Меню

Север индикатор мощности дозы

Радиация, пост второй. Дозиметрия и приборы

Добрый день, Пикабу.
Для тех, кто не читал первый пост с основами материала об ионизирующем излучении — прошу, можете ознакомиться здесь.
Продолжаю тем временем развивать тему.

Дозиметрия ионизирующего излучения.

Как только человечество узнало про радиоактивный распад и стало тщательно изучать радиоактивные вещества, оно сразу же столкнулось с опасностью и вредом неконтролируемого ионизирующего излучения.
Первооткрыватель радиоактивности, Мария Склодовская-Кюри, стала одной из первых жертв обращения с радиоактивными веществами. Она погибла в 66 лет от вызванной облучением апластической анемии, это недостаточность выработки эритроцитов и гемоглобина, а также общее угнетение выработки всех клеток крови.
Её дочь, Ирен Жолио-Кюри, умерла в 58 лет из-за острой лейкемии, также вызванной облучением.
Для изучения влияния радиации на вещество, как живое, так и неживое, была создана наука дозиметрия. В рамках дозиметрии изучается также то, как зафиксировать и количественно оценить ионизирующее излучение. Радиационная безопасность, пределы доз населения и работников специальных предприятий — всё это тоже дозиметрия.

Как же измерить ионизирующее излучение?

Сначала ликбез про то, что забыл упомянуть в предыдущем посте.

Есть такое понятие, как «доза», поглощенная или, например, эквивалентная. Показывает сколько энергии передано веществу (и каким видом излучения, если это эквивалентная доза).
А вот чтобы понимать, сколько энергии передаётся веществу в единицу времени, используется понятие «мощность дозы». Мощность эквивалентной дозы измеряется, например, в зивертах в секунду. Или в минуту. Или в час. Я у себя на АЭС привык оценивать в микрозивертах в час (мкЗв/ч).

Как же измерить мощность дозы и саму полученную дозу? Есть на то специальные приборы с разными интересными датчиками.

Дозиметр, как и следует из названия, измеряет дозу излучения. Также измеряет мощность дозы излучения.

Современные дозиметры обычно измеряют поглощенную дозу. Для удобства оператора некоторые дозиметры умеют автоматически пересчитывать поглощенную дозу в эквивалентную.
Радиометр измеряет плотность потока излучаемых частиц (альфа и бета в основном). Показывает активность помещенного под датчик материала.
Дозиметр-радиометр это совмещенный прибор, может измерять как дозы излучения, так и подсчитывать активность радиоактивного материала.
Те приборы, которые вы можете купить для личного использования, обычно и есть дозиметры-радиометры. Например, обходи, обходи эту шелупонь РКС-20.03 «Припять» умеет измерять и мощность дозы гамма- и рентгеновского излучения, а также плотность потока бета-излучения.

Или же современный Радиаскан 701А умеет измерять как плотность потока альфа и бета частиц, так и мощность дозы гамма- и рентгеновских лучей.

К слову, такие приборы свободно продаются и стоят относительно недорого. При желании можно даже дешево купить советский армейский ДП-5 и измерять радиацию им, хотя лучше всё же пользоваться современными проверенными (и поверенными) приборами.

Как это всё работает?
Внутри дозиметра/радиометра стоит специальный детектор. Расскажу вам про некоторые из них.

Отдельный класс детекторов — газоразрядные. Ионизационная камера, пропорциональная камера, счетчик Гейгера — в общем смысле регистрируют изменение заряда в закрытом газовом объеме, вызванное ионизацией газа излучением.

Современные бытовые приборы в основном используют вариации счетчика Гейгера. Вот так, например, выглядит самый распространенный в России и недорогой счетчик Гейгера СБМ-20.

Такие или аналогичные датчики стоят в большинстве бытовых приборов. СБМ-20 недорог, при желании можно на его основе собрать собственный дозиметр. В интернете можно найти схему прибора, и если вы обладатель как минимум паяльника и прямых рук — то дерзайте.

Читайте также:  Мощность болгарки для керамогранита

А вот так выглядит ионизационная камера, которую использовал Пьер Кюри с 1895 по 1900 годы:

Как видите — ничего необычного и сверхнаучного. Металлическая банка с запорной арматурой для газа и с парочкой выводов для подключения электрической части.

Есть также сцинтилляционные детекторы — в них специальное вещество (сцинтиллятор) «превращает» полученную радиацию в световой поток, который на фотоэлектронном умножителе превращается в ток и усиливается. На выходе токовый сигнал, пропорциональный уровню излучения.
Вот фотография вещества-сцинтиллятора:

А вот так выглядит фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), который «собирает» свет со сцинтиллятора и преобразует его в электричество:

Такие штуки используются всё же в специализированных лабораториях, в быту и в полях устройство на основе ФЭУ и сцинтиллятора будет громоздким и неудобным.

Полупроводниковые детекторы по своему принципу аналогичны газоразрядным, только вместо заполненной газом полости там используется объем полупроводника между двумя электродами.
Такие детекторы небольшие, поэтому современные прямопоказывающие дозиметры, которые носит персонал АЭС, обычно используют именно полупроводниковые детекторы для регистрации излучения. Вот такой выдают на моей станции:

Показывает полученную дозу, текущую мощность дозы, умеет устанавливать пределы дозы и мощности дозы, по достижению которых начинает истошно пищать. Вставляется в нагрудный карман и надёжно на нем крепится.

Для постоянного ношения у тех, кто работает с ионизирующим излучением, есть также личные, не прямопоказывающие дозиметры. Это небольшие устройства, которые «запоминают» полученную дозу. Периодически, обычно раз в квартал, эту дозу с прибора считывают и вносят в базу данных для учета.
Я лично ношу вот такую штуку, это термолюминесцентный дозиметр фирмы Harshaw:

Еще в истории дозиметрии есть такие интересные штуки, как пузырьковые камеры, камеры Вильсона, искровые камеры и так далее.
Очень интересно сделаны детекторы нейтронного потока. Нейтроны не имеют электрического заряда, поэтому прямой ионизации вещества не вызывают. Обычными детекторами нейтронное излучение не увидеть.
Для того, чтобы зафиксировать нейтроны, необходим особый детектор. Внутрь датчика ставится определенное вещество (радиатор, или конвертер), которое после взаимодействия с нейтроном даёт вторичное излучение (заряженные частицы или гамма-кванты), которое в дальнейшем и регистрируется стандартным путем.

Про бытовые приборы и детекторы — всё.
Следующим постом будет информация про природное, медицинское и техногенное облучение, и про получаемые при этом дозы. Он даже уже готов, но если выкладывать всё сразу — то получается слишком громоздко.

А пока — новая рубрика, ответы на вопросы, заданные в предыдущих постах.
Вопрос от товарища @Kivell:

Альфа частицы, появившиеся в результате радиационного распада, имеют энергию в пределах от 1,8 до 15 мегаэлектронвольт.
В воздухе (ионизируя воздух и тормозя таким путем) такая частица может пройти путь до остановки примерно в 5-15 сантиметров.
В биологической ткани этот путь составляет сотые и десятые доли миллиметра.
От альфа-излучения обычных энергий, как видно, может защитить и обычная одежда и даже наружный слой кожи.

У бета-частиц, в зависимости от энергии, пробег в воздухе составляет единицы и десятки метров.
В биологическую ткань бета-излучение проникает глубже чем альфа-излучение. Глубина проникновения варьируется от долей миллиметра до единиц и даже десятков миллиметров для высокоэнергетичных частиц.
Таким образом, бета-излучение уже не останавливается одеждой. При работе с бета-излучателями желательно применять дополнительные слои стекла, плексигласа, металла между вами и источником излучения.

Читайте также:  Мощность холодильника бирюса квт

Гамма-излучение совсем плохо останавливается (поглощается) материалами.
Существует понятие: «слой половинного ослабления». Оно означает толщину слоя материала, при прохождении через который интенсивность излучения уменьшится в два раза. Чем лучше вещество ослабляет излучение, тем меньше величина этого слоя.
Для определенных энергий гамма-излучения слой половинного ослабления такой:
Для воздуха

85 метров.
Для свинца

0.8 сантиметров.
Для стали

1.3 сантиметра.
Для бетона — от 4 до 7 сантиметров.
Для вольфрама толщина слоя половинного ослабления составляет

0,33 см, а для обедненного урана

0.28 см, но оба этих материала весьма и весьма дороги.

Для промышленной защиты от гамма-излучения обычно используются самые эффективные и дешевые материалы — свинец, сталь, бетон.
Для дополнительной защиты при проведении определенных работ применяется листовой свинец. Тяжелый, зараза. Один ты его еле поднимешь, и даже вдвоем еле унесешь.

Радиоактивный распад ядра — процесс статистический и зависит от внутренних свойств ядра.Отдельно взятое ядро радиоактивного материала может распасться в любой момент, и никаких закономерностей в его распаде мы зафиксировать не успеем.
Но когда мы наблюдаем какое-то количество ядер одного и того же распадающегося вещества, то по активности и скорости изменения этой активности от всего количества ядер мы можем выяснить свойства этих ядер. Как пример такого свойства — постоянная распада λ, характеризует вероятность распада ядра в единицу времени.
Число еще не распавшихся ядер N(t) связано с начальным количеством ядер N₀ и постоянной распада λ вот таким соотношением:

Соответственно, и период полураспада (время, за которое распадется половина ядер от начального количества) также задается только внутренними свойствами ядра. Как-то повлиять на него или изменить его мы не можем никак.
Часто ошибочно считается, что за два периода полураспада распадётся всё радиоактивное вещество, присутствующее изначально. Это не так.
После первого периода полураспада останется половина от начального количества. После второго — останется половина от половины, то есть одна четвертая часть. После третьего периода полураспада останется одна восьмая от начального количества, и так далее.

В Москве для радиационного контроля в медучреждениях в основном используют ДКС-АТ 1121/1123, измеряют мощность дозы, мЗв/ч (ну или микро- и другие зиверт/час… Читать ещё

Источник



БЫТОВОЙ ДОЗИМЕТР РАДИАЦИИ СЕВЕР

Всегда хотел обзавестись таким устройством, однако, в старые времена, иметь такое устройство в частном владении гражданам не позволял: во первых моральный кодекс строителя коммунизма, во вторых комитет государственной безопасности. Наверное, потому и хотелось, запретный плод сладок. А потом их разрешили, но встретиться всё как-то не могли и вот наконец однажды свершилось: мой товарищ в порыве благодарности, за очередной ремонт (уж и не помню чего), извлёк из «закромов» очередной «девайс», отказавшийся у него работать, для моего достойного вознаграждения. Это был дозиметр.

БЫТОВОЙ ДОЗИМЕТР РАДИАЦИИ СЕВЕР

Бытовой гамма дозиметр СЕВЕР предназначен для измерения уровня экспозиционной дозы гамма излучения в диапазоне от 0,1 до 9,99 мкЗв/час. Достоинства: длительный период безотказной работы, малый вес и габариты, ЖК индикатор, простота производства измерения. Для начала работы необходимо сдвинуть в сторону на прищепке- зажиме отрезок полихлорвиниловой трубки и тем самым дать возможность токоподводящим контактам замкнуться.

БЫТОВОЙ ДОЗИМЕТР РАДИАЦИИ СЕВЕР 2

Так, до изумления оригинально, решён вопрос включения-выключения устройства, затем нажать кнопку, расположенную на лицевой панели, показания обнуляются, ещё нажатие и секунд 30-40 идёт счёт (на индикаторе моргает «СЧ»). Если конечно есть источник радиоактивного излучения. Включенный прибор отсчётами показывает интенсивность ионизации среды и, соответственно, интенсивность излучения источника радиации. Теоретически, если радиационного фона нет, счёт может остаться нулевым — «0.00». Только такого ни разу не было. Иногда досчитывает до 0.20-0.28. Это показания близкие к норме — естественный городской фон. Иногда может возле «фонящих» предметов насчитать и поболее. Тогда делаю повторный замер, если он подтверждает первоначальные показания – остаётся, если по-умному, уйти куда подальше.

Читайте также:  Мощность печи квт что значит

батарейки для дозиметра ссср

Внутри прибора печатная плата с электронными компонентами, большей частью это микросхемы серии К176…, но самая примечательная деталь — счётчик Гейгера, модель используемого измерителя СБМ-20. Жидкокристаллический индикатор марки ИЖКЦ-2-4/7.

Отечественный измеритель интенсивности излучения источника радиации промышленного образца

Принципиальная схема прибора оказалась проще против ожидаемого и если найти непосредственно сам измеритель СМБ-20 или ему подобный попытка самостоятельного изготовления вполне реальна.

Схема и расположение деталей на плате

Схема и расположение деталей на плате дозиметра

Расположение деталей на плате дозиметра север

Токопотребление дозиметра составляет не более 10 мА. В отсеке питания размещаются четыре дисковые серебряно-цинковые батарейки СЦ-32, ёмкостью 120 мА/ч, с напряжением питания 1,5 вольта. При их замене необходимо быть внимательным и правильно выполнить установку, а то создателями устройства последовательность соединения батареек в отсеке питания, выполнено настолько мудрёно, что некоторые пользователи после их замены просто уже не имеют возможности пользоваться прибором. Что, в частности, и случилось с человеком, отдавшим мне этот дозиметр.

Видео работы дозиметра

Недостатки: нет нормального выключателя питания, кнопка запуска измерения не типовая, уже через неделю пользования начинает «западать», для смены элементов питания нужно отворачивать 4 самореза. Соединение двух половин корпуса произведено всего одним винтом, что недостаточно – нет плотного прилегания с обоих концов, вследствие чего плохой контакт батареек с потребителем электропитания.

Выводы о приборе

Итог познания и использования дозиметра прост – иметь нужно. В наше время никто не застрахован от того, что возле дома вывалят самосвал грунта для выравнивания дороги, а жильцы, через месяц-другой начнут, с разными «болячками» ходить по больницам. Желаю полного отсутствия гамма излучения в Вашем доме, специально для Radioskot.ruBabay.

Форум по обсуждению материала БЫТОВОЙ ДОЗИМЕТР РАДИАЦИИ СЕВЕР

Источник

Север индикатор мощности дозы

Дозиметр бытовой «Мастер-1» выпускался с 1991 года (г. Владивосток)

Дозиметр бытовой «Мастер-1» 412112.001 предназначен для использования населением с целью контроля радиационной обстановки на местности, в рабочих и жилых помещениях. Прибор измеряет мощность эквивалентной дозы гамма-излучения в диапазоне от 0,1 до 9,99 мкЗв/ч. Разработан и выпускался дозиметр в г.Владивостоке, затем производство дозиметров было передано в г. Минск, ПО «Горизонт», где также выпускались различные модификации этого дозиметра.


Схема дозиметра «Мастер 1»

Схема работы дозиметра Мастер-1: при нажатии на кнопку «Пуск» сбрасываются все таймеры и счетчики, после чего запускается преобразователь напряжения для питания счетчика Гейгера «СБМ-20» и устройство 36 секунд считает приходящие импульсы, отображая результаты на ЖК индикаторе. Чтоб запустить новый замер надо нажать опять на кнопку «Пуск».

Скачать инструкцию для дозиметра «Мастер-1» в формате PDF
_____________________________________________________________________________________________________
Друзья! Эти фотографии (кроме схемы) сделаны нашими сотрудниками и являются авторскими. Мы разрешаем использовать их в любых целях, без каких-либо ограничений. Но если вы поблагодарите авторов небольшим пожертвованием, размер которого остается за вами, мы будем премного благодарны. Все взносы используются на дальнейшее развитие нашего музея СССР. Спасибо! Счет ЯндексДеньги для добровольных пожертвований: 4100 1409 0827 465.
_____________________________________________________________________________________________________

Источник