Основные величины и единицы измерения ионизирующего излучения

 

Физические единицы	Единицы измерения	Соотношение между единицами
Си	Внесистемная
Активность нуклида	Беккерель (Бк)	Кюри (Ки)	1Ки = 3,7· 10^10 Бк; 1БК = 2,7·10^-11 Ки
Экспозиционная доза излучения	Кулон на килограмм	Рентген (Р)	1Р = 2,58· 10^-4 Кл/кг; 1Кл/кг = 3876Р
Мощность экспозиционной дозы излучения	Ампер на килограмм	Рентген в секунду	1Р/с = 2,58·10^-4А/кг; 1А/кг = 3876 Р/с
Поглощенная доза излучения	Грей	Рад	1рад = 0,01 Гр; 1Гр = 100рад
Мощность поглощенной дозы излучения	Грей в секунду	Рад в секунду	1рад/с = 0,01 Гр/с; 1Гр/с = 100рад/с
Эквивалентная доза излучения	Бэр	Зиверт	1бэр = 0,01 Зв; 1Зв = 100 бэр
Мощность эквивалентной дозы излучения	Бэр в секунду	Зиверт в секунду	1бэр/с = 0,01Зв/с; 1Зв/с = 100 бэр/с

 

Общее представление о радиоактивности тех или иных объектов окружающей среды может быть получено измерением так называемой экспозиционной дозы излучения, при которой корпускулярная эмис­сия в сухом атмосферном воздухе массой 1 кг производит ионы, несу­щие заряд каждого знака, равный 1 Кл, Единицей измерения является кулон на килограмм (см. табл. 4). Несистемной единицей является рентген – доза фотонного излучения, при которой в 1 см³ возникают ионы, несущие 1 СГСЕ количества электричества каждого знака. На практике обычно оценивают мощность экспозиционной дозы – ампер на килограмм (А/кг) иди рентген в секунду (Р/с). Чаще измеряют в мкР/ч.

Радиоактивное излучение является неотъемлемым атрибутом окружающей среды. Радиационный фон определяется радиоактивными изотопами химических элементов, рассеянных в горных породах Земли, в почве, воде, воздухе. На протяжении биологической истории нашей планеты этот фон оставался практически неизменным, обусловливая дозу радиа­ции близкую 10 Гр/год. Естественный фон считают безопасным для биологических объектов. За последние 40 лет уровень излучения во внешней среде несколько увеличился за счет радиоактивных отходов от предприятий атомной энергетики, за счет испытания ядерного ору­жия. Это увеличение носит как глобальный характер, вследствие повсе­местного распространения радиоактивных аэрозолей, так и местный харак­тер, обусловленный выпадением наиболее крупных частиц на некотором удалении от радиоактивного источника.

Цель работы: углубить представления о радиоактивности различных объектов окружающей среды, оценить радиоактивность конк­ретного объекта, освоить метод измерения радиоактивности.

Приборы и оборудование: прибор геологораз­ведочный сцинтилляционный СРП-88Н.

Порядок выполнения работы

Оценку радиоактивности проводят косвенно по интенсивности g - из­лучения измеряемого объекта. Объекты избираются по указанию препода­вателя. С помощью прибора СРП-88Н в разных точках измеряемого объекта производят замеры в соответствии с правилами работы с приборами. Для этого нужно выяснить ряд последовательных операций:

1. Включить прибор, установив на индикаторном устройстве переключатель "Диапазон" в положение "1", затем переключатель "Порог" в положение "БАТ", при этом на цифровом табло индуцируются цифры, показывающие напряжение питания в вольтах. При величине напряжения от 3,5 до 6,5 В элементы питания пригодны к работе.

2. Установить переключатель "Порог" в положение "0" и приблизить ствол блока детектирования к месту расположения контрольного источ­ника на индикаторном устройстве. При этом стрелка индикатора долж­на отклониться, на табло должны индицироваться показания и должны прослушиваться щелчки звукового сигнализатора, частота которых увеличивается при приближении ствола к источнику.

3. Установить переключатель "Порог" в положение "ИЗМ", а переключатель "Диапазон" – в положение "0,3", через 1 мин после вклю­чения прибора приставить ствол вплотную к контрольному источнику, совместив защитный резиновый колпачок с окружностью на пульте. За­фиксировать не менее трех показаний цифрового табло и вычислить среднеарифметическое значение Р_изм.

Отвести блок детектирования от места расположения контрольного источника на расстояние > 0,5 м и зафиксировать не менее трех по­казаний цифрового табло, вычислить среднеарифметическое значение Р_ф.

Определить действительное значение показания Т_g, с^-1 от конт­рольного источника по формуле:

где К – коэффициент, характеризующий активность источника во вре­мени (дается преподавателем).

Если действительное значение показаний прибора Р_g соответству­ет значению 1670±167, прибор работоспособен и готов к работе.

4. При работе с прибором СРП-88Н в режиме поиска изменение ин­тенсивности потока g-излучения необходимо отслеживать по стрелоч­ному индикатору, для чего переключатель "Диапазон" установить в по­ложение "0,1" или "0,3", что соответствует экспозиции 10 с.

В положении "ИЗМ" переключателя "Порог" звуковая сигнализация отключена, в положении "0" осуществляется мониторный режим, т.е. частота сигналов соответствует интенсивности излучения.

5. При измерении интенсивности излучения от радиевого источника для представления информации в единицах мощности экспозиционной дозы (мкР/ч) достаточно показания цифрового табло разделить на значение чувствительности прибора и умножить на 1000. Значение чувствитель­ности данного прибора равно 3670 с^-1·м²·мг^-1.

Требования к отчету

В отчете следует привести цель работа, кратко ход работы, охарак­теризовать измеряемые объект, привести схему расположения объектов на местности, обозначив контрольные точки измерения, привести рас­четы мощности экспозиционной дозы в измеряемых точках, сделать за­ключение об уровне радиоактивности исследуемых объектов.

Вопросы для самоподготовки

1. Понятие об ионизирующем излучении. Природные и антропогенные источники излучения. Единицы измерения радиоактивности.

2. Виды ионизирующего излучения, их характеристика.

3. Радиоактивность. Стабильные и радиоактивные изотопы. Распрост­раненность в природе.

4. Основные типы ядерных реакций. Примеры ядерных реакций (образование ¹⁴С и, ⁴⁰Аr, деление урана), кинетика радиоактивного распада.

5. Взаимодействие a-, b-, g-частиц и нейтронов с веществом.

6. Доза излучения, мощность дозы, единицыизмерения.

7. Воздействие ионизирующего излучения на биологические объекты.

8. Влияние радиации низкого уровня на здоровье человека.

9. Малые дозы облучения, применяемые в медицине, их влияние.

10. Влияние радиации высокого уровня на живые организмы.

11. Характеристика естественных и искусственных источников излучения.

12. Радиоактивность почв. Основные радиоактивные изотопы.

Лабораторная работа № 16

Уменьшение содержания хлорофилла в лис­тьях растений –