Приборы измерения мощности дозы

Цель работы: 1) Изучить устройство и принцип работы измерителей мощности дозы.

2) Измерение мощности эквивалентной дозы γ-излучения прибором РКСБ-104.

Измеритель мощности дозы ДП-5Впредназначен для измерения уровней γ-радиации и радиоактивного загрязнения различных поверхностей и позволяет обнаруживать β-излучение. Прибор имеет звуковую индикацию ИИ на всех поддиапазонах, кроме первого.

В комплект прибора ДП-5В(рисунок 2.1) входят сам измеритель мощности дозы ДП-5В в футляре, два раздвижных ремня, удлинительная штанга, делитель напряжения для подключения прибора к внешнему источнику постоянного тока напряжением 12 и 24 В, головные телефоны, комплект запасных инструментов и принадлежностей, техническое описание, инструкция по эксплуатации, формуляр, укладочный ящик.

1 - измерительный пульт; 2 - соединительный кабель; 3 - кнопка сброса показаний;

4 - переключатель поддиапазонов; 5 - микроамперметр; 6 - крышка футляра прибора; 7 - таблица допустимых значений заражения объектов;

8 - блок детектирования; 9 - поворотный экран; 10 - контрольный источник;

11 - тумблер подсвета шкалы микроамперметра; 12 - удлинительная штанга;

13 - головные телефоны; 14 - футляр

Рисунок 2.1 - Измеритель мощности дозы ДП-5В

Измерительный пульт прибора состоит из корпуса, в нижней части которого размещен отсек питания, а с левой стороны — гнездо включения телефона, и передней панели. На передней панели пульта размещаются: электроизмерительный прибор (микроамперметр), шкала которого разбита на две - верхнюю с диапазоном измерения 0,05 - 5000 мР/ч (5 Р/ч), и нижнюю - от 5 до 200 Р/ч; переключатель поддиапазонов на восемь положений; кнопка сброса показания; тумблер подсвета шкалы.

Блок детектирования с контрольным радиоактивным источником, соединяемый с измерительным пультом гибким кабелем длиной 1,2 м, имеет поворотный экран, который может фиксироваться на корпусе блока в положениях Б, Г и К. В положении Б открывается окно в корпусе блока, в положении Г окно закрыто экраном, а в положении К против окна устанавливается вмонтированный в корпус контрольный источник.

Прежде чем пользоваться прибором ДП-5В, надо подготовить его к работе и проверить работоспособность, для чего следует:

1) присоединить удлинительную штангу к блоку детектирования и подключить источники питания (три элемента 1,6-ПМЦ-У-1,5), соблюдая полярность. Ручку переключателя поддиапазонов поставить в положение «Черный треугольник». Отклонение стрелки измерительного прибора в пределах закрашенного сектора шкалы свидетельствует о пригодности источников питания;

2) проверить работоспособность прибора от контрольного источника: надеть головные телефоны и подключить их к измерительному пульту; поворотный экран блока детектирования поставить в положение К; ручку переключателя поддиапазонов последовательно установить в положения x1000, x100, x10, xl, х0,1 и следить за щелчками в телефоне и за отклонением стрелки измерительного прибора. При нормальной работе прибора щелчки в телефоне слышны на всех поддиапазонах, кроме первого. Стрелка измерительного прибора на поддиапазоне х10 должна отклоняться на деление, указанное в формуляре на прибор, а в положениях xl и х0,1— за пределы шкалы;

3) ручку переключателя поддиапазонов установить в по­ложение «Черный треугольник», экран блока детектирования поставить в положение Г и уложить блок в нижний отсек футляра. Прибор к работе готов.

Измерение мощности эскпозиционной дозы γ-излучения производится при нахождении экрана блока детектирования в положении Г. Переключатель поддиапазонов ставится в положение, при котором стрелка прибора отклоняется в пределах шкалы. Харктеристика диапазона измерений ДП-5В представлена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Характеристика диапазона измерений ДП-5В

Поддиапазон	Положение ручки переключателя	Шкала	Единица измерения	Пределы измерений
I		0-200	Р/ч	5-200
II	х1000	0-5	мР/ч	500-5000
III	х100	0-5	мР/ч	50-500
IV	х10	0-5	мР/ч	5-50
V	х1	0-5	мР/ч	0,5-5
VI	х0,1	0-5	мР/ч	0,05-0,5

При измерении мощности экспозиционной дозы γ-излучения (уровня радиации) на местности измерительный пульт должен находиться на уровне груди дозиметриста, а блок детектирования - в вертикальном положении на вытянутой руке на высоте 0,7-1 м от земной поверхности.

Перед измерением степени радиоактивного загрязнения различных поверхностей и объектов определяется мощность экспозиционной дозы γ-излучения (γ-фона) на месте контроля радиоактивного загрязнения (объекты при этом должны находиться на удалении 15-20 м от места измерения). Для этого блок детектирования располагается на высоте 0,7-1 м от земной поверхности. Затем на месте измерения γ-фона (Рф)устанавливается зараженный объект. На блок детектирования надевается полиэтиленовый чехол для предохранения от радиоактивного загрязнения. Перемещая блок детектирования вдоль поверхности обследуемого объекта (на расстоянии 1-1,5 см от нее), по наибольшей частоте сигнала в телефонах отыскивается самый зараженный участок и производится отсчет показаний прибора с учетом коэффициента поддиапазона «Р_изм». Сравниваются измеренные величины Р_фи Р_изм. При Р_ф<Р_измвеличину загрязнения поверхности объекта определяют по выражению

Р_об=Р_изм – Р_ф/К_э

где Р_ф -мощность экспозиционной дозы γ-фона;

К_э - коэффициент, учитывающий экранирующее действие объекта (для автомобилей, тракторов, станков и прочего оборудования К=1,5, для людей и животных К=1,2, для мелких объектов К=1).

Чтобы определить степень радиоактивного загрязнения воды и продовольствия, берут пробу в котелок или ведро и производят измерение в защищенном сооружении или помещении, которое существенно снижает γ-фон.

Для обнаружения β-излучения блок детектирования располагают в 1-1,5 см от зараженной поверхности и производят два замера - в положениях экрана блока детектирования Г и Б. Разность результатов измерений указывает на наличие β-излучения. Обнаружение загрязненности по β-излучению чаще всего требуется для того, чтобы определить, на какой стороне брезентовых тентов кузовов автомобилей, стенок тарных ящиков, кухонных емкостей, стен, перегородок и т.п. находятся радионуклиды. Если стенка обследуемого объекта загрязнена по β-излучению лишь с одной стороны, то наличие такого загрязнения будет обнаружено только с этой стороны.

Измеритель мощности дозы ИМД-1Р (рисунок 2.2) предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы γ-излучения и для обнаружения

β-излучения. Прибор используется при ведении радиационной разведки в зоне радиоактивного загрязнения и при контроле радиоактивного загрязнения самых разных объектов - транспорта, оборудования, людей и животных, продуктов питания и воды по γ-излучению.

Диапазон измерения прибора (0,01 мР/ч - 999 Р/ч) разбит на два поддиапазона: «мР/ч» с пределами измерения 0,01-999 мР/ч (с выносным блоком детектирования ИМД-1-1) и „Р/ч" с пределами измерения 0,01-999 Р/ч. Время измерения изменяется автоматически в зависимости от поддиапазона измерения («Р/ч» или «мР/ч») и значения измеряемой величины. Отсчет измеряемой мощности экспозиционной дозы у-излучения производится непосредственно с цифрового табло в единицах поддиапазона работы.

1 – измерительный пульт ИМД-1; 2– блок питания ИМД-1;

3– блок детектирования ИМД-1; 4 – удлинительная штанга

Рисунок 2.2 - Измеритель мощности дозы ИМД-1Р

В приборе предусмотрена выдача звукового сигнала при достижении мощности дозы 0,1-300 мР/ч на поддиапазоне мР/ч при работе с детекторным блоком и при достижении мощности дозы 0,1-300 Р/ч на поддиапазоне «Р/ч». Также можно определить на слух изменение мощности экспозиционной дозы γ-излучения по изменению частоты щелчков в головных телефонах ТГ-7М.

Время, необходимое для измерения мощности экспозиционной дозы γ-излучения, на поддиапазоне «мР/ч» в пределах 0,01-10 мР/ч не более 60 с и в пределах 10-999 мР/ч не более 6 с, а без выносного блока на поддиапазоне «Р/ч» в пределах 0,01-10 Р/ч не более 150 с и в пределах 10-999 Р/ч не более 1,5 с.

Питание прибора осуществляется от четырех последовательно соединенных элементов А-343 «Прима» с номинальным напряжением 6В (время непрерывной работы измерителя от одного комплекта элементов составляет не менее 100 ч), либо с помощью блока ИМД-1-2 от бортовой сети постоянного тока или от аккумуляторных батарей напряжением 10,8-30 В.

В состав комплекта ИМД-1P входят: блок детектирования ИМД-1-1; блок питания ИМД-1-2; измерительный пульт ИМД-1-3; головной телефон ТГ-7М; переходное устройство УУМ-08С; жгут, соединяющий ИМД-1-1 с ИМД-1-3 (1,5м); жгут, соединяющий ИМД-1-3 с ИМД-1-2 или с футляром для источников питания; жгут, соединяющий ИМД-1-2 с бортовой сетью; удлинительная штанга; ремень; комплект документации; укладочный ящик.

Широкодиапазонный носимый дозиметр ДРГ-01Т1предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы на рабочих местах, в помещениях и на территории предприятий и учреждений, использующих радиоактивные вещества и другие источники ИИ. Индикация показаний осуществляется на цифровом табло жидкокристаллического индикатора. Размерность - в зависимости от установленного поддиапазона измерения («мР/ч», «Р/ч»).

Бытовой измеритель мощности дозы РКСБ-104предназначен для измерения величин:

а) мощности полевой эквивалентной дозы γ-излучения в диапазоне 0,1-99,99 мкЗв/ч (10 мкР/ч-9,99 мР/ч);

б) плотности потока (β-излучения с поверхностей, загрязненных радионуклидами, в диапазоне 0,1 - 100 с^-1·см^-2 (6-6000 β-частиц/см²·мин) - по стронцию-90 и иттрию-90;

в) удельной активности радионуклидов цезия-137 в диапазоне 2·10³ - 2·10⁶ Бк/кг (5,4·10^-8-5,4·10^-5 Ки/кг).

Измерение мощности полевой эквивалентной дозы производят в таком порядке. Снимают крышку-фильтр и переводят движки кодового переключателя S4: S4.5 и S4.6 в положение «1», а S4.7 и S4.8 в положение «0». Устанавливают крышку-фильтр на место. Переводят переключатели: S3 в положение «х0,01», S2 в положение «Раб.». Включают прибор переключателем S1, переводя его в положение «Вкл.». Показание, установившееся на табло во время действия звукового прерывистого сигнала, умножают на 0,01 и получают результат измерения мощности полевой эквивалентной дозы γ-излучения в микрозивертах в час (мкЗв/ч). Измеренную мощность эквивалентной дозы γ-излучения вносят в таблицу 2.2.

Пример. Показание прибора 0015; Р_γ= 15x0,01 = 0,15 мкЗв/ч, что соответствует мощности экспозиционной дозы γ-излучения 15 мкР/ч.

Измерение загрязненности поверхностей β-излучающими радионуклидами производят следующим образом. Снимают крышку-фильтр и переводят движки кодового переключателя S4: S4.5 и S4.7 в положение «1», а S4.6 и S4.8 в положение «0». Устанавливают крышку-фильтр на место. Переводят переключатель S3 в положение «х0,01», а переключатель S2 в положение «Раб.». На удалении не менее 1 м от исследуемой поверхности измеряют фон (φ_ф) во время действия прерывистого звукового сигнала. Выключают прибор. Затем снимают крышку-фильтр, помещают прибор на расстоянии не более 1 см над исследуемой поверхностью. Включают прибор и снимают показание прибора (φ). Выключают прибор. Устанавливают крышку-фильтр на место. Плотность потока β-частиц с загрязненной поверхности φ_β,S= К₁ (φ - φ_ф) с·см², где К₁ = 0,01 при верхнем положении переключателя S3 и К₁= 0,01 — при нижнем.

Пример. φ_ф = 0014; φ = 0250; φ_β,S = 0,01(250-14) = 2,36 частицы/(см² · с) = 141,6 β-частицы/(см² · мин).

Таблица 2.2 – Мощность эквивалентной дозы γ-излучения

№ п/п	Показание прибора РКСБ-104	Мощность эквивалентной дозы, мкЗв/ч	Мощность экспозиционной дозы, мкР/ч

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3