Выполнение лабораторной работы

1. Ознакомиться с описанием радиометра РВ-4 (рис. 4.4).

Начальное положение тумблеров прибора РВ-4:

СЕТЬ-ВЫКЛ - ВЫКЛ.

ПУСК-СБРОС-СТОП- СБРОС

ВОЗДУХ-ВЫКЛ- ВЫКЛ.

РЕГУЛИРОВКА РАСХОДА - вывести в крайнее левое положение.

2. Включить прибор и проверить его работоспособность.

Для этого поставить тумблеры прибора в следующие положения:

СЕТЬ-ВЫКЛ - СЕТЬ

´2-´10-´100- ´2

ГЕНЕРАТОР-a-золи-a-газ-b-золи-b-газ- ГЕНЕРАТОР

ПУСК-СБРОС-СТОП- ПУСК

После этого должны запуститься секундомер и измерительная схема. Если прибор работоспособен, то каждая вторая вспышка релаксационного генератора, лампа которого выведена на панель пульта радиометра, должна регистрироваться электромеханическим счетчиком.

Установить переключатель ПУСК-СБРОС-СТОПпоследовательно в положения СТОП и СБРОС.

Схема должна отключиться, а секундомер и счетчик – остановиться и сбросить показания.

3. Провести градуировку спектрометра. Для этого:

- поставить переключатели в следующее положение:

ГЕНЕРАТОР-a-золи-a-газ-b-золи-b-газ- a-ЗОЛИ

´2-´10-´100- ´100

ПУСК-СБРОС-СТОП- СБРОС

(если используется b-источник, переключатель рода работ ставится в положение b-ЗОЛИ);

- оттянуть за цепочку крышку на кожухе и вставить в гнездо блока детектирования ((1) на рис. 4.3) градуировочный a-источник (эталон) с маркировкой a-ИСТОЧНИК (или градуировочный b-источник с маркировкой b-ИСТОЧНИК);

- поставить переключатель ПУСК-СБРОС-СТОП в положение ПУСК;

- через 3 мин поставить переключатель ПУСК-СБРОС-СТОП в положение СТОП; по шкале электромеханического счетчика с учетом выбранного коэффициента пересчета определить зарегистрированное число импульсов для a-частиц , результат занести в табл. 4.5. Найти отношение полученной скорости счета (имп./мин) к паспортному значению испускаемых частиц . Для правильно настроенного и нормально работающего прибора e_a находится в интервале 0,15 ¸ 0,21. Практически, e_a - коэффициент пропорциональности между числами импульсов, зарегистрированных при измерении скорости счета от градуировочного источника (эталона) ( ) и числом частиц, испускаемых градуировочным источником ( ):

, (4.6)

- убрать градуировочный a-источник из гнезда блока детектирования;

- аналогично провести измерения для градуировочного b-источника;

- проверить соотношение между скоростью счета и числом частиц, испускаемых эталоном

= 0,15 ¸ 0,21; (4.7)

- полученные данные занести в табл. 4.5.

Таблица 4.5

Значения скоростей счета градуировочных источников (эталонов) , , фона , и рабочих фильтров , за время измерения t

	Эталон	Фон	Рабочий фильтр
t = 3 мин	t = 10 мин	t = 10 мин
a-золи	= 100 ´. . .	= 2 ´. . .	= 2 ´. . .
b-золи	= 100 ´. . .	= 2 ´. . .	= 2 ´. . .
Число частиц, испускаемых эталонами (градуировочными источниками): (239Pu) = 384 част./с; Т1/2(239Pu) = 2,44×104 лет; (90Sr) = 1614 част./с на 01.1975 г.; Т1/2(90Sr) = 28 лет.

4. Провести осаждение аэрозолей на фильтр и одновременно измерить фон. Для этого:

- вставить кассету с фильтром в воронку воздухозаборного патрубка ((4) на рис. 4.3);

- переключатель рода работ поставить в положение a-ЗОЛИ (или b-ЗОЛИ );

- переключатель ´2-´10-´100 поставить в положение ´2 ;

- переключатель ВОЗДУХ–ВЫКЛ поставить в положение ВОЗДУХ, одновременно поставить переключатель ПУСК-СТОП-СБРОС в положение ПУСК - при этом должны включиться секундомер и воздуходувка;

- установить ручкой РЕГУЛИРОВКА РАСХОДА поплавок ротаметра ((5) на рис. 4.3) на средней риске (допускаются колебания его около среднего положения); это соответствует производительности воздуходувки 20 л/мин;

- через 10 мин переключатель ПУСК-СТОП-СБРОС поставить в положение СТОП, а переключатель ВОЗДУХ–ВЫКЛв положение ВЫКЛ и по шкале электромеханического счетчика с учетом выбранного коэффициента пересчета определить число импульсов собственного фона блока детектирования a-аэрозо-лей (или b-аэрозолей);

- результат измерения (или ) занести в табл. 4.5.

5. Для измерения концентрации a-радиоактивных аэрозолей (или b-аэрозолей) рабочих фильтров n_a (n_b) нужно:

- вынуть кассету с фильтром из воронки воздуходувки и вставить ее в гнездо блока детектирования на пульте радиометра; переключатель ПУСК-СТОП-СБРОС поставить в положение ПУСК;

- провести измерение в течение 10 мин и записать сосчитанное электромеханическим счетчиком число импульсов с учетом выбранного коэффициента пересчета.

6. Взять другой фильтр и повторить п.4 и 5 для измерения концентрации b-аэрозолей. Результаты измерения и занести в табл. 4.5.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Рассчитать концентрации радиоактивных аэрозолей в воздухе С_a и С_b по следующим формулам:

, Ки/л, (4.7)

, Ки/л, (4.8)

где и - скорости счета, обусловленные активностью a- и b-аэрозолей, осевших на фильтре, имп/мин; m = 2,22×10¹² мин^-1 – переводной коэффициент к единице активности Ки; V – объем воздуха, прокачанного через фильтр, л; h - коэффициент, характеризующий эффективность улавливания аэрозольных частиц фильтром (для ФПП h = 0,99); e_a и e_b - определяются при градуировке радиометра (формулы (4.6) и (4.7)), которая проводится по градуировочным a- и b-источникам ²³⁹Pu и ⁹⁰Sr, имитирующим активность аэрозольных частиц (активность эталонов необходимо пересчитать на момент измерений, учитывая время, прошедшее с момента аттестации); Р_ф – коэффициент, учитывающий поглощение b-частиц фильтром и определяемый экспериментально (в расчетах принять Р_ф = 0,85); Р_a и Р_b - коэффициенты, учитывающие разность в геометрии: фильтров, имеющих прямоугольную форму и образцовых источников (эталонов), нанесенных на положку в форме круглого пятна (Р_a = 0,8; Р_b = 0,7).

2. Рассчитать эффективную дозу внутреннего облучения населения за счет ингаляции короткоживущих дочерних продуктов изотопов радона по формуле

Е_{вн., Rn} = 0,01584 (С_{экв., ул.} + 4×С_{экв., зд.}), мЗв/год, (4.11)

где С_{экв., ул.}, С_{экв., зд.} - средние значения эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) изотопов радона в воздухе на открытой территории и в помещении, Бк/м³, соответственно; коэффициент 0,01584 - включает в себя дозовый коэффициент (переводит поступившую ингаляционно активность короткоживущих продуктов распада радона в эффективную дозу внутреннего облучения, см. формулу В.38) и время облучения населения в год (8800 ч).

Для расчета по формуле (4.11) принять, что средняя годовая ЭРОА в помещении равна измеренному значению суммарной активности, т.е. С_{экв., зд.} = С_a + С_b, а значение С_{экв., ул.} принять равным среднемировому значению ЭРОА, т.е. С_{экв., ул.} = 4,5 Бк/м³.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Внешнее и внутреннее облучение естественными источниками облучения. Их соотношение при облучении человека.

2. Образование естественных радиоактивных аэрозолей. Радиоактивные семейства.

3. Образование искусственных аэрозолей при работе АЭС.

4. Определение радиационной опасности радионуклидов. Предел годового поступления (ПГП).

5. Методы осаждения радиоактивных аэрозолей. Тонковолокнистые фильтры Петрянова (ФПА и ФПП), их достоинства и недостатки. Эффективность волокнистых фильтров и проскок. Инерционные осадители

6. Измерение концентрации аэрозолей искусственного происхождения на фоне естественных аэрозолей.

4. Устройство радиометра РВ-4.

5. Определение эффективной дозы внутреннего облучения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Иванов В.И. Курс дозиметрии. – М.: Энергоатомиздат (любое издание).

2. Моисеев А.А., Иванов В.И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. - М.: Энергоатомиздат, 1990.

3. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. – М.: Энергоатомиздат, 1999.

4. Радиация. Дозы, эффекты, риск. – М.: Мир, 1988.

5. Сивинцев Ю.В. Насколько опасно облучение. – М.: ИздАТ, 1991.

6. Кутьков В.А., Ткаченко В.В., Романцов В.П. Радиационная безопасность персонала атомных станций. – Москва-Обнинск, 2003.

7. Романцова И.В. Радиоактивные аэрозоли. – Обнинск: ИАТЭ, 2005.