму роботи в положення „мкЗв/год", увімкніть прилад і дайте прогрітися 1 хв. Встановіть прилад у місці, де хочете визначити потужність еквівалентної дози у-випро­мінювання. Через 25-30 с дані цифрового табло будуть відповідати цій величині, вираженій у мікрозівертах за год (мкЗв/год), або мікрорентгенах за годину (мкР/год). Проведіть три-п'ять послідовних вимірів і визначте середнє значення, результати занесіть до таблиці 1.

Таблиця 1

Форма для запису похідних даних

№ досліду	Дані приладу	Потужність дози		Середнє значення
		мкЗв/год	мкР/год	мкЗв/год	мкР/год

Біологічні наслідки дії радіації різного рівня на організм людини приведені у таблиці 2

Таблиця 2

Біологічні наслідки дії радіації різного рівняна організм людини

Контрольні запитання до лабораторної роботи 20:

1. Джерела радіоактивного випромінювання

2. Де відбувається акумуляція радіоактивних речовин в організмі людини?

3. Що таке радіація? Види випромінювання?

4. Загальний фон радіоактивного випромінювання на території України?

5. Що є якісною характеристикою випромінювання?

6. Що є кількісною характеристикою випромінювання?

7. Як розраховується еквівалентна доза?

8. Одиниці виміру системної поглинутої дози та іонізуючого випромінювання.

9. За допомогою якого приладу можна провести вимірювання радіаційного фону?

10. Скільки разів проводиться вимірювання і які показники фіксуються?