Дозиметр для измерения радиации
Содержание
Радиация, или ионизирующее излучение, – это поток заряженных частиц и квантов, которые появляются в процессе ядерной реакции или периода полураспада радиоактивных частиц. Условно радиацию можно разделить на две составляющие: влияние ионизирующего излучения и влияние радионуклидов. Ионизирующее делится на альфа и гамма лучи, потоки электронов, протонов, нейтронов, рентген. Такая радиация опасна тем, что вызывает ионизацию, которая негативно и разрушительно сказывается на биологических организмах. Для измерения радиации используют дозиметры.
Дозиметр
Существует еще действие радионуклидов. Радионуклиды – это заряженные ионизированные частицы, которые могут заражать все вокруг себя. Это может быть даже обычная пыль, находящаяся в воздухе, или продукты питания, вода. Через зараженную пищу, воду и воздух радиация попадает в организм и начинает свое разрушительное действие на живые клетки, что в итоге приводит к гибели или нежелательным мутациям.
Где встречается радиация, как ее выявить
Радиация, встречающаяся человеку, может быть естественной или искусственной. К естественной радиации можно отнести космическую, которая через атмосферу проникает на поверхность земли. Кроме того, к естественной радиации относится газ радон, выделяемый землёй и строительными материалами. Его концентрация высока на первых этажах, а также в малопроветриваемых помещениях. Искусственная радиация создана деятельностью самого человека.
Доза радиации и индикация дозиметра
Мощность дозы – это параметр, который отображает, с какой скоростью происходит ионизация предмета под воздействием окружающей радиации. По сути, эта характеристика показывает, как быстро получаемая порция облучения становится смертельной. Ее меряют в микрозивертах за час. Ионизирующие лучи непостоянны, они динамически изменяются. Это следует учитывать при замерах мощности дозы при помощи дозиметра, лучше перепроверять уровень этого показателя в несколько заходов, при этом не выключая измеритель радиации.
Принцип работы дозиметра
В приборах, измеряющих радиацию, применяется принцип счётчиков Гейгера. Это газоразрядные приборы, в которых основной частью является заполненная аргоном колбочка. К ней подаётся напряжение на два электрода. Напряжение должно быть ровным и максимально стабилизированным, иначе это скажется на показаниях прибора для измерения радиационного фона.
Устройство дозиметра
Когда через эту колбочку с газом, находящимся под напряжением, проходят заряженные частицы, аргон ионизируется. Это влечет за собой возникновение электрического разряда в газе, в котором увеличивается токопроводимость. Это заставляет напряжение на электродах упасть. Затем состояние газа быстро возвращается к номинальному значению, и напряжение достигает прежнего уровня. Прибор готов к новым замерам. Все изменения параметров фиксируются микропроцессором, который преобразует полученное значение в числовой формат по соответствующей шкале измерения. Далее полученное значение в виде цифрового сигнала отправляется на дисплей.
Описание бытовых дозиметров
Приборы для использования в домашних условиях отличаются двумя важными параметрами: погрешностью и ценой. Цена бытовых дозиметров радиации ниже профессиональных, но и погрешность у них высока – может достигать 20-30 %. Они не проходят государственной сертификации и не принимаются во внимание как показания для госучреждений. Их используют для домашнего пользования, например, для замера уровня загрязнения продуктов питания, воздуха в доме и другого.
Виды дозиметров
Индивидуальные дозиметры
Индивидуальные дозиметры предназначены для личного пользования. Их основная задача – предупредить человека о вхождении в опасную зону. Имеют возможность померить накопленную дозу. Могут использоваться как в быту, так и военными, как средство индивидуальной защиты.
Карманные версии
Современные приборы для измерения радиации можно сделать очень компактными, так что они легко поместятся в кармане. Некоторые модели совсем миниатюрные, в виде брелка для ключей. Не имеют дисплея, лишь подают звуковой и световой сигнал при нахождении в опасной зоне.
Дозиметр-брелок
Портативные дозиметры
Что такие аппараты можно носить с собой, следует из названия. Практически все бытовые приборы относятся к этой категории. Они могут поместиться в кармане или на поясе и работают от аккумулятора.
Устройство
Любой прибор для измерения радиации в своем составе имеет следующие элементы: детектор частиц, регистрирующий узел, преобразующий узел, источник питания. Датчиком радиации на большинстве бытовых приборов замера радиации выступают ионизационные камеры. Регистрирующий и преобразующий узел реализованы на микропроцессоре. Источником питания является батарейка или аккумулятор.
Как выбрать дозиметр радиации
Особенного внимания требуют простота в использовании, а также погрешность прибора для определения радиации. Временами совсем нет времени для проведения долгих замеров. Современные цифровые дозиметры с данной задачей справляются хорошо, проводить замеры просто, кроме того на дисплее может быть сразу отображено, во сколько раз превышена норма.
Погрешность аппарата также очень важна, особенно для небольших значений радиационного фона. На погрешность аппарата могут влиять холодные температуры, поэтому при использовании на улице лучше выбирать прибор с меньшей погрешностью.
Счётчики для дозиметрии всего организма
ТBMA
Счетчики для дозиметрии всего организма сверяют с фантомом, разработанным в 1949 году. Он представляет из себя десять сосудов, заполненных радиоактивным раствором, имитирующим организм человека. Каждый сосуд символизирует одну из частей тела: голову, руку, ногу и так далее.
Лёгочный счётчик
Это аппарат, применяемый для замера радиоактивных газов, которые с дыханием попадают в лёгкие человека. Они недостаточно растворимы, поэтому могут выходить из тела человека через некоторое время. Фантом, который используют для калибровки такого аппарата, должен быть максимально антропометрическим.
Процесс измерения дозиметром
Общие принципы работы с дозиметром
Чтобы померить радиационный фон разных предметов, нужно проделать несколько этапов. Сначала меряют радиацию на расстоянии в несколько метров от предмета.
Оптимальное значение – 10-20мкР/ч. Если радиация в этих пределах, она может называться безопасной для человека. Затем подносят аппарат вплотную к проверяемому предмету. Данную процедуру следует повторить несколько раз, так как радиационная активность – динамический показатель, постоянно меняющийся. Среднее значение принято считать показателем фона данного предмета.
