Описание лабораторного комплекта

 

Лабораторный комплект состоит из дозиметра ДБГ-06Ти емкостей, наполненных пробами с имитаторами различных продуктов.

Для измерения ионизирующих излучений в данной работе используется дозиметр ДБГ-06Т(рис. 4.1), который предназначен для измерения мощности эквивалентной дозы окружающей среды или мощности экспозиционной дозы на рабочих местах, на территории предприятий, использующих радиоактивные вещества и другие источники ИИ и т.д.

Дозиметр измеряет мощность дозы в двух режимах работы «ПОИСК» и «ИЗМЕРЕНИЕ».

В режиме «ИЗМЕРЕНИЕ» измеряется мощность эквивалентной дозы окружающей среды в диапазоне 0,10…99,99 мкЗв/ч или мощность экспозиционной дозы в диапазоне от 0,01 до 9,99 мР/ч.

В режиме «ПОИСК» дозиметр измеряет мощность эквивалентной дозы окружающей среды в диапазоне от 1,0 до 999,9 мкЗв/чили мощностьэкспозиционной дозы в диапазоне от 0,1 до 99,99 мР/ч.

Уровни мощности эквивалентной дозы и экспозиционной дозы измеряются двумя раздельными группами газоразрядных счетчиков с различными корректирующими фильтрами. Каждая группа включает два газоразрядных счетчика СБМ-20.

Показания появляются на цифровом табло жидкокристаллического индикатора «ИЖЦ 5-4/8».

На лицевой панели расположены два переключателя: «Режим работы» и «Диапазон измерения», кнопки «Сброс» и кнопка подсветки цифрового табло.

Источниками питания в дозиметре служит гальванический элемент питания, например, «Корунд» или «Крона».

В качестве имитаторов проб продуктов в лабораторной работе применяются емкости объемом 0,5; 1,0; 2 и 3 л, наполненные материалом с уровнем радиоактивности, превышающим фоновый уровень, но не выше пределов допускаемых нормами радиационной безопасности (НРБ-99/2009 – СанПиН 2.6.1.2523-09).

 

Подготовка и порядок работы с дозиметром «ДБР-06Т»

1. Включите дозиметр, для чего установите переключатель 1 диапазона в одно из положений: мР/ч или мкЗв/ч, а переключатель режимов работы 2 в положение «КОНТР» (рис. 4.1).

2. Убедитесь в том, что напряжение батареи питания находится не ниже минимально допустимого значения, для чего нажмите на кнопку 3 – ☼, при этом должна загореться подсветка цифрового табло.

Внимание! Отсутствие свечения цифрового табло при нажатии на кнопку 3 означает, что батарея разрядилась и требует замены.

Рис. 4.1. Дозиметр ДРГ-06Т: 1 – переключатель диапазона (положениемР/ч или мкЗв/ч; ВЫКЛ.); 2 – переключатель режимов работы: «ИЗМЕРЕНИЕ», «ПОИСК» и «КОНТР»; 3 – кнопка ☼ – подсветка цифрового табло; 4 – кнопка «Сброс»

3. На цифровом табло при правильном функционировании счетных устройств дозиметра и пригодности источника питания должно отображаться число 515 (без учета запятых). Прибор готов к работе.

4. Сбросить показания нажатием кнопки 4 «Сброс».

5. Установить переключатель режимов работы в положение «ПОИСК», переключатель диапазонов измерения – в положение мР/ч или мкЗв/ч.

6. Сбросить показания нажатием кнопки «Сброс».

7. Определить направление излучения по максимальным показаниям на цифровом табло, ориентируя дозиметр в пространстве.

8. В режиме работы «ПОИСК» смена информации на цифровом табло осуществляется автоматически в такт с миганием запятой в младшем разряде.

9. Для повышения точности измерения при уровнях мощности дозы в пределах до 99,99 мкЗв/чили 9,99 мР/ч действительное значение целесообразно определять в положении «ИЗМЕРЕНИЕ».

10. В режиме работы «ИЗМЕРЕНИЕ» на цифровом табло отображаются нули во всех разрядах и мигает запятая в младшем разряде. Отсчет показаний производится в конце цикла (около 40 с) измерения, в момент прекращения мигания запятой. Показания на цифровом табло сохраняются до момента нажатия кнопки «Сброс» и запуска дозиметра на новый цикл измерения.

11.При уровнях мощности дозы, превышающих предельные значения, на цифровом табло высвечивается переполнение – символ «П» и отсутствует мигание запятой младшего разряда.

12. Внимание! Появление на табло символа «П» может свидетельствовать о том, что уровень мощности ИИ является опасным.

13.Выключить дозиметр путем перевода переключателя диапазона в положение «ВЫКЛ».

 

Требования безопасности

 

1. К работе допускаются студенты, ознакомившиеся с требованиями техники безопасности и методикой выполнения работы.

2. Запрещается устранять любые неисправности в дозиметрическом приборе, вскрывать крышку и т.п.

3. Запрещается нарушать целостность емкостей с имитаторами продуктов, в которых находятся вещества с повышенным содержанием радиоизотопов.

4. Запрещается оставлять дозиметр во включенном состоянии после проведенных замеров.

5. При обнаружении неисправностей или повреждений лабораторного комплекта немедленного сообщить об этом преподавателю.

 

Порядок выполнения работы

1. Получить у преподавателя номер варианта из табл. П4.2.2. Подготовить дозиметр ДБГ-06Т к измерению в соответствии с разд. 3.

2. Измерить мощность эквивалентной дозы (МЭД) естественного гамма-фона. Для этого включенный и готовый к измерениям прибор (в режиме работы «ИЗМЕРЕНИЕ») сориентировать в пространствеи примерно через 40 с начать отчеты показаний цифрового табло.

3. Записать во второй столбец табл. 4.1 отчета не менее пяти показаний.

4. Определить среднее значение мощности эквивалентной дозы естественного гамма-фона по формуле

, (4.3)

где P_i – показания цифрового индикатора при i -м отсчете, мкЗв/ч (1 мкЗв/ч = 100 мкР/ч); n – количество записанных показаний. Результаты расчета занести в последнюю строку столбца 2 табл. 4.1 отчета.

5. Включенный прибор ДБГ-06Т (в режиме работы «ИЗМЕРЕНИЕ») установить вплотную задней чувствительной панелью к горловине емкости с имитатором продукта. Через 40 с начать отсчеты, занося их значения в мкЗв/чв соответствующую графу табл. 4.1 отчета. Всего должно быть записано не менее пяти показаний.

6. Определить среднее значение мощности эквивалентной дозы в мкЗв/ч гамма-излучения продукта по следующей формуле:

, (4.4)

где j – объем емкости с пробой (j = 0,5; 1; 2; 3 л), остальные обозначения те же что и в формуле (4.3).

7. Для компенсации влияния естественного гамма-фона на результаты измерений необходимо из среднего значения мощности эквивалентной дозы, определенного по формуле (4.4), вычесть значение мощности эквивалентной дозы естественного гамма-фона, определенного по формуле (4.3). Результаты расчетов в мкЗв/ч занести в первую строчку табл. 4.2 отчета.

8. Определить уровень загрязненности в Бк/л продукта питания радионуклидами по формуле (4.1) и занести результаты вычисления в строку 3 табл. 4.2 отчета.

9. По табл. П4.2.1 определить допустимые значения уровня в Бк/л загрязненного радионуклидами продуктов питания. Данные занести в строку 4 табл. 4.2 отчета.

10. Определить превышение допустимого уровня загрязненности исследуемой пробы радиоактивными веществами, разделив значения строки 3 табл. 4.2 отчета на данные строки 4 той же таблицы.

11. Определить по формуле (4.2) минимально необходимые сроки хранения продуктов питания до снижения уровня загрязненности радионуклидами до нормы. Результаты расчетов занести в строку 6 табл. 4.2 отчета.

12. Сделать выводы о проделанной работе, записать в отчет. В выводах указать полученную величину уровня загрязненности радионуклидами проб продуктов. Если обнаружено превышение допустимых уровней, то указать, какие мероприятия необходимо провести для снижения вредных последствий попадания радионуклидов в организм человека.

Содержание отчёта

 

1. Цель работы.

2. Схема лабораторного комплекта.

3. Исходные данные (номер варианта и его содержание).

4. Результаты измерений и расчетов.

Таблица 4.1

Номер измерения	Мощность эквивалентной дозы, мкЗв/ч, естественного гамма-фона	Мощность эквивалентной дозы, мкЗв/ч, измерения около пробы с продуктом питания в емкости
0,5 л	1 л	2 л	3 л

Окончание табл. 4.1

Номер измерения	Мощность эквивалентной дозы, мкЗв/ч, естественного гамма-фона	Мощность эквивалентной дозы, мкЗв/ч, измерения около пробы с продуктом питания в емкости
0,5 л	1 л	2 л	3 л
и т.д.
Среднее значение

 

Таблица 4.2

N п/п	Исследуемая величина	Объем пробы исследуемого продукта питания
0,5 л	1 л	2 л	3 л
	Среднее корректированное значение мощности эквивалентной дозы за вычетом величины естественного гамма-фона , мкЗв/ч
	Коэффициент связи
	Уровень загрязненности радионуклидами пробы исследуемого продукта, Бк/л (значение в строке 1 умножить на значение в строке 2)
	Допустимые значения уровня загрязненности радионуклидами, Бк/л (определить по табл.П4.2.1)
	Превышение допустимого уровня загрязненности (значение в строке 3 разделить на значение в строке 4)
	Минимально необходимые сроки хранения продуктов питания до снижения уровня загрязненности радионуклидами до нормы (определить по формуле (4.2))

5. Выводы.

Работу выполнил(и) студент(ы) гр.____	Работу принял:
1.	Преподаватель_________
2.
3.	«__» _________ 20____г.
«____» ___________ 20____г.

Контрольные вопросы

1. Что называется излучением? Какие из перечисленных видов излучения относятся к ионизирующему излучению: гамма-, бета-, ультрафиолетовое, инфракрасное?

2. Что представляет собой альфа-излучение?

3. Что представляет собой бета-излучение?

4. Что представляет собой гамма-излучение?

5. В каких единицах измеряется поглощенная доза ионизирующего излучения?

6. В каких единицах измеряется экспозиционная доза фотонного излучения?

7. В каких единицах измеряется эквивалентная доза ионизирующего излучения?

8. Какой вид излучения обладает наибольшей проникающей способностью?

9. Какие частицы наносят максимальный вред организму при внутреннем облучении?

10. Что называют периодом полураспада?

11. В каких единицах измеряется загрязненность продуктов питания радионуклидами?

 

Приложение 4.1

Термины и определения

1. Альфа-излучение – корпускулярное излучение, состоящее из альфа-частиц, испускаемых при ядерных превращениях. Альфа-распад испытывают только тяжелые ядра с атомным весом А >200. Альфа-частицы – это ядра атомов гелия (система двух протонов и двух нейтронов, связанных воедино).

2. Беккерель (Бк)–всистеме СИ единица активности нуклида в радиоактивном источнике. Один беккерель соответствует одному распаду в секунду. Внесистемная единица – кюри (Ки), 1 Ки = 37000000000 Бк = 37 ГБк.

3. Бета-излучение – электронное (позитронное) излучение, возникающее при бета-распаде ядер или нестабильных частиц.

4. Гамма-излучение (фотонное излучение) – жесткое электромагнитное излучение с длинной волны от 0,1 до 10 пм (пикометров), возникающее при изменении энергетического состояния атомных ядер, а также при ядерных реакциях или при аннигиляции частиц.

5. Излучение – распространение энергии в форме волн или частиц.

6. Изотопы – разновидности данного химического элемента, различающиеся массой ядер. Обладая одинаковыми зарядами ядер, но, различаясь числом нейтронов, изотопы имеют одинаковое число электронных оболочек, т.е. очень близкие химические свойства.

7. Ионизирующее излучение – излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов разных знаков. Видимый свет и ультрафиолетовое излучение не включают в понятие «ионизирующее излучение».

8. Косвенно ионизирующее излучение – ионизирующее излучение, состоящее из незаряженных частиц, которые могут создавать непосредственное ионизирующее излучение и (или) вызывать ядерные превращения. Это излучение может состоять из фотонов, нейтронов и др.

9. Непосредственно ионизирующее излучение – ионизирующее излучение, состоящее из заряженных частиц, имеющих кинетическую энергию, достаточную для ионизации при столкновении. Оно может состоять из электронов, протонов, альфа-частиц и др.

10. Нуклид – вид атомов с данными числами протонов и нейтронов.

11. Период полураспада – среднее время, необходимое для распада половины атомов данного радиоактивного нуклида.

12. Поглощенная доза ионизирующего излучения – энергия ионизирующего излучения, поглощенная облученным веществом, в пересчете на единицу массы этого вещества. Единицы измерения: в системе СИ – грей; 1 Гр равен поглощенной дозе ионизирующего излучения, при которой веществу массой 1 кгпередается энергия ионизирующего излучения 1 Дж.Внесистемная единица – рад, 1 Гр = = 100 рад. Поглощенная доза излучения является основной величиной, определяющей степень радиационного воздействия на человека при аварийных облучениях.

13. Радиоактивностью называется самопроизвольное превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием некоторых частиц.

14. Радионуклид – радиоактивный нуклид.

15. Фотон – элементарная частица, квант электромагнитного излучения.

16. Эквивалентная доза ионизирующего излучения – поглощенная доза, умноженная на коэффициент, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма. Для гамма- и бета-излучений этот коэффициент равен единице, для альфа-излучения – лежит в пределах от 10 до 20, для быстрых нейтронов он равен 10, для тепловых – равен 3. Единицы измерения: в системе СИ зиверт (Зв),внесистемная единица – бэр; 1 Зв = 100 бэр.

Естественный фон на территории России создает мощность эквивалентной дозы, находящуюся в пределах от 0,05 до 0,2 мк3в/ч.

17. Экспозиционная доза фотонного излучения (экспозиционная доза) – отношение суммарного заряда всех ионов одного знака, образованных в результате фотонного излучения, к массе воздуха, в котором находятся эти ионы. Единицы измерения в системе СИ – кулон на кг (Кл/кг)внесистемная единица – рентген (Р); 1Р=0,258 мКл/кг.

18. Ядерными реакциями называются превращения атомных ядер, вызванные их взаимодействиями с элементарными частицами или друг с другом. Ядерные реакции классифицируются:

а) по энергии вызывающих их частиц;

б) по роду участвующих в них частиц;

в) по роду участвующих в них ядер;

г) по характеру происходящих ядерных превращений.

 

Приложение 4.2

 

Таблица П4.2.1