Радиометры для интегральных измерений радиоактивности

По условиям использования и назначению радиометры подразделяют на лабораторные, пешеходные, автомобильные, авиационные, скважинные, рудничные и т. д. По каждому из этих классов выпускают значительное число различных марок приборов, различающихся чувствительностью, массой, способом регистрации и т. д. Рассмотрим особенности различных классов и несколько типичных марок радиометров.

Лабораторные радиометры должны обладать высокими чувствительностью и стабильностью. Лабораторные радиометры могут быть легко собраны также из отдельных блоков (датчики, источники питания, пересчетная схема и т. д.), выпускаемых промышленностью. Для измерения -,и-активности образцов горных пород промышленность страны выпускает ряд лабораторных радиометров: ДП-100 для измерения р- и у-излучений; РАЛ-1 и «Альфа-1» (-излучение); «Спутник» (и-излучение) и др.

Конструктивно лабораторные установки выполняются в виде отдельных блоков: блока детектора, размещаемого часто в свинцовом домике (регистрация - и-излучений); блока питания пульта управления и др. В старых приборах использовали счетчики Гейгера—Мюллера, в новых — сцинтилляционные детекторы. На пульте управления располагают переключатели рода работ (счет импульсов — «Работа», регистрация импульсов от калибратора— «Контроль», проверка напряжения питания и потен­циала в некоторых точках схемы — «Проверка» и т. п.), а такжетот или иной регистрирующий индикатор — электромеханический счетчик.

Радиометр состоит из блока детекторов, блока питания и измерительно-региструющей части.

Рис.9 Пульт управления полевого радіометра СРП-68-01

Рис.10. Блок-схема радіометра СРП-68-01

Пешеходные радиометры конструируют в виде двух блоков, соединенных между собой кабелем: выносного зонда и пульта управления, содержащего усилительно-регистрирующие схемы и источники питания.

На пульте СРП-68 расположены (рис. 9): стрелочный прибор (микроамперметр) интенсиметра; переключатель рода pa- I бот (выключено — «Выкл.», измерение напряжения батареи — «Бат.», измерение скорости счета при двух значениях постоянной времени интегрирующей ячейки — 2,5 или 5 с, проверка напряже­ния на выходе стабилизатора - 5 В), переключатель диапазона измерений .

3. Основні вимоги до техніки безпеки при роботі з радіактивними речовинами.

Ионизация, возбуждаемая ядерными излучениями в теле человека, может повлиять на его здоровье, а при больших дозах облучения даже привести к смерти. Облучение организма ядерным излучением принято подразделять на внешнее (от источников, находящихся вне организма человека) и внутреннее (от радиоактивных веществ, попавших внутрь организма). Меры защиты от этих видов облучения во многом различаются.

Излучение вызывает вредное воздействие на организм лишь при его поглощении. Излучение, прошедшее сквозь тело без взаимодействия с атомами и без потери своей энергии, не оказывает никакого действия. Это значит, что степень вредного воздействия зависит от поглощенной дозы облучения. Поэтому санитарные нормы (для внешнего облучения) ограничивают эквивалентную дозу, которую человек может получить в течение некоторого времени.

Биологическое действие тепловых нейтронов обусловлено в основном -излучением радиационного захвата в водороде и протонами, образующимися по реакцииСоотношение этих реакций таково, что для тепловых нейтронов Q = 3.

С учетом различной биологической эффективности разных видов излучения вводится понятие эквивалентной дозы , равной произведению поглощенной дозыD на коэффициент качества Q в данной точке ткани, т. е. H = DQ.

Для точечного источника -квантов (Q = l) в пустоте значение Н равно числовому значению поглощенной дозы (Гр):

где — расстояние от источника, м;— время облучения, с; - активность источника, Бк; -энергетическая -постоянная, т. е. мощность поглощенной дозы, создаваемой точечным источником активностью 1 Бк на расстоянии 1 м.

На основании экспериментального исследования воздействия ядерных излучений на организм Международной комиссией по радиационной защите (МКРЗ) в качестве предельно допустимой (эквивалентной) дозы (ПДД) внешнего облучения для профессиональных работников, т. е. для лиц, непосредственно занятых на работах с радиоактивными веществами и источниками излучений, рекомендовано считать 50мЗв за 1 год. При таком облучении в течение трудовой деятельности человека (50 лет) с помощью современных методов исследования не обнаруживается изменения в состоянии здоровья. Предельная доза — максимально допустимый уровень облучения. Следует стремиться к тому, чтобы действительная доза облучения по возможности была еще меньше.

В случае производственной необходимости разрешается (за исключением женщин до 30 лет) в течение 13 последовательных недель (3 мес) периодически или даже однократно получать дозу до 30 мЗв, но с тем, чтобы годовая доза не превышала 50 мЗв. При выполнении аварийных работ допускается однократное облучение в дозе до 100 мЗв с последующим освобождением от облучения в течение определенного времени.

Особую опасность представляет внутреннее облучение, по­скольку оно действует в течение всего времени нахождения радиоактивного вещества в организме. Кроме того, некоторые вещества могут накопиться в определенном (критическом) органе, воздействие излучения на который особенно вредно. Доза облучения наиболее чувствительных органов (гонад, кроветворных органов) не должна превышать ПДД, установленную для внешнего облучения всего тела (50 мЗв в год для профессиональных работников). Для других органов эта доза может быть увеличена от 3 (мышцы, печень, почки, легкие и т. п.) до 6 (кости, кожа, щитовидная железа).

При анализе горных пород ядерными методами радиационная опасность обусловлена: внешним облучением от радиоактивных руд, источников нейтронов и -излучением; попаданием в организм эманации урана, тория и других радиоактивных веществ через органы дыхания, грязные руки или загрязненные продукты питания.

Для обеспечения безопасности работ с применением радиоактивных веществ и ядерных излучений установлены специальные санитарные правила. Отметим важнейшие из них:

1. Допуск к работе с радиоактивными веществами и излучениями лиц не моложе 18 лет, прошедших специальное медицинское обследование и инструктаж.

2. Периодическое медицинское обследование работников.

3. Контроль за уровнем облучения на рабочих местах с помощью переносных дозиметров, а в отдельных случаях постоянный контроль облучения работников с помощью индивидуальных дозиметров.

4. Уменьшение мощности дозы облучения до допустимого уровня. Для этого перевозку источников излучения осуществляют в контейнере, соответствующем активности препарата. Хранение источников осуществляют в специальных хранилищах или контейнерах, а работникам их выдают под расписку. При работе с ампульными источниками их размещают в специальных установках с соответствующей защитой или между источником и работником устанавливают переносную защиту необходимой толщины.

5. Уменьшение времени облучения работников при работе с открытыми источниками, для чего такие работы как перенос их из хранилища в установки и обратно, перенос активированных образцов значительной активности и т. п., осуществляют попеременно несколько работников с помощью длинных манипуляторов.

6. Защита от попадания радиоактивных веществ в организм, в частности, с помощью респираторов («Астра», «Лепесток» и др.), а при большой активности — защитных камер с манипуляторами.

7. Соблюдение гигиенических правил: работа в спецодежде, мытье рук после работы, перед приемом пищи и курением, запрещение курения и приема пищи в лабораториях с открытыми препаратами или в залах с мощными источниками, где возможна активация окружающих предметов, в частности пыли.

8. Специальное оборудование помещений для работы с открытыми препаратами большой активности, предпринимаемое санитарной службой.

9. Сбор радиоактивных отходов в специальные контейнеры с последующим удалением в особые могильники.

10. Исключение нарушения герметичности ампульных источников.

11. Правильное хранение источников в полевых условиях и при их перевозке, безусловно исключающее их потерю и попадание в руки посторонних лиц; немедленная информация санитарной и других заинтересованных служб при авариях с источниками излучения и радиоактивными препаратами.

15