Дозиметрические приборы

Содержание:

Индикаторы, рентгенометры и радиометры

Основной интерес для нас в рамках статьи представляют дозиметры

Но если уж были затронуты приборы радиационной разведки, то обойти их вниманием не получится:

  1. Индикаторы. Это самый простой вид приборов, позволяющих осуществлять радиационную разведку и контроль. Служат они в основном для того, чтобы обнаруживать повышенный уровень излучения. Их недостатком является тот факт, что они предоставляют только ориентировочные показания. Дабы уточнить величину излучения, приходится использовать дополнительные средства. В роли их детектора выступает газоразрядные счетчик. Самые распространенные варианты — это ИМД-21 и ДП-64.
  2. Рентгенометры. Это уже более сложные устройства. Эти приборы используются для измерения получаемой дозы рентгеновского или гамма-излучения. В качестве датчиков используются газоразрядные элементы или ионизационные камеры. Все зависит от типа устройства. Они могут нормально функционировать при температурном режиме от 0 до +50 градусов тепла. Источник питания позволяет работать рентгенометрам до 2,5 суток. В качестве примера можно привести ДП-3Б. Он позволяет осуществлять радиационную разведку на разных транспортных средствах (водных, наземных, воздушных).
  3. Радиометры. Применяются для определения величины поверхностных загрязнений радиоактивными частицами. Эти устройства позволяют изучать радиационный фон в самых разнообразных условиях и средах, таких как газ, аэрозоль, жидкость. Различают транзисторные, гибкие, миниатюрные и ультратонкие радиометры.

Вот такие приборы радиационной разведки существуют.

Некоторые индивидуальные дозиметры

Технические характеристики широко распространенных серийно выпускаемых индивидуальных дозиметров приведены в таблице.

Дозиметр Размеры, мм Масса, г Питание Дисплей Звук Вибро Тип детектора Диапазон измерения дозы Время измерения Функция измерения бета-излучения и диапазон энергий Связь с ПК Дополнительные функции
Модель Изображение Страна мкЗв/ч мкР/ч
АНРИ 01-02 Сосна Россия 133x82x45 350 1x«Крона» ЖК без подсветки Да Нет газоразрядный СБМ-20 (2—4 шт.) 0,1—100 10—104 20±5 с Совмещенная Нет Нет
ДКГ-PM1203M Беларусь 125x42x24 90 2xLR44 ЖК Да Нет газоразрядный 0,01—2000 1—2⋅105 Нет ИК-канал часы, будильник
МКС-05 «Терра-П» Украина 120×52×26 150 2xААА ЖК без подсветки Да Нет газоразрядный 0,1—1000 10—105 5—70 с Нет Нет Часы, будильник.Для прибора выпускается чехол.
МКС-05 «Терра» (чёрный) Украина 120×52×26 150 г 2xААА ЖК с подсветкой Да Нет газоразрядный 0,1—104 10—106 5—70 с Совмещенная, 0,5 — 3,0 МЭВ Нет Часы, будильник.Для прибора выпускается чехол.
МКС-05 «Терра» (чёрный) новая версия Украина 120×52×26 150 2xААА ЖК с подсветкой (увеличенный) Да Да газоразрядный 0,1—104 10—106 1—70 с Совмещенная, 0,5—3,0 МэВ Bluetooth Часы, будильник. Чехол в комплекте.
ДКР-04 74х48х16 50 1xААА ЖК Да Нет полупроводниковый 0,1—106 10—108 4—256 с Нет Нет
Радэкс РД1503, РД1503+ Россия 105х60х26 90 2xААА ЖК с подсветкой Да есть (только в +) газоразрядный СБМ-20-1 (1 шт.) 0,05—10 5—1000 до 40 с Совмещенная, 0,1—1,25 МэВ Нет режим «Фон» есть только в «+»
Радэкс РД1706 Россия 105х60х26 90 2xААА ЖК с подсветкой Да Да газоразрядный СБМ-20-1 (2 шт.) 0,05—999 Нет 1—26 с Совмещенная, 0,1 — 1,25 МЭВ Нет режим «Фон»
Радэкс РД1212 Россия 97x68x24 80 2xААА ЖК с подсветкой Да Да газоразрядный СБМ-20-1 (1 шт.) 0,05—999 нет 1—10 с Совмещенная, 0,4—3,5 МэВ USB режим «Фон», Часы и дата, Фонарь
Радэкс РД1008 Россия 140х64х26 175 1xАА ЖК с подсветкой Да, три уровня громкости Да газоразрядный 2 шт. Бета-2, Бета-2M 0,05—999; плотность потока 6—999 1/(см2·мин.) нет 2—21 с, в режиме поиска время сокращается в 2 раза Отдельная, 0,05 — 3,5 МЭВ Нет Режим «Фон».Одновременная индикация бета- и гамма-излучения
РКСБ-104 Белоруссия 154х77х39 350 1xКрона ЖК без подсветки Нет Нет газоразрядный 0,1—100 10—105 до 40 с Нет Нет 10—105
РКС-107

Дозиметр РКС-107

Белоруссия 154х77х39 350 1xКрона ЖК без подсветки Нет нет газоразрядный 0,1—99,99 10—9999
ДКГ-РМ1610 Белоруссия 58х58х18 70 встроен. аккум. Да Да 0,01—1,2⋅106 Зв/ч 1—1,2⋅108 нет данных нет данных USB Ударопрочный корпус
Экотест ДКГ-21 (EcotestCARD) Украина 80 CR2450 (батарейка от часов) ЖК без подсв. Да Нет полупроводниковый 0,1—106 10—108 нет данных нет данных ИК-порт
МКС-03Д «Стриж» Украина 111x73x28 200 2xАА ЖК с подсветкой Да Да газоразрядный 0,1—105 10—107 4—128 с Совмещенная, 0,12—3,0 МэВ Диапазон измерения бета 5—105 мин−1·см−2 USB Световая сигнализация.Отображение данныхна ПК в режимереального времени.Пользовательские настройки.Чехол. Часы, будильник.
Радиаскан 701 Россия 110х60х23 110 2xААА цветной OLED дисплей Да Нет Газоразрядный Бета 1-1ИзмеряетАльфаБетаГамма 0,01—10000 1—1000000 1—60 с Совмещенная, 5—30000 частиц/(см2 в мин) USB Режим поиск,оценка заражения продуктов питания,энергонезависимая память,отдельное ПО для редактирования настроеки функций прибора, оценка фонапо заданному расписанию,ведение журнала событий
Радиаскан 501 Россия 110х60х23 110 2xААА цветной OLED дисплей Да Нет Газоразрядный. Бета 1-1Измеряет толькогамма-излучение 0,01—10000 1—1000000 1—60 сек Нет USB Режим поиск,оценка заражения продуктов питания,энергонезависимая память,отдельное ПО дляредактирования настроеки функций прибора,оценка фона по заданному расписанию,ведение журнала событий

Общий принцип измерения

Внутри дозиметра «Мастер-1» (структурная схема принципа измерения)

В качестве регистрирующего элемента излучения в дозиметрах применяются газоразрядные индикаторы ионизирующего излучения, основанные на эффекте лавинного пробоя ионизированного пространства, при напряжённости поля, близкой к критической, но не превышающей её. Для этого в межэлектродном пространстве счётчика Гейгера поддерживается напряжённость поля в состоянии насыщения, но ниже границы самостоятельного пробоя (тлеющего разряда). Это и есть границы плато Гейгера — горизонтального участка на вольт-амперной характеристике этих датчиков.
В этом состоянии в пространстве датчика поддерживается напряжённость поля, предельная для данного расстояния между электродами, но недостаточная для возникновения между ними самостоятельного пробоя, и датчик удерживается в запертом пограничном состоянии.

При попадании в пространство датчика ионизирующего излучения, под его воздействием возникает вынужденная ионизация (появление свободных носителей заряда) и в заряженном электрическом поле по треку возникает лавинный пробой, ориентированный в направлении «катод-анод» электростатическим полем, под воздействием которого попадают эти свободные носители заряда и привлечённые цепной ионизацией носители заряда зоны пролёта. А поскольку собственная ёмкость (Cгаш) датчика минимальна, при правильно подобранном сопротивлении Rн происходит полный разряд электростатического потенциала датчика, по истощении которого пробой затухает, полностью сбрасывая потенциал до нижнего края плато. Таким образом датчик на время пробоя переходит в замкнутое состояние, чем формирует импульс, пропускаемый конденсатором Cэ, который при этом тоже разряжается, благодаря чему импульс, соответствующий частице или гамма-кванту количественно, поступает на вход аттенюатора, а у датчика при этом наступает мёртвое время измерения (время перезаряда пространственного конденсатора до нижнего края плато, в которое он не способен регистрировать излучение).

Аттенюатор выравнивает импульс по амплитуде и фронтам до прямоугольного и передаёт в таком виде на счётчик импульсов, воспринимающий эти импульсы как счётные строго определённое время, определяемое таймером и заданное в зависимости от рабочего обьёма датчика/датчиков таким образом, чтобы результат измерения соответствовал фактическому значению дозы излучения в заявленных величинах. Т.е. фактически счётчик считает количество импульсов (зарегистрированных квантов) за единицу времени в рабочем объёме датчика, либо (в случае однодетекторной схемы) «подтормаживая» отсчёт времени на единицу мёртвого времени (от фронта до спада фактического счётного импульса приостанавливая таймер) тем же аттенюатором, либо (в случае многодетекторной схемы) на время перезаряда регистрирует импульсы оставшимися в ждущем режиме датчиками. Начальное общее (предзаданное) время измерения инженерно задаётся жёстко (кварцованным таймером), как калиброванная постоянная величина, непосредственно связанная с суммарным рабочим объёмом датчиков. По окончании времени измерения отсчёт и высоковольтный генератор питания датчиков запираются, и выдаётся сигнал (если это конструктивно возможно) об окончании измерительного цикла.

Поскольку фактическое время цикла измерения составляет, в зависимости от схемы датчиков от одной (АНРИ 01 02 с системой датчиков 4+2) до пяти минут (тот же Мастер-1, на примере которого показана базовая структурная схема с одним датчиком), данные приборы практически не применимы для поисковых целей и предназначены именно для измерения дозы фонового излучения всенаправленной системой датчиков, приведённой к их рабочему объёму, либо уровня излучения стационарно размещённого относительно прибора источника излучения всё время экспозиции.

Устройство

Измеритель мощности дозы ИМД-7 (дозиметр-радиометр МКС-07Н). Измерение мощности амбиентной эквивалентной дозы и эквивалентной дозы рентгеновского и γ-излучения, плотности потока α-, β-частиц

Дозиметр может включать в себя:[источник не указан 979 дней]

  • один или несколько детекторов на разные типы излучения
  • съемные фильтры для оценки структуры излучения
  • систему индикации дозы
  • счётное устройство
  • контрольный источник ионизирующего излучения для калибровки детектора сцинтилляционного типа

Примером может служить химический дозиметр ИД-11 (алюмофосатное стекло, активированное серебром), регистрирующий воздействие гамма- и смешанного гамма-нейтронного излучения. Измерение зарегистрированной дозы производится с помощью измерительного устройства ИУ-1 (или ГО-32) в диапазоне от 10 до 1500 рад. Доза излучения суммируется при периодическом облучении и сохраняется в дозиметре в течение 12 месяцев. Масса ИД-11 равна 25 г. Масса ИУ-1 – 18 кг.

Детекторами ионизирующих излучений (чувствительными элементами дозиметра, служащими для преобразования явлений, вызываемых ионизирующими излучениями в электрический или другой измеряемый сигнал) могут являться различные по устройству и принципам работы датчики:

  • Газоразрядные детекторы ионизирующих излучений
    • ионизационная камера (прямопоказывающий индивидуальный дозиметр «ДКС-101» или «ДДГ-01Д»
    • датчики Гейгера — Мюллера (например, «бета-1» для α,β,γ-излучения или «СБМ-20» для β,γ-излучения или СНМ-50 для нейтронного излучения)
  • Сцинтилляционные детекторы и счетчики
  • Полупроводниковые детекторы излучений
  • Детекторы на основе алмаза
  • Фотодиодные детекторы
  • Интегрирующие детекторы для индивидуальной дозиметрии
    • Фотопленочные
    • Камерно-ионизационные
    • Термолюминесцентные
    • Радиофотолюминесцентные
    • Электретные
    • Трековые

В СССР бытовые дозиметры получили наибольшее распространение после Чернобыльской аварии 1986 года. До этого времени дозиметры использовались только в научных или военных целях.

Как выбрать подходящий аппарат?

Отталкиваться в выборе стоит от основных задач, которые дозиметр будет решать. Одно дело – приобретать аппарат для домашнего использования, а другое – для всестороннего исследования зданий, сооружений, полигонов и других объектов, которые фактически заражены и требуется лишь оценить уровень опасности. Для бытового применения вполне можно приобрести дозиметр-радиометр ДРБП в третьей генерации, отличающийся производительностью и эргономичностью. Он позволит выявлять основные радиационные фоны, но без возможности детального анализа. В работе профессионала, напротив, имеет значение даже не столько обширность получаемых данных, сколько точность и глубина. Для таких нужд подойдут устройства наподобие МКС-01СА1М. Но независимо от характера эксплуатации будет не лишним присмотреться и к дополнительной оснастке. Пульты, зарядные устройства, фиксаторы и штанги – обязательные аксессуары для тех, кто планирует использовать прибор на удаленных объектах.

Дозиметры-приставки к смартфонам

Модель Изображение Страна-производитель Платформа Датчик Активная площадь датчика Диапазон измерений Время измерений Виды измеряемого излучения
iRadG1 США iOS Нет данных нет данных 0,014—100 мР/ч нет данных Гамма, Бета
DO-RA.Uni/ДО-РА Россия iOS, Android, Windows Phone,JavaME, Blackberry, Bada, Symbian.Для десктопов Windows/Linux/MacOS Устройство разрабатывается.Информации о дате начала производствана момент 20.07.2013 нет. 10×10 мм 0,001—1000 мкЗв/ч 10—100 секунд Рентгеновское излучение,гамма-излучение. Бета-излучение — стандартная комплектация.Альфа-излучение (специальная комплектация).Нейтронное изучение, при наличии детектора
PocketGeiger Япония iOS / Android Фотодиод x100-7 (производства компании«First Sensor AG») 10×10 мм 0,05—10 мкЗв/ч 2 минуты Рентгеновское излучение,гамма-излучение
RDTX Pro США iOS Фотодиод нет данных 0,01—10 000 мкЗв/ч нет данных гамма-излучение
iRadGeige США iOS / Android Трубка Гейгера — Мюллера SBM20Трубка Гейгера — Мюллера SBM20 Трубка Гейгера — Мюллера SBM20 0,01—10 000 мкЗв/ч 2—3 минуты Рентгеновское излучение,гамма-излучение, бета-излучение
СИГ-PM1904

Polismart II

Беларусь iOS / Android Счетчик Гейгера — Мюллера нет данных 0,01—120 000 мкЗв/ч нет данных Гамма-излучение

Доза и индикация дозиметра

В отличие от поглощенной дозы, нормируемые в радиационной безопасности эквивалентная и эффективная дозы не являются измеримыми на практике. Для их консервативной оценки введены так называемые операционные величины, в единицах измерения которых откалибровано оборудование радиационного контроля (дозиметры). В настоящее время стандартизированы и используются следующие операционные величины:

  • амбиентный эквивалент дозы H*(10);
  • направленный эквивалент дозы H'(0.07,Ω);
  • индивидуальный эквивалент дозы, Hp(d).

Первые две величины используются при мониторинге среды, а третья при индивидуальной дозиметрии (например, с использованием персональных носимых дозиметров).

С помощью измеренных операционных величин можно консервативно оценить значение полученной эффективной дозы. Если значение операционной величины меньше установленных пределов, то никакого дополнительного пересчета при этом не требуется.

Ранее выпускавшиеся дозиметры могли быть откалиброваны в единицах максимальной эквивалентной дозы (Hмакс), показателя эквивалентной дозы (ПЭД), либо полевой эквивалентной дозы, кроме того использовалась величина экспозиционной дозы (X).

Рекомендации по правильному выбору дозиметров

Чтобы проводить измерения было легко и просто, нужно правильно подобрать дозиметр радиации. Для выше перечисленных сфер применения вполне подойдут бытовые дозиметры. Такие приборы отличаются от профессиональных компактными габаритами, простотой эксплуатации и недорогой ценой. Теперь остается выбор за производителем и моделью

Как не ошибиться и на что следует обращать внимание при выборе дозиметра?

Выбирая производителя, тщательно изучите его надежность и то, сколько времени на рынке он предлагает свою продукцию, не обходите стороной гарантийные условия, предлагаемые компанией, и обязательно уточняйте предусмотрено ли послегарантийное обслуживание. Ведь бывают случаи, когда прибор выходит из строя после гарантийного срока, а покупатель не знает куда обратиться. Многие компании “производители”  не могут выполнять послегарантийное обслуживание своих дозиметров. Прочитайте внимательно отзывы об отобранных вами моделях и потом принимайте решение. Теория – это одно, а практический опыт пользователей может или развеять сомнения, или же насторожить и предупредить.

На какой модели дозиметра остановить свой выбор? Для начала определитесь с набором функций, которые вам необходимы для удобства измерений. Если вам нужен универсальный прибор для измерения радиации, то этот факт уже сужает круг поиска и сделать выбор будет проще. В свою очередь, наши специалисты всегда рады помочь и порекомендовать тот дозиметр, который будет наиболее актуален для ваших целей. Ниже вы можете ознакомиться с описаниями самых популярных моделей, которые найдете на нашем сайте.

Представленная информация о самых актуальных и современных моделях на сегодняшний день поможет правильно сделать выбор и купить именно тот дозиметр, который будет максимально соответствовать, вашим требованиям и наиболее удобен в использовании. В любом случае, вы всегда можете обратиться к нашим опытным специалистам за консультацией относительно представленного модельного ряда. Покупая дозиметры RADEX, вы делаете правильный выбор! Позаботьтесь о безопасности и здоровье своевременно!

Модель МКС-05 «Терра»

Высокотехнологичное решение в виде малогабаритного аппарата, предназначенного для контрольного анализа радиационной обстановки. Разработчики устройства сделали ставку на расширение коммуникационных возможностей, что выразилось в виде интегрированного модуля Bluetooth. Полученные данные можно отправлять по беспроводной связи на ПК, там же сохранять, вести статистику и формировать картографию с указанием критических зон, пораженных радиацией. По умолчанию дозиметр-радиометр МКС-05 «Терра» ориентируется на регистрацию мощностных показателей амбиентного эквивалента гамма­-излучения, но при желании его можно настроить и на определение плотности бета-потоков. Модель также поддерживает функцию оперативного исследования (за 10 сек), сохранение до 1200 записей и управление рабочими режимами через компьютер по каналу Bluetooth. Не исключается и возможность синхронизации прибора с мобильными устройствами на платформе Android. В этом формате использования можно подключить и режим интеллектуального программирования детектора.

О назначении аппаратуры

Учитывая все вышесказанное, остается только заключить, что в зависимости от целевого задания и фиксируемого излучения различают такие приборы дозиметрического контроля:

  1. Простейшие индикаторы и рентгенометры. Используются как средства наблюдения за местностью.
  2. Радиометры. Необходимы для определения степени заражения.
  3. Дозиметры. Нужны для контроля облучения, а также уточнения величины полученной дозы.

Данные технические средства могут быть предназначены как для профессиональных служб, так и под бытовые нужды. Население, которое проживает в районах с неблагоприятной обстановкой, может использовать самые простые приборы для того, чтобы проверить окружающую среду и продукты питания на радиоактивность. Давайте рассмотрим упомянутую аппаратуру более подробно.

Как пользоваться дозиметром

Как только найдется подходящий прибор, не спешите сразу проводить замеры радиации. Для начала нужно разобраться со всем функционалом и настроить его так, чтобы показания были объективными и правильными. Для это нужно посмотреть инструкции по использованию конкретным прибором, который был приобретен.

Если замерить показания общего фона не так сложно, то более сложные измерения проводятся по следующей инструкции:

  • Сначала сделайте замеры общего фона в метре от предмета. Это покажет общий фон радиации в этом месте, относительно этого можно определить разницу между показаниями, и вредно ли излучение от предмета.
  • Поднести дозиметр близко к предмету, и произвести измерения.
  • Соотнести эти данные с полученными ранее показаниями общего фона и определить, есть ли вредное излучение.

Обратите внимание, что для городской среды естественные показатели от 8 до 20 мкР/ч, если они превысят 30 мкР/ч, это означает, что радиационный фон завышен.

Существуют следующие типы и разновидности дозиметров, которые различаются по трем видам излучения: альфа, бета и гамма. Все они опасны для организма, но обнаружить все три вида смогут только профессиональные дозиметры. Чаще всего можно встретить прибор для вычисления радиационного фона от гамма-лучей.

Описание бытовых дозиметров

Бытовые приборы, как правило, имеют световую и (или) звуковую сигнализацию и дисплей для отсчёта измерений. Размер и исполнение варьирует от наручного браслета до «карманного» исполнения. Время непрерывной работы от одной батареи от нескольких часов до нескольких месяцев.

Как правило, бытовые приборы не позволяют оценить дозу, полученную при контакте с нейтронными источниками. Оценка фотонного, α и β-излучения зависит от наличия дополнительных фильтров и характера используемых датчиков. Например, приборы сконструированные на датчике СБМ-20, и выполненные в сплошном пластиковом корпусе, настроены на измерение только одного вида ИИ — фотонного (жесткого γ-излучения).

Диапазон измерения бытовых дозиметров, как правило, зависит от характера используемых в приборе датчиков. Например, для датчика СБМ-20 предел 4*103 имп/сек, где 60 имп/мкР пределом измерения будет ~66 мкР/сек вне зависимости от градуировки на экране. При подходе к пороговым значениям возникнет срыв детекции, что обусловлено образованием тлеющего разряда в детекторе. Значения мощности дозы на экране будут резко уменьшаться.

Счётчики для дозиметрии всего организма

ТBMA

Bomab (The BOttle MAnikin Absober) — фантом, разработанный в 1949 году и с тех пор принятый в Северной Америке, если не во всем мире[уточнить], как отраслевой стандарт (ANSI 1995) для калибровки дозиметров, использующихся для дозиметрии всего организма (whole body counting).

Фантом состоит из 10 полиэтиленовых бутылок, либо цилиндров или эллиптических баллонов, являющихся его головой, шеей, грудной клеткой, животом, бедрами, ногами и руками. Каждая секция заполнена радиоактивным раствором в воде, радиоактивность которого пропорциональна объёму каждой секции. Это имитирует однородное распределение материала по всему организму.

Примеры радиоактивных изотопов, использующихся для калибровки эффективности измерения: 57Co, 60Co, 88Y, 137Cs и 152Eu.[источник не указан 388 дней]

Лёгочный счётчик

Лёгочный счётчик (en:Lung Counter) — система, предназначенная для измерения и подсчета излучения от радиоактивных газов и аэрозолей, вдыхаемых человеком и достаточно нерастворимых в тканях тела, чтобы покинуть лёгкие в течение нескольких недель, месяцев или лет. Состоит из детектора или детекторов излучения и связанной с ними электронной части.

Часто такая система размещается в нижних этажах помещений (для защиты от адронной компоненты космического фона) и окружена защитой от фонового гамма-излучения (толстые стенки из стали, свинца и других тяжёлых материалов) и нейтронного излучения (кадмий, бор, полиэтилен).

Так как лёгочный счетчик в основном используется для измерения радиоактивных веществ, излучающих низкоэнергетичные гамма- или рентгеновские лучи, фантом, используемый для калибровки системы, должен быть антропометрическим. Такой фантом человеческого туловища разработан, например, в Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса (Torso Phantom).[источник не указан 388 дней]

Как устроен аппарат для замера радиации?

Большинство приборов изготавливается в виде моноблочной конструкции, обеспеченной чувствительным элементом (детектором) и печатной платой, регулирующей импульсы анодного напряжения в соответствии с заложенной схемой. Также устройство предусматривает средства индикации. Это могут быть звуковые и световые элементы, подающие сигналы пользователю о превышении пороговых значений радиационного фона. Управление инструментом осуществляется посредством кнопок и дисплея, на котором также отражаются текущие рабочие показания. Более того, дозиметр-радиометр МКС уже в базовых модификациях допускает возможность подключения к смартфону или ПК. Данная функция позволяет с помощью специального приложения развернуто представлять обработанную информацию с графиками и статистическими данными. Энергоснабжение обеспечивается аккумуляторами или батарейками подходящего формата. Лишь в редких случаях такие устройства питаются от розеток на 220 В, но и для сетевых версий, как правило, требуется адаптер напряжения.

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.

Интересно. Все современные дозиметры оснащены цифровой индикацией. Стрелочный вариант отображения показателей практически не используется.

Приборы измерения радиации

Такой широкий спектр различного рода загрязнителей нуждается в весьма точном и выверенном измерении. Вне зависимости от того, быт это или же промышленные мощности, нужны эффективные методы измерения радиации. С этой целью были созданы дозиметры – приборы, обладающие рядом свойств, благодаря которым можно точно сказать, какому типу излучения подвергается определенный участок местности.

Рисунок 5. Полупроводниковый детектор (1), Газоразрядный детектор (2), Сцинтилляционный детектор (3)

Они бывают различных типов (Рисунок 5):

  • Газоразрядные детекторы. В утрированном варианте это камера конденсатора, заполненная инертным, не проводящим электричество, газом. При возникновении ионизированной частицы в результате радиоактивного облучения образуется пробивной разряд высокой мощности. Это регистрируется датчиком, проходя через математическую плату, подсчитывается уровень облучения.
  • Сцинтилляционные детекторы основаны на свойстве некоторых веществ излучать видимый свет при поглощении ими ионизирующего излучения. Свет попадает на фотоприемник, преобразуется из аналогового в цифровой импульс, где по частоте счетный блок устройства определяет тип и уровень радиации.
  • Полупроводниковый детектор. Принцип действия аналогичен газоразрядному, но с поправкой на твердое активное тело, зажатое между двумя электродами.

В чем измеряется радиация на мерной шкале каждого из них – те же Рентгены, Зиверты и Греи.

Бытовые дозиметры

Используемые в быту дозиметры имеют существенное отличие от профессиональных за счет большей погрешности измерений.

Рисунок 6. Варианты бытовых дозиметров

Обычно ошибка лежит в пределе от 25% до 35%. Обусловлено подобное наличием только одной газоразрядной камеры, что также сказывается на продолжительности измерений – от 40 секунд. Такие устройства не считаются средствами точного измерения и не подлежат специальной сертификации в государственных органах (Рисунок 6). Их применение ограничивается собственными нуждами в быту. Государственные структуры не принимают в расчет показания бытовых дозиметров из-за низкой точности и больших погрешностей. Индивидуальные счетчики Гейгера можно приобрести в свободном доступе. К сожалению, они ограничены не только точностью, но и диапазоном замеряемых частот.

Профессиональные дозиметры

Рисунок 7. Пример профессиональных дозиметров

Профессиональные дозиметры (Рисунок 7) обладают рядом преимуществ по сравнению с бытовыми. Первое, бросающееся в глаза различие – более широкий диапазон измеряемых частот и высокая точность. При более детальном рассмотрении можно обнаружить дополнительно встроенные функции. К примеру, замер альфа-частиц, рентгеновских лучей, бета-облучения в зоне загрязнения. Конструкционные особенности высокочувствительных элементов позволяют сократить время анализа до нескольких секунд. Это способствует оперативному измерению в полевых условиях. Также программное обеспечение обладает функционалом, который обеспечивает гибкие настройки: например, сообщения по достижению определенной дозы радиации; индивидуальные сигналы оповещения для различных типов радиационного воздействия. Данный тип устройств подлежит государственному учету и сертификации в ряде некоторых стран.

Поделиться

  • 100

14.08.2018
5 570

Уровни облучения

Каждый человек должен знать норму излучения, которая составляет от 0 до 0,2 МкЗв/ч, или от 0 до 20 мкР/ч. Уровень радиации измеряется в Зивертах. Основные показатели облучения и примеры:

  • 0,22 МкЗв/ч – стандартная доза радиации, которой подвергается все человечество в повседневной жизни;
  • 1,00 МкЗв/ч – облучение получают пассажиры самолета, перелетающие с Китая в США через Северный полюс;
  • 2,28 МкЗв/ч – средняя дозировка радиации для людей, работающих в атомной промышленности;
  • 11,42 МкЗв/ч – под таким сильным воздействием увеличивается шанс заболеть онкологическими заболеваниями;
  • 40,00 МкЗв на постоянной основе – необходимость эвакуировать людей после чернобыльской катастрофы;
  • 114,14 МкЗв/ раз – развивается лучевой недуг, характеризующийся снижением уровня белых телец в крови человека и тошнотой;
  • 570,77 МкЗв/ раз – 50% пораженных радиацией людей погибают в течение месяца после облучения.

Устройство простой модели

Основным элементом любого дозиметра принято считать счетчик. Работает указанный компонент благодаря блокинг-генератору. Также в устройствах используется умножитель напряжения. В некоторых случаях он устанавливается двухконтактного типа. Конденсаторы чаще всего применяются именно разделительные. Одновибраторы в устройствах используются низкочастотные.

Непосредственно блоки управления по параметрам довольно сильно отличаются. Функциональная часть прибора зависит от производителя. Также в устройствах применяется преобразователь. Аккумуляторы чаще всего устанавливаются небольшой емкости. Еще у дозиметров имеются резонатор и модулятор, которые располагаются возле компактного микроконтроллера.

Отличия бытовых моделей от профессиональных

Устройства для использования в домашнем хозяйстве для определения показателей естественного радиационного фона, как правило, имеют скромный опционал, минимальный набор инструментов для обработки полученных данных и не всегда предусматривают разделение по спектрам излучения.

Стандартный аппарат этого типа – карманный дозиметр, задача которого заключается в регистрации крайних показаний, неприемлемых именно в бытовых условиях. Подобные устройства не всегда имеют дисплеи, но в обязательном порядке обеспечиваются средствами индикации в виде звуковых сигнализаторов и светодиодных ламп.

Профессиональные дозиметры-радиометры тоже могут иметь небольшие размеры, но в перечень их задач входит точный и подробный анализ фиксируемых излучений. Некоторые модели способны по отдельности измерять альфа-, бета- и гамма-спектры, в процессе обработки давая отчет о пороговых уровнях относительно разных нормативных значений. Например, одна и та же величина может оцениваться и с точки зрения опасности для человека, и в контексте нанесения вреда окружающей экологической обстановке.

Как выбрать дозиметр радиации

Специалисты советуют: не стоит выбирать прибор, имеющего большое количество функций. Использование его в бытовых условиях совершенно бесполезно, потому что навряд ли кто-либо будет мерить отдельно гамма-, альфа- и бета-излучение. Можно, конечно, выбрать прибор, который измеряет нейтронное излучение, однако стоимость его очень высокая. Лучше всего использовать портативный бытовой дозиметр типа «Rad Экс». Он обладает следующими преимуществами:

  • удобство эксплуатации;
  • маленький размер;
  • надежность;
  • высокая точность измерения.

Особое внимание следует уделить удобству эксплуатации и простоте, потому что иногда совершенно нет лишних минут для проведения измерения, а решение нужно принимать немедленно. Портативный бытовой дозиметр способен измерить радиацию за 45 секунд

Более того, он сразу показывает, какое превышение радиации у предмета над естественным фондом.

Следует также обращать внимание на степень погрешности. Этот показатель крайне важен для невысоких фонов, а также при условии, если прибор используется в мороз или на свежем воздухе, потому что при низких температурах дозиметр часто показывает неточные данные

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *