Визначення радіаційного фону

Вимірювання радіаційного фону є дуже важливою і відповідальною процедурою. При цьому виявляються зони, які найбільш небезпечні для проживання. При вимірі радіаційного фону проводять оцінку зовнішнього гамма-випромінювання на місцевості/ радіаційний контроль проб грунту та рослин.

Ідеальною апаратурою для проведення радіаційних вимірювань є професійні геофізичні радіометри. У роботі екологічного табору можуть також застосовуватися напівпрофесійні і побутові радіометри різних марок (Радекс, Полімастер), хоча якість одержуваних даних в такому випадку виявиться трохи нижче. Частково це може бути компенсовано одночасним використанням двох радіометрів з подальшим усередненням результатів.

Перед початком проведення вимірювань слід визначити середній розкид результатів для кожного використовуваного приладу. Середній розкид є важливою характеристикою приладу і неодмінно повинен враховуватися при обробці результатів польових робіт. Цю операцію необхідно заново проводити при зміні місця проведення робіт. Розкид може змінюватися з плином часу і при переході з одного місця на інше.

Визначення середнього розкиду результатів проводиться таким чином. Радіометр приводять в робочий стан і відповідно до інструкції по експлуатації роблять серію вимірювань (не менше 20-25) на одному і тому ж місці протягом невеликого проміжку часу (10-20 хвилин). Далі знаходять середнє арифметичне значення, яке потім віднімають з кожного результату. Отримані цифри, що представляють собою різницю між середнім значенням і показаннями приладу в ході проведення вимірювань, беруть зі знаком «плюс» і знову усереднюють. Результат цього усереднення і є шуканий розкид показань приладу.

Нижче наводиться приклад визначення середнього розкиду радіометра:

 

 

Таблиця 2.1 «Приклад визначення середнього розкиду радіометра»

№ виміру	Результат виміру	Відхилення від середнього
	11 мкР/год	0.5 мкР/год
	12 мкР/ год	0.5 мкР/год
	10 мкР/ год	1.0 мкР/год
…
…
	13 мкР/ год	2.0 мкР/год
Середнє значення – 11.5 мкР/год
Середній розкид – 1.0 мкР/год

 

У кожній точці визначення радіаційного фону проводять не менше 5 послідовних вимірювань, за результатами яких обчислюють середнє арифметичне значення. Якщо робота ведеться двома приладами, кінцевим результатом є середнє між значеннями, отриманими за допомогою кожного з приладів. Коли точок, в яких проводять виміри, багато, дані і розраховані результати рекомендується оформляти у вигляді такої таблиці:

Таблиця 2.2 «Приклад оформлення таблиці даних і розрахованих результатів»

№ точки

1-й радіометр, виміри:

Середнє, мкР/год

2-й радіометр, виміри:

Середнє, мкР/год

Кінцевий результат, мкР/год

…

 

Залежно від поставлених завдань застосовують один з двох основних методів проведення польових досліджень:

- профільну розвідку (вимірювання радіаційного фону роблять через рівні відстані вздовж однієї прямої лінії, яка називається профілем; кожна точка, в якій вимірюється фон, називається пікетом);

- площадкову зйомку (вимірювання радіаційного фону роблять по всій досліджуваній площі по рівномірній сітці, тобто по декількох паралельних профілях, віддаленими один від одного на відстань, рівну відстані між пікетами).

Робочий крок, тобто відстань між точками, в яких проводять вимірювання (між пікетами на профілі і між самими профілями), встановлюють залежно від характеру досліджень, розміру досліджуваної території і необхідного ступеня деталізації. Нижче наведені значення робочого кроку, що рекомендуються при проведенні різного роду польових робіт. Однак при виборі кроку завжди слід враховувати, що:

- дані, отримані з великим ступенем деталізації (тобто з меншим робочим кроком), завжди більш достовірні і мають велику цінність; навпаки, надмірне збільшення кроку може призвести до втрати важливих для дослідження подробиць (наприклад, локальних аномалій радіаційного фону);

- з іншого боку, вибір занадто маленького кроку призводить до збільшення загального числа пікетів і, відповідно, до підвищення трудомісткості і тривалості виконуваної роботи.

Таблиця 2.3 «Рекомендований крок вимірювань величини радіаційного фону при проведенні польових робіт»

Характер виконуваних робіт	Розмір досліджуваної території	Крок
Загальна оцінка радіаційної ситуації	Менше 200 кв.м. 200-1000 кв.м. 1000-10000 кв.м. більше 10000 кв.м.	5 м 10 м 10-15 м від 20 м
Складання детальної карти радіаційного фону	Менше 200 кв.м. 200-1000 кв.м. 1000-10000 кв.м. більше 10000 кв.м.	5 м 5 м 10 м від 10 м
Детальне картування при проведенні електро-магніто-екологічних досліджень	Менше 200 кв.м. 200-1000 кв.м. 1000-10000 кв.м. більше 10000 кв.м.	1-2 м 1-3 м 3-4 м від 5 м

 

Перед проведенням власне вимірювань на місцевості виконують розмітку профілів і пікетів на них за допомогою компаса та рулетки. Дуже зручні в роботі невеликі яскраві прапорці на міцних держаках; втім, відзначати точки пікетів можна і просто заготовленими заздалегідь прутами, на які чіпляють папірці з номерами пікетів. Як правило, якщо ділянка має компактну форму, профіль для зручності подальшої роботи з картою прокладають в напрямку північ-південь чи захід-схід. Однак у випадках, коли досліджувана ділянка сильно витягнута, нерідко більш виправданою виявляється прокладка профілів паралельно або перпендикулярно довгим сторонам ділянки.

Результати проведення польових вимірювань радіаційного фону піддають обробці і представляють потім в спеціальному вигляді для більшої наочності і зручності їх осмислення. Бажано по можливості робити хоча б первинну обробку даних безпосередньо в полі на місці проведення робіт, щоб в разі виявлення недостатньої деталізації або неповноти результатів можна було провести додаткові (або контрольні) вимірювання.

Просторовий розподіл величини радіаційного фону представляють в графічному вигляді або як графік зміни радіаційного фону уздовж профілю (при проведенні профільної розвідки), або як карта радіаційного фону (при площадковій зйомці).

При складанні графіка зміни фону уздовж профілю слід пам'ятати, що осі координат графіка повинні бути підписані із зазначенням одиниць виміру (наприклад, вертикальна вісь - «Радіаційний фон, мкР / год», горизонтальна вісь - «Відстань уздовж профілю, м»).

Складання карти радіаційного фону за даними вимірів по сітці вимагає уважності і акуратності, оскільки недбалість у проведенні ліній карти може призвести до спотворення результатів. При цьому допускається використання спеціальних комп'ютерних математичних і геофізичних програмних засобів, проте попередні начерки з причин, вказаних вище, бажано виконати вже в полі.

Загальна послідовність операцій при складанні карти така. Перш за все на аркуш паперу наносять в масштабі майбутньої карти саму сітку, по якій проводили вимірювання. У кожному вузлі сітки вписують результат вимірювань радіаційного фону на відповідному даному вузлу пікеті. Наступний, найбільш відповідальний, етап - проведення ізоліній, тобто ліній, що з'єднують на карті точки з рівними значеннями радіаційного фону.

Залежно від масштабу карти і ступеня мінливості фону на досліджуваній ділянці визначають перетин або шагізоліній, тобто величину, на яку відрізняються значення фону уздовж однієї ізолінії від значень уздовж сусідньої. Як перетин, так і значення фону по ізолініях, по можливості, повинні бути цілими величинами. Наприклад, перетин - 1 мкР / год, значення по ізолініях - 9, 10, 11, 12, 13 мкР / год, або перетин - 2 мкР / год, значення по ізолініях - 8, 10, 12, 14 мкР / год.

Зрозуміло, зовсім не обов'язково, що всі значення фону, нанесені на майбутню карту у вузлах сітки, співпадуть зі значеннями за ізолініями. Відповідно, і самі ізолінії не обов'язково повинні проходити через вузли сітки. Наприклад, якщо в сусідніх вузлах радіаційний фон становить 9 і 11 мкР / год, то ізолінія зі значенням 10 мкР / год пройде між ними. При проведенні ізоліній між сусідніми вузлами сітки слід також розраховувати, на якій відстані від одного і від іншого вузлів повинна пройти ізолінія. Наприклад, якщо фон в сусідніх вузлах становить 9,5 і 11,5 мкР / год, то очевидно, що ізолінія зі значенням 10 мкР / год пройде ближче до першого вузла, ніж до другого. Конкретні відстані від ізолінії до вузлів сітки визначаються складанням елементарної пропорції.

При проведенні ізоліній слід враховувати наступні прості правила, які очевидним чином випливають з самого їх визначення:

- ізолінії ніколи не перетинаються;

- ізолінії ніколи не обриваються на полі карти - вони або замикаються самі на себе, або виходять на кордон робочого листа;

- не можуть бути сусідніми ізолінії зі значеннями, що відрізняються більш ніж на один крок: так, наприклад, при кроці 2 мкР / год між ізолініями 10 і 14 мкР / год завжди пройде ізолінія 12 мкР / год.