ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ДОЗИМЕТРА

Работа добавлена:






ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ДОЗИМЕТРА на http://mirrorref.ru

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

____________________________________________

Кафедра «Физика-2»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

по дисциплине

«Физика»

Работы № 88

МОСКВА - 2007

УДК 57:53

П-21

А.В. Пауткина (работы 23, 88). Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Физика» - М.: МИИТ, 2007. - 46 с.

Методические указания к лабораторным работам № 23, 88 соответствуют программе и учебным планам по курсу общей физики и «Физико-химические процессы в техносфере». Работы предназначены для всех специальностей институтов ИУИТ, ИСУТЭ, ИЭФ, ИТТиОП, Вечерний.

©Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ), 2007

Работа № 88

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ДОЗИМЕТРА

Цель работы. Ознакомление с основными понятиями и определениямидозиметрии, целью которой является измерение тех характеристикионизирующих излучений, от которых зависятрадиационные эффекты в облучаемых объектах живой и неживой природы, а также ознакомление с работой конкретных дозиметрических приборов, с помощью которых проводятся измерения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения, объемной активностирадионуклидов в веществах и измерение плотности потока бета-излучения.

Введение

Действие ионизирующего излучения на живой организм и окружающую среду интересует науку с момента открытия радиоактивности. Это неслучайно, так как с самого начала исследователи столкнулись с отрицательными эффектами действия излучения на живой организм. Радиация при больших дозах вызывает поражение биологических тканей, .приводящее .к смертельному исходу, а при меньших дозах может вызвать лучевую болезнь, привести к раковым заболеваниям, вызвать генетические дефекты, которые проявятся в следующих поколениях в форме патологических отклонений. Развитие ядерной энергетики, возможное использование энергии ядра в военных целях, существование локальных зон высокой естественной или искусственной радиоактивности делает необходимым изучение действия ионизирующего излучения на живой организм, методов его измерения и средств защиты от него.

Наибольшую дозу человек, не занятый на производстве, связанном с получением или применением радиоактивности, получает от естественных источников радиации. Сегодня информация об экологии среды обитания обязательно дополняется радиоэкологическими картами; во всех странах проводится государственный контроль за содержанием радионуклидов в продуктах сельского хозяйства; в свободной продаже имеются дозиметрические приборы для индивидуального использования; разработан ряд нормативных документов по радиационной безопасности населения.

Основные типы излучения

Ионизирующим называют излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к возбуждению и ионизации атомов вещества. В дозиметрии различаютэлектромагнитное излучение, представляющее собой поток фотонов, икорпускулярное излучение, связанное со всеми другими частицами, кроме фотонов.

В дозиметрии интересуются диапазоном электромагнитного излучения, к которому относятся рентгеновское игамма-излучением (энергия фотонов -квантов более 10 кэВ, длина волны < м). Гамма-излучение (-излучение) испускается при ядерных превращениях, аннигиляции частиц, а также в виде тормозного излучения, возникающего при торможении электронов в веществе. Гамма-излучение, испускающееся при переходах атомных электронов между слоями (оболочками), называютхарактеристическим рентгеновским излучением. Тормозное излучение, возникающее при торможении электронов с энергией <0,1 МэВ в рентгеновских трубках, также называютрентгеновским.

Корпускулярное излучение представляет собой поток частиц с отличной от нуля массой покоя: электронов  или позитронов  ( и  излучения соответственно);нейтронов, протонов , -частиц , представляющих собой ядра атомов гелия (-излучение) и др.

Основные дозиметрические единицы

Поглощенная доза

Мерой воздействия ионизирующего излучения на вещество служитпоглощенная доза излученияD, которая равна отношению энергии излучения, поглощенной массой веществаdm, к массе:

.

Единицей измерения поглощенной дозы в системе СИ являетсягрей (1 Гр==1 Дж/кг).

Эквивалентная доза

При одной и той же поглощенной дозе биологический эффект воздействия разных видов излучения различен. Мерой биологического воздействия служитэквивалентная доза , равная поглощенной дозе, умноженной накоэффициент качестваk данного излучения:

.

Коэффициент качества учитывает зависимость биологических последствий облучения от вида излучения. Для -, рентгеновского и -излучений =1; для тепловых нейтронов (энергия до 0,1 МэВ) =3; для протонов и нейтронов с энергиями от 0,1 до 10 МэВ =10; для -частиц =20. Единицей эквивалентной дозы являетсязиверт(1 Зв=1 Гр, здесь  - численное значение коэффициента качества данного вида излучения).

Помимо единиц СИ для  и  на практике применяют внесистемные единицырад(radiationabsorbeddose)ибэр (биологический эквивалент рентгена). 1 рад=Гр, 1 бэр=Зв, 1 бэр=1 рад.

Экспозиционная доза

Для электромагнитного излучения часто используетсяэкспозиционная доза Х отношение полного зарядаdQ ионов одного знака, возникающих в воздухе массойdm при полном торможении всех вторичных электронов и позитронов, образованных фотонами, к массе:

.

Единица экспозиционной дозы 1. Внесистемной единицей экспозиционной дозы являетсярентген(Р):

1 Р = 2,58, 1=3,88 Р. Измерив среднюю энергию образования одного иона, можно установить энергетический эквивалент рентгена. Для воздуха 1 Р соответствует0,87 рад или 8,7 Гр; для биологической ткани 1 P соответствует 0,96 рад или 9,6 Гр.

Мощность дозы

Мощностью дозы называют отношение дозы ( или ), полученной за время , к этому интервалу времени :

- мощность поглощенной дозы,

- мощность экспозиционной дозы.

Единицами мощности являются , , . На практике часто используют единицы ,  или : 1=2,78;1 =2,78.

Активность

Активность А радиоактивного вещества определяется числом распадов в секунду. Единицей измерения активности в СИ являетсябеккерель (1 Бк=1 с). Внесистемной единицей измерения активности служиткюри: 1 Ки=3,7 Бк,1 Бк=2,7 Ки.

Объемная активность

Иногда в дозиметрии применяют понятиеобъемной (удельной)активности источника;

.

Объемная активность вещества измеряется в  или (1=2,7).

Допустимые дозы и защита от излучения

Поскольку любое ионизирующее излучение представляет опасность для живого организма, в законодательном порядке предписываются меры предосторожности при работе с ионизирующими излучениями. Прежде всего, установлены предельно допустимые эквивалентные дозы.

Санитарные нормы

Для лиц, которые подвергаются облучению в силу своей профессии и для которых проводится персональный дозиметрический и медицинский контроль, величина максимальной мощности эквивалентной дозы составляет 5 бэр в год (50 мЗв в год). Облучение такой дозой не приводит к обнаруживаемым на современном уровне последствиям. Лица, не работающие с источниками радиоактивности, как это установлено научным комитетом ООН по действию атомной радиации, подвергаются действию излучения с мощностью дозы около 2,5 мЗв в год.

В приведенной таблице (таблица 1) расшифровывается природа источников, излучение которых создает эту дозу.

Таблица 1

Средние годовые эффективные эквивалентные дозы облучения

Источник излучения

Эквивалентная доза,

Природные источники (в основном внутреннее облучение и фон от строительных материалов)

2,05

Рентген и другие источники, используемые в медицине

0,40

Радиоактивные осадки

0,02

Атомная энергетика

0,001

Защита от излучений

Для защиты от излучения обычно используется экран или система экранов из материалов, эффективно ослабляющих интенсивность проходящего излучения. При этом для различных видов излучения целесообразно использовать различные материалы.

Для защиты от медленных нейтронов используются материалы, содержащие элементы с большим сечением захвата медленных нейтронов: бор, кадмий и др. Лучшими защитными материалами от быстрых нейтронов являются водородосодержащие вещества: бетон, вода, парафин, полиэтилен. Для защиты от гамма-излучения и рентгеновского излучения служат вещества, содержащие элементы с большим атомным номером: свинец, сталь, чугун. Защита от радиоактивных излучений, представляющих собой лоток заряженных частиц, не представляет трудности ввиду их малого пробега в любых материалах.

Дозиметры ионизирующих излучений

Дозиметрические приборы,дозиметры - это устройства, предназначенные для измерения доз ионизирующих излучений или величин, связанных с дозами. Дозиметры могут служить для измерения доз одного вида излучения (например,гамма-дозиметры,нейтронные дозиметры и т.д.) или дозиметры смешанного излучения. Дозиметрические приборы для измерения экспозиционных доз рентгеновского и гамма-излучений градуируют в рентгенах и называютрентгенометрами.

Схематическое устройство дозиметра показано на рисунке 1.

В детекторе происходит поглощение энергии излучения, приводящее к возникновению радиационных эффектов, регистрируемых с помощью измерительных устройств. Показания дозиметра регистрируют выходным устройством (стрелочные приборы, цифровые экраны, самописцы, электромеханические счетчики, звуковые и световые сигнализаторы и т. п.).

В зависимости от типа детектора различаютионизационныедозиметры,полупроводниковые,сцинтилляционные и т.д. Ионизационные дозиметры содержат детекторы, представляющие собой наполненную газом оболочку, в объем которой введены два электрода, создающих в объеме детектора электрическое поле. Попадающие в камеру частицы и излучение вызывают ионизацию газа, благодаря которой в цепи возникает электрический ток, пропорциональный интенсивности ионизирующего излучения. Отсчет показаний производят по стрелочному прибору. При этом состав газа и вещества оболочки камеры выбирают таким образом, чтобы обеспечивалось одинаковое поглощение энергии в камере и биологической ткани.

В полупроводниковых детекторах роль ионизационной камеры играет полупроводниковый кристалл, в котором при поглощении ионизирующих излучений образуются носители заряда - электроны и дырки.

В сцинтилляционных счетчиках (сцинтилляционных дозиметрах) световые вспышки, возникающие в веществе под действием излучения, преобразуются с помощью фотоэлектронного умножителя в электрические сигналы, которые затем регистрируются измерительным устройством.

В данной работе для измерения мощности экспозиционной дозы естественного фона гамма-излучения, оценки объемной активности радионуклидов и измерения плотности потока бета-излучения в образцах некоторых веществ используется бытовые дозиметры АНРИ-01-02 «Сосна», бета-гамма радиометр «Эксперт» или детектор-индикатор радиоактивности Квартекс РД 8901. Возможна замена указанных типов дозиметров на другие. В этом случае необходимо в данных методических указаниях выбрать описание порядка выполнения работы именно с тем прибором, который Вам выдан.

Расположение элементов конструкции и органов управления и индикации показано: на рис.2 («Сосна»), рис.3 («Эксперт») и рис.4. («Квартекс РД 8901»).

Приборы содержат газоразрядные счетчики, на аноды которых в рабочем режиме через токоограничивающиеRC цепочки подается напряжение около 400 В. При попадании ионизирующей частицы в рабочий объём прибора в счётчике (счётчик Гейгера-Мюллера) возникает кратковременный газовый разряд, приводящий к появлению во внешней цепи счётчика электрического импульса. На табло жидкокристаллического индикатора фиксируется общее число таких импульсов, соответствующее количеству ионизирующих частиц, попадающих в рабочий объем счетчика.

Питание всех типов дозиметров осуществляется автономно (батарейки типа «Крона» или «Корунд»).

Приборы и принадлежности

Дозиметр АНРИ-01-02 «Сосна», «Эксперт», детектор «Квартекс РД 8901», пробы веществ, секундомер, кювета.

Порядок выполнения работы

Измерения с помощью дозиметра АНРИ-01-02 «Сосна»

1. Подготовка дозиметра к работе

Передняя панель дозиметра «Сосна» изображена на рисунке 2.

1.1. Внешний вид и органы управления.

Для дозиметра «Сосна» при установке переключателя режимов в рабочее положение «МД» в приборе включается счетчик времени (таймер), который через заданное время прекращает счет импульсов. Величина длительности временного интервала таймера (20 с) подобрана так, что на цифровом табло обеспечивается прямой отсчет величины мощности экспозиционной дозы гамма-излучения в .

При установке переключателя режимов работы в положение «Т» таймер не работает, и время отсчета импульсов контролируется проводящим измерения человеком по часам. На цифровом табло в этом случае индицируется количество импульсов за выбранный период времени.

Прибор имеет также схему звуковой сигнализации, которая выдает звуковой сигнал по окончании времени измерения, если прибор работает в режиме «МД», и более короткий звуковой сигнал при прохождении каждого десятого импульса, если прибор работает в режиме «Т».

1.2. Проверьте, закрыта ли задняя крышка прибора. При необходимости закройте ее и зафиксируйте фиксатором.

1.3. Включите прибор, для чего выключатель питания переведите в положение «ВКЛ». На цифровом табло должно индицироваться (0.000) или (0000) Включение прибора должно сопровождаться коротким звуковым сигналом.

1.4. Для проверки работоспособности прибора установите переключатель режима работы в положение «МД», нажмите кнопку «КОНТР» (и удерживайте ее в нажатом положении до конца проверки), а затем кратковременно нажмите кнопку «ПУСК». На цифровом табло должны появиться три точки между позициями для цифровых знаков и автоматически начаться отсчет чисел. Примерно через 20 с отсчет чисел должен прекратиться. Окончание отсчета должно сопровождаться коротким звуковым сигналом, а на табло должно индицироваться число (l.024). После окончания отсчета отпустите кнопку «КОНТР» и выключите прибор.

2. Измерение мощности экспозиционной дозы естественного фона гамма-излучения

2.1. Установите переключатель режимов работы в положение «МД» и включите прибор.

2.2. Кратковременно нажмите кнопку «ПУСК». При этом должен начаться отсчет импульсов. Через 20 с измерение закончится, что будет сопровождаться звуковым сигналом, а на табло будет зафиксирована мощность экспозиционной дозы естественного фона гамма-излучения, измеренная в . Показание на цифровом табло сохранится до повторного нажатия на кнопку «ПУСК» или выключения прибора.

2.3. Запишите показания прибора, переведя их в  (т.е. умножив на 103).

2.4. Повторите измерения (п.п. 2.2, 2.3) 10 раз (n=10), записывая их в таблицу 2. Выключите прибор.

2.5. По измеренным данным  рассчитайте среднее арифметическое значение мощности гамма-излучения:

ВНИМАНИЕ:

Для увеличения срока эксплуатации источника питания прибор необходимо включать только на время проведения проверки прибора и измерений.

.                         (1)

2.6. Для доверительной вероятности 0,95 по методу Стьюдента рассчитайте случайные ошибки , где

,   ,             (2)

а  - коэффициент Стьюдента (дляn=10 иW=0,95 =2,4).

Примечание: Естественный фон гамма-излучения на территории стран СНГ изменяется в широких пределах и, как правило, составляет от 5 до 25  (1 Р= 0,87 Зв).

2.8. Выписать ответ в стандартной форме:

.

2.9. Исходя из .измеренного значения мощности экспозиционной дозы, рассчитайте эквивалентную дозу, получаемую человеком в течение одного года, и сравните ее с приведенным во введении к данной работе средним значением мощности эквивалентной дозы (используйте коэффициенты перевода рентгена в грей для биологической ткани и грей в зиверт для гамма-излучения).

Примечание. Расчет и запись результата (пункты 2.5—2.9) можно выполнить после проведения измерений по пунктам 3.1 - 3.7.

Таблица 2

Измерение мощности экспозиционной дозы

№ изм.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

3. Измерение объёмной активности проб

3.1. Чистую, сухую кювету из комплекта прибора заполните до отметки «Уровень» питьевой 'водой.

3.2. Откройте заднюю крышку прибора и установите его на кювету. Подготовьте часы или секундомер для фиксации времени измерения. Установите переключатель режима работы в положение «Т» и включите прибор.

3.3. Зафиксируйте время начала замера и нажмите кнопку «ПУСК». Через «времяt=10 мин нажмите кнопку «СТОП». Запишите показания прибора , равное количеству фоновых частиц. Данные запишите в таблицу 3.

3.4. Вылейте воду из кюветы, вытрите ее насухо.

3.5. Заполните кювету исследуемым веществом до отметки «Уровень». Установите прибор на кювету.

3.6. Зафиксируйте время начала замера и нажмите кнопку «ПУСК». Через времяt=15 (или 20 мин) нажмите кнопку «СТОП». Запишите показания прибора , равное суммарному числу фоновых частиц и частиц, образующихся при распаде радиоактивных изотопов, содержащихся в исследуемом веществе. Данные запишите в таблицу 3.

Таблица 3

Измерение объемной активности пробы

3.7. Выключите прибор, снимите его с кюветы и закройте заднюю крышку. Освободите кювету от исследуемого вещества, промойте ее и вытрите насухо.

3.8. По данным таблицы 3 рассчитайте величину объемной активности радионуклидов в данном образце пробы по формуле:

, , .

Если в результате замеров и расчетов получится величина, меньшая, чем 2 , то оценить на данном приборе объемную активность этого образца невозможно, можно лишь считать, что <2. Заметим, что объёмная активность природных материалов, не загрязненных радиоактивными веществами, не превышает величины .

ВНИМАНИЕ: По согласованию с преподавателем в качестве образца можно использовать материалы, подготовленные студентом (например, образцы почв с дачного участка). Необходимый объем вещества около 100 см3; твердые вещества предварительно надо измельчить.

3.9. Оцените абсолютную и относительную погрешности объемной активности по формулам:

абсолютная погрешность при доверительной вероятности Р=0,7

и

относительная погрешность при этом же значении доверительной вероятности

.

Значения погрешностей запишите в таблицу 2.

Запишите окончательный результат в виде:

.

Сравнив экспериментально полученные величины активности с допустимыми, сделайте вывод о радиационной безопасности исследуемого объекта.

Измерения с помощью дозиметра «Эксперт»

На рисунке 3 изображены внешний вид и ораны управления дозиметра «Эксперт». В таблице  приведена спецификация прибора.

1. Подготовка дозиметра к работе

1.1. Внешний вид и органы управления.

В дозиметре применен торцевой газоразрядный счетчик СБТ-11А. Поток ионизирующего гамма/бета-излучения  преобразуется счетчиком в последовательность электрических сигналов. Эти сигналы формируются по длительности и амплитуде, а затем подаются на схему регистрации и индикации.

Дозиметр циклически выполняет процесс измерения, который проходит в два этапа. На первом этапе производится суммирование зарегистрированных импульсов, а на втором – индикация результатов измерения.

На первом этапе на цифровом дисплее отображается число зарегистрированных на текущий момент от начала измерений импульсов. При завершении первого этапа подается звуковой сигнал и на дисплее появляется точка.

В нормальном режиме работы на дисплее непрерывно индицируются три точки. При превышении верхнего предела диапазона измеряемой величины на дисплее индицируется значение верхнего предела и звучит непрерывный сигнал. Передвижной экран расположен на задней крышке дозиметра. Экран фиксируется в крайних положениях. Положение экрана должно соответствовать выбранному режиму работы: при работе дозиметра в режиме «К» экран открыт (нижнее положение), при работе дозиметра в режиме «Р» экран закрыт (верхнее положение).

На втором этапе происходит индикация результатов измерения. После завершения второго этапа производится сброс результата (на экране высвечивается «0000») и процесс измерения повторяется сначала.

Длительность первого этапа зависит от диапазона и режима измерений. Длительность индикации результатов от 2 до 10 с.

Таблица 4

Дозиметр бытовой ДБГ-07Б «Эксперт». Спецификация

Диапазон измерения мощности эквивалентной дозы, мЗв/ч (мкР/ч)

0,1-500

(10-50000)

Диапазон энергий фотонов при измерении уровня мощности дозы, МэВ

0,1-1,25

Основная относительная погрешность измерения мощности дозы, %

30

Энергетическая зависимость при измерении мощности дозы, %

50

Диапазон измерения плотности потока бета-излучения от загрязненных поверхностей по стронцию-90, иттрию-90, цезию-137,

0,3-500

Нижний предел энергии регистрируемого бета-излучения, не ниже, МэВ

0,156

Продолжительность непрерывной работы от одного элемента типа «Корунд», не менее, ч

100

Условия эксплуатации:

температура

давление

влажность

от 0С до 40С

от 84 до 106,7 кПа

до 75% при 30С

Габаритные размеры, мм

192x64x40

1.2. Установить переключатель «ВКЛ»-«ВЫКЛ» в положение «ВЫКЛ».

1.3. Снять крышку отсека питания и установить элемент питания, соблюдая указанную полярность. После этого вернуть крышку на место и закрепить винтами. — Студентам выдаются дозиметры с уже установленным питанием.

2. Измерение мощности экспозиционной дозы естественного фона гамма-излучения

2.1. Установить режим работы «Р».

2.2. Установить диапазон измерений «x1».

2.3. Закрыть рабочую поверхность детектора экраном.

2.4. Включить дозиметр.

2.5. Провести 10 измерений и записать их в таблицу 4. Если при первом измерении сработает сигнализация о превышении верхнего предела диапазона, то необходимо повторить измерения на диапазоне «x10».

Таблица 5

Измерение мощности экспозиционной дозы

№ изм.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2.6. Вычислить среднее арифметическое значение измеренной величины  по формуле (1) и случайные ошибки ∆x по формуле (2).

2.7. Выписать ответ в стандартной форме:

.

2.8. Исходя из .измеренного значения мощности экспозиционной дозы, рассчитайте эквивалентную дозу, получаемую человеком в течение одного года, и сравните ее с приведенным во введении к данной работе средним значением мощности эквивалентной дозы (.используйте коэффициенты перевода рентгена в грей для биологической ткани и грей в зиверт для гамма-излучения).

3. Оценка плотности потока бета-излучения от поверхностей.

3.1. Установить режим «К».

3.2. Установить диапазон измерений «x1».

3.3. Закрыть экраном рабочую поверхность детектора и разместить дозиметр над исследуемой поверхностью

3.4. Включить дозиметр.

3.5. Провести 10 измерений фонового значения плотности потока бета-излучения  и записать результаты в таблицу 5.

3.6. Вычислить среднее арифметическое значение измеренной величины  и записать в таблицу 5.

3.7. Открыть рабочую поверхность детектора и повторить измерения плотности потока бета-излучения . Записать данные в таблицу 5. Туда же записать среднее арифметическое значение измеренной величины , рассчитанное по формуле (1).

Таблица 6

Измерение плотности потока бета-излучения

1

2

10

Средние

значения

3.8. Определить уровень загрязнения .

3.9. Рассчитать погрешность измерений по формуле

, где  и  рассчитываются по методу Стьюдента.

3.10. Записать результат в виде

.

Если  окажется соизмеримой с погрешностью измерения , то можно считать, что поверхность не загрязнена.

ВНИМАНИЕ: для предупреждения поражения человека высоким напряжением питания детектора и выхода из строя элементов схемы дозиметра недопустимо вскрытие опломбированного отсека дозиметра.

Измерения с помощью дозиметраQuartexRD 8901

Индивидуальный дозиметр Квартекс РД 8901 (QuartexRD 8901), строго говоря, называется детектор – индикатор радиоактивности. Прибор предназначен для самостоятельной оперативной оценки загрязнённости источниками гамма-квантов и бета-частиц различных сред. Ими могут быть продукты питания (твёрдые и жидкие), предметы быта, строительные материалы и другие объекты, окружающие человека в быту и на рабочем месте.

Детектор может быть использован для поиска источника радиации.

Детектор не требует калибровки при использовании детектора потребителем.

Передняя панель дозиметраQuartexRD 8901 изображена на рисунке 4.

Основные характеристики детектора (спецификация) приведены в таблице 7.

1. Подготовка дозиметра к работе

1.1. Порядок пользования детектором

Включение детектора осуществляется перемещением вниз до упора крышки-движка. При включении детектор подаёт звуковой сигнал, а на табло появляется цифра0.Если сигнал отсутствует, то, возможно неправильно подключён элемент питания или элемент питания полностью разряжен.

1.2. После включения детектора автоматически начинается оценка радиационной обстановки. Измерения проводятся повторяющимися циклами. Конец измерений сопровождается индикацией численного значения результата измерений на табло и звуковым сигналом. Циклы измерений повторяются вплоть до выключения детектора. Каждый цикл измерений длится 344 с. При этом каждый попадающий в объем счётчика гамма-квант индицируется на табло символом  в крайнем левом положении экрана и коротким звуковым сигналом.

Таблица 7

Основные характеристики детектора «Квартекс» РД 8901

Характеристика

Численные значения

1

Датчик

Газоразрядный счётчик Гейгера-Мюллера типа СБМ-20-1

2

Диапазон измерений, 

0 – 999

3

Диапазон энергий, МэВ

0,1 – 1,25

4

Цикл измерений, с

344

5

Относительная погрешность измерений, %

30%

6

Температурный диапазон,

7

Источник питания

Батарея 6F22 9V («Крона», «Корунд»)

8

Время непрерывной работы от батареи с номинальным напряжением 9 В при уровне естественного радиационного фона 10-30 , не менее, ч

150

9

Габаритные размеры, мм

146x60x25

10

Масса, кг (без батареи питания), не более

0,12

Рис.4. Внешний вид детектора «Квартекс РД 8901»

1. Табло

2. Крышка-движок включения (вниз) и выключения (вверх)

3. Батарея

4. Крышка батарейного отчека

Если на табло индицируется символ    , то он означает, что уровень мощности ионизирующего излучения очень высок, превышает 999 , т.е. очень опасный уровень радиации.

В конце каждого цикла результат измерений индицируется на табло в течение 5  с. В течение первых трёх секунд на табло появляется значение текущего измерения. Перед результатом текущего измерения появляется символ «-». Значение сопровождается прерывистым звуковым сигналом. Далее, в течение двух секунд на табло высвечивается усреднённое значение. Перед усреднённым значением высвечивается символ

«   ». Значение сопровождается непрерывным звуковым сигналом. Усреднение проводится автоматически по последним трём измерениям.

Если в правой части табло появляется символ «-», то необходимо заменить элемент питания, т.к. оставшийся заряд батареи ниже допустимого для проведения измерений уровня.

2. Измерение мощности экспозиционной дозы естественного фона гамма-излучения

2.1. Расположите детектор в том месте, где Вы хотите провести оценку мощности экспозиционной дозы. Если это рабочее место, то положите детектор на стол. Если предполагаемым источником загрязнения являются продукты питания, косметика и т.п., то приблизьте детектор к объекту обследования на расстояние 5-10 мм правой боковой стороной (с прорезями). При оценке степени радиоактивного загрязнения жидких объектов расположите детектор над поверхностью жидкости. Следите за тем, чтобы жидкость или капли жидкости не попадали внутрь детектора.

Проводя измерения, записывайте данные в таблицу 8.

2.2. Детектор позволяет проводить поиск радиационно загрязнённых объектов. Для этого необходимо медленно перемещать включённый детектор над поверхностью исследуемого объекта или поворачивая детектор. Направление на загрязнённый объект или загрязнённый участок можно выявить, ориентируясь на увеличение частоты звуковых сигналов. По мере приближения к источнику частота звуковых сигналов возрастает, и, соответственно частота звуковых сигналов убывает по мере удаления от объекта.

Таблица 8

Измерение мощности экспозиционной дозы

№ изм.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2.3. По измеренным данным  рассчитайте среднее арифметическое значение мощности гамма-излучения:

.                         (1)

2.4. Для доверительной вероятности 0,95 по методу Стьюдента рассчитайте случайные ошибки , где

,   ,             (2)

а  - коэффициент Стьюдента (дляn=10 иW=0,95 =2,4).

Примечание: Естественный фон гамма-излучения на территории стран СНГ изменяется в широких пределах и, как правило, составляет от 5 до 25  (1 Р= 0,87Зв).

2.5. Выписать ответ в стандартной форме:

.

2.6. Исходя из измеренного значения мощности экспозиционной дозы, рассчитайте эквивалентную дозу, получаемую человеком в течение одного года, и сравните её с приведённым во введении к данной работе средним значением мощности эквивалентной дозы (используйте коэффициенты перевода рентгена в грей для биологической ткани и грей в зиверт для гамма-излучения).

Контрольные вопросы

1. Назовите основные типы ионизирующего излучения.

2. Какие величины характеризуют меру воздействия излучения на вещество, в каких единицах они измеряются?

3. Для чего вводится понятие коэффициента качества излучения?

4. Что характеризуют активность и объемная активность вещества? В каких единицах они измеряются?

5. Каковы предельно допустимые дозы излучений для различных групп населения?

6. Какие материалы используются для защиты от различных видов излучений?

7. Расскажите об устройстве и принципе действия дозиметров.

Литература

1. В. В. Поленов. Дозиметрические приборы для населения./М.:Энергоатомиздат. 1991.—64 с.100

2. Нормы радиационной безопасности НРБ-96 и Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72./М.: Энергоатомиздат, 1988.

3. Н. С. Бабаев, В. А. Демин и др. Ядерная энергетика, человек и окружающая среда./М.: Энергоатомиздат, 1984.

4. Радиация. Дозы, эффекты, риск: пер. с англ./М.: Мир, 1990.

5. Практикум по ядерной физике./М.: Изд-во МГУ, 1988.

6. Дж. X. Холл. Радиация и жизнь/М.: Медицина, 1989.

СОДЕРЖАНИЕ

Работа №23

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ

3

Работа №88

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ДОЗИМЕТРА

19

Учебно-методическое издание

Пауткина Анна Владимировна

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

по дисциплине

«Физика»

Работы № 23, 88

Под редакцией доц. С.И. Ильина, ст.пр. С.В. Мухина

Подписано к печати

Формат 60 84/16

Тираж           экз.

Изд. №

Заказ №

Цена

127944   Москва,  ул. Образцова 15.   Типография МИИТ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

____________________________________________

Кафедра «Физика-2»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

по дисциплине

«Физика»

Работы № 23, 88

Рекомендовано редакционно-издательским советом университета в качестве методических указаний для студентов всех специальностей

ИУИТ, ИСУТЭ, ИЭФ, ИТТОП, Вечерний

Под редакцией

к. ф.-м.н., доц. С.И. Ильина,

ст.пр. С.В. Мухина

МОСКВА - 2007

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ДОЗИМЕТРА на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Изучение технологической, поездной, грузовой и коммерческой работы на станции, начально-конечных операции, организации работы погрузочно-разгрузочных работ, организации выполнения операции в ЛАФТО

2. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ВОЛЬТМЕТРОВ

3. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА НЧ

4. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА

5. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА

6. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ

7. Изучение принципов работы омметра

8. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ШИРОКОПОЛОСНОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ УРОВНЕЙ

9. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ НИЗКОВОЛЬТНОГО КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО ИНДИКАТОРА

10. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ФОТОЭЛЕМЕНТА С ВНЕШНИМ ФОТОЭФФЕКТОМ

5 stars - based on 250 reviews 5