Устройство дозиметрического прибора

Принципиальная схема любого дозиметрического и радиометрического прибора одинакова.

Она включает три обязательных блока: детекторное устройство (детектор), регистрирующий прибор (индикатор) и блок питания (аккумуляторы, батарейки, элементы, электросеть и пр.).

Без любого из них дозиметра или радиометра просто не может быть. Хотя современный прибор имеет множество дополнительных, вспомогательных блоков, устройств, систем (усилители, преобразователи, формирователи импульсов, стабилизаторы, накопители информации и др.). Например, индикатором ионизирующих излучений может быть и обычный миллиамперметр, и сложное счетное цифропечатающее устройство, и мини ЭВМ. дозиметрия ионизирующий излучение индикация Конструктивное отличие радиометра от дозиметрического прибора может заключаться в том, что часто источник ионизирующих излучений (пробу земли, воды, продуктов) и счетчик (детектор) помещают в свинцовый домик, который защищает элементы от внешнего радиоактивного фона, что позволяет уловить незначительные излучения от измеряемых объектов и зафиксировать величину удельной активности даже очень низкоактивных проб. Вследствие этого повышается чувствительность и диапазон (пределы) измерений прибора. В упрощенном варианте радиометра свинцового домика может и не быть.

Вот для примера дозиметры, которые наиболее часто используются в профессиональной деятельности:

• 1. СРП-88Н (сцинтилляционный радиометр поиска) — профессиональный радиометр предназначен для поиска и обнаружения источников фотонного излучения. Имеет цифровой и стрелочный индикаторы, возможность установки порога срабатывания звукового сигнализатора, что значительно облегчает работу при обследовании территорий, проверки металлолома др. Блок детектирования выносной. В качестве детектора используется сцинтилляционный кристалл NaI. Автономный источник питания 4 элемента Ф-343.
• 2. Дозиметр ДБГ-06Т — предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы (МЭД) фотонного излучения. Источник питания гальванический элемент типа «Корунд».
• 3. Дозиметр ДРГ-01Т1 — предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы (МЭД) фотонного излучения
• 4. Дозиметр ДБГ-01Н — предназначен для обнаружения радиоактивного загрязнения и оценки с помощью звукового сигнализатора уровня мощности эквивалентной дозы фотонного излучения. Источник питания гальванический элемент типа «Корунд».
• 5. Радиометр бета-гамма излучения РКС-20.03 «Припять» — предназначен для контроля радиационной обстановки в местах проживания, пребывания и работы. Радиометр позволяет измерять:
  • — величину внешнего гамма-фона;
  • — уровни загрязнения радиоактивными веществами жилых и общественных помещений, территории, различных поверхностей;
  • — суммарное содержание радиоактивных веществ (без определения изотопного состава) в продуктах питания и других объектах внешней среды (жидких и сыпучих).
  • — уровни загрязнения радиоактивными веществами жилых и общественных помещений, территории, различных поверхностей;
  • — суммарное содержание радиоактивных веществ (без определения изотопного состава) в продуктах питания и других объектах внешней среды (жидких и сыпучих).
• 6. Дозиметр ДРГ-11Т «Рудник» — выполнен во взрыво-безопасном исполнении и предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы (МЭД) гамма-излучения.

Мерой воздействия ионизирующего излучения является экспозиционная доза и измеряется она в Рентгенах (Р) и его производных (млР, мкР), а количественную сторону его характеризует мощность экспозиционной дозы, которая измеряется в Рентгенах/сек (Р/сек.) и его производных (млР/час, мкР/час, мкР/сек).

Рентген — это доза рентгеновского или гамма-излучения в воздухе, при которой на 0,1 293 г воздуха образуются ионы с суммарным зарядом в одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака.

Поглощенная доза — количество энергии ионизирующего излучения которое поглощено в элементарном объеме, отнесенной к массе вещества в этом объеме.

Единица поглощенной дозы — рад и его дольные значения, 1 рад = 0,01 Дж/кг.

Единица поглощенной дозы в системе СИ — грей, Гр, 1Гр=100рад=1Дж/кг^-1

Эквивалентная доза — она равна произведению поглощенной дозы на средний коэффициент качества ионизирующего излучения (Например: коэффициент качества гамма-излучения составляет 1, а альфа-излучения — 20).

Единица измерения эквивалентной дозы — бэр (биологический эквивалент рентгена) и его дольные единицы: миллибэр (мбэр), микробэр (мкбэр) и т. д., 1 бэр = 0,01 Дж/кг^-1. Единица измерения эквивалентной дозы в системе СИ — зиверт, Зв,.

• 1Зв=1Дж/кг^-1= 100 бэр.
• 1 мбэр = 1*10^-3 бэр; 1 мкбэр = 1*10^-6 бэр;

Доза — это сокращенное название эквивалентной дозы — мощности экспозиционной дозы умноженной на время экспозиции, единица измерения бэр.

Мощность дозы — сокращенное название мощности эквивалентной дозы.

Мощность эквивалентной дозы — это отношение приращения эквивалентной дозы за интервал времени к этому интервалу времени, единица измерения бэр/час, Зв/час.

Гамма-излучение возникает при ядерных реакциях и радиоактивных распадах, а также при взаимодействии быстрых заряженных частиц с веществом и присутствует в космическом излучении. Гамма-излучение, как и рентгеновское излучение, распространяется со скоростью света в воздухе. Ионизирующая способность гамма-излучения значительно меньше, чем альфаили бета-частиц, но обладает большей проникающей способностью, изменяющейся в широких пределах. Механизм взаимодействия излучения с веществом зависит как от свойств среды, так и от энергии излучения. Энергия гамма-квантов (фотонов) в свою очередь определяется частотой и соответственно длинной волны излучения. С увеличением энергии излучения и уменьшением длины волны меняется и механизм взаимодействия.

Мощность экспозиционной дозы (в рентгенах в час), которая создается гамма-излучением точечного источника активностью 1 мккюри на расстоянии 1 см от него характеризуется гамма-постоянной (Г). При дозировке гамма-излучения в терапии используется величина гамма-эквивалент радия (М) — количество радия (мг), которое при идентичных условиях измерения создает такую же мощность экспозиционной дозы гамма-излучения, как и данный радионуклид. Гаммаэквивалент выражается в миллиграм-эквивалентах радия.

Нейтроны непосредственно не создают в детекторе ионных пар. Однако, взаимодействуя с веществом детектора, они вызывают разнообразные ядерные реакции с образованием заряженных частиц и г-квантов.

Это вторичное излучение можно зарегистрировать обычными детекторами, такими, как ионизационная камера, сцинтилляционный счетчик и др. Следовательно, детектор нейтронов представляет собой обычный детектор заряженного или г-излучения, в который помещено вещество, интенсивно взаимодействующее с нейтронами. К главным критериям, по которым выбирается вещество для детектора нейтронов, относятся: тип реакции, сечение реакции и энергия вторичного излучения. Для детекторов нейтронов пригодны вещества с высоким сечением реакции. Разнообразие ядерных реакций, вызываемых нейтронами, и различная зависимость сечений реакций от энергии нейтронов обусловили появление большого количества детекторов нейтронов. Как правило, ядерная реакция на нейтронах, характеризующаяся высоким сечением для медленных нейтронов, имеет малое сечение для быстрых нейтронов, и наоборот.

Поэтому потребовалось разработать детекторы для регистрации нейтронов в определенных областях энергий. В них используют такие вещества, которые избирательно реагируют с нейтронами именно в этих областях энергии нейтронов.