Инструкция 13.7.Радиометрия общей a- и b-активности на воздушных фильтрах

 

Цель. Определить общую объемную активность a- и
b-излучателей в пробах воздуха.

Обсуждение. С помощью пропорционального газоразрядного a-/b-счетчика анализируют воздушные фильтры с портативных или стационарных пробоотборников на предмет суммарного определения a- и b-излучателей. Воздушные фильтры и подложки для счета должны быть одного размера. Активность определяется в результате сравнения со стандартом и сопоставима только с этим стандартом (т.е. ²⁴¹Am, ⁹⁰Sr+⁹⁰Y, ¹³⁷Cs и т.д.). Для определения концентрации радионуклидов в воздухе могут быть использованы расчеты с учетом объема воздуха, прошедшего через пробоотборник.

Предостережение. Счетчик общей a-/b-активности должен быть откалиброван с помощью стандартов, приготовленных в соответствии с типом применяемых в радиационно-опасных условиях пробоотборников. Воздушные фильтры должны быть помещены в подложку для счета такого же размера; необходимо некоторое соответствие между размерами пробоотборника и зоны счета в счетчике общей a-/b-активности. Не рекомендуется разрезать или подрезать большие фильтры для соответствия размерам подложек. Для расчета концентрации радионуклидов в воздухе следует получить данные об эффективности улавливания воздушного фильтра от производителя или путем проведения других измерений.

Примечание. Каждый воздушный фильтр, установленный в радиационно-опасных условиях, должен быть промаркирован либо на обратной стороне фильтра, либо на его упаковке или пакете, в котором он содержится.

Действие 1. Зарегистрировать в журнале идентификационные номера всех проб данной партии. Если номера не были           обозначены, присвоить номера в соответствии с конкретной схемой, указывая всю информацию, необходимую для проведения расчета и получения в качестве конечного результата объемной активности радионуклидов в воздухе. Зарегистрировать в журнале объем воздуха, прошедшего через фильтр. Значение объема должно быть скорректировано с учетом калибровки пробоотборника.

Действие 2. Промаркировать нестираемым маркером плоскодонную подложку из нержавеющей стали, в которую будет помещен для счета фильтр.

Примечание. Не рекомендуется использовать подложки             повторно.

Действие 3. Чистым пинцетом осторожно вынуть пробу из пакета. Поместить фильтр в подложку вверх той стороной, на которую происходило осаждение. Если размеры фильтра и подложки точно подогнаны, убедиться с помощью пинцета, что фильтр лежит на дне подложки.

Действие 4. Поместить пробу внутрь счетной камеры. Проводить счет пробы в течение, по крайней мере, 1 минуты.

Примечание. Проведение счета в течение более длительного времени целесообразно для лучшей статистики, однако может оказаться невозможным в аварийной ситуации.

Действие 5. В течение обычного дня проведения измерений следует регулярно, по крайней мере, один раз на каждые десять проб, измерять фон, а также активность a- и b-стандартов. Регистрировать данную информацию в журнале. Выбрать произвольно одну пробу из десяти и измерить ее снова. Зарегистрировать результат повторного измерения данной пробы в журнале.

Действие 6. Определить объемную активность a- или
b-излучающих нуклидов и минимальную детектируемую активность (МДА), используя формулу

,

(13.3)

где S_i – скорость рождения частиц в единице объема воздуха, возникающих при распаде a- или b-излучающих радионуклидов [част./(с·м³)]; i – индекс, обозначающий счет α- или b-частиц; n_Fi –скорость счета пробы [имп./с]; n_Bi – скорость счета фона [имп./с]; ε _i – эффективность счета a- или b-частиц соответственно [имп./част.], указанная в свидетельстве о поверке или метрологической аттестации радиометра; q – эффективность фильтра     (в спецификации производителя; установленное по умолчанию значение равно 0.9); V_а – объем прокаченного через фильтр воздуха [м³].

Примечание. Определение малых объемных активностей
a-излучающих нуклидов может быть затруднено присутствием в пробе короткоживущих продуктов распада радона. Для учета влияния этого фактора необходимо выдержать фильтр 3 – 4 часа, в течение которых активность короткоживущих продуктов распада радона уменьшится примерно на два порядка, и повторить измерение фильтра.

Если фильтр содержит как b-, так и a-излучатели, объемную активность можно оценить с помощью следующей формулы:

,

(13.4)

где n _β – скорость чистого счета b-излучателей (скорость суммарного счета минус скорость фонового счета) при напряжении, соответствующем плато счетчика для b-излучателей; n _α – скорость чистого счета a-излучателей (скорость суммарного счета минус скорость фонового счета) при напряжении, соответствующем плато счетчика для a-излучателей; F _α – коэффициент перекрестного наложения (помеха) для a-излучателей, равный отношению a-счета при напряжении, соответствующем b-плато, к a-счету при напряжении, соответствующем a-плато; ε_β – эффективность счета для b-излучателей.

Примечание. Необходимо помнить, что активность радионуклида на фильтре не равна числу частиц, возникающих на фильтре в единицу времени. Для перехода от интенсивности рождения частиц к активности необходимо учитывать схему распада материнского радионуклида, а в случае наличия радиоактивных дочерних продуктов – также и их превращения (см. раздел 1.2.3).

Действие 7. Рассчитать величину объемной активности, используя следующую формулу:

,

(13.5)

– суммарное число a- или b-частиц, рождающихся при распаде одного ядра нуклида, объемная активность которого определяется [част./распад].

Действие 8. Рассчитать относительную погрешность оценки величины объемной активности, используя формулу

,

(13.6)

где δ _i – относительная погрешность оценки величины объемной активности при доверительной вероятности равной 0.95, обусловленная статистикой счета пробы и уровнем фона радиометрической установки; t_BF – время счета [с], одинаковое для пробы и фона.

Действие 9. Рассчитать минимальную детектируемую активность a-/b-излучателей в воздухе, используя формулу

.

(13.7)

Действие 10. Зарегистрировать все результаты в журнале.

Инструкция 13.8.Контроль качества радиометра
a-/b-излучений

 

Цель. Регулярно и перед компанией по проведению измерений осуществлять контроль качества a-/b-радиометра.

Обсуждение. Контроль качества включает в себя проведение, по крайней мере, четырех измерений: измерение фона нового незагрязненного фильтра, измерение известного источника, длительное измерение фона и повторные измерения проб.

Выполнять ежедневно

Действие 1. Провести счет фона в течение, по крайней мере, 30 мин, поместив новый незагрязненный фильтр в такую же подложку, как и используемая в радиационно-опасных условиях (как правило, ежедневное измерение фона проводят в течение 60 –100 мин).

Провести измерение при пустой подложке. Зарегистрировать результаты измерений в журнале контроля качества. Определить превышение прибором ошибки счета в одну σ, используя обычную статистику.

Примечание. Если фоновый счет выходит за пределы указанного в свидетельстве о поверке или метрологической аттестации значения, следует искать причины этого явления, например, загрязнение подложки или счетной камеры.

Действие 2. Измерять каждый день в течение одинакового времени известный радиоактивный источник (стандарт). Результаты наносить на график: скорость счета – дата измерения. Отклонения за пределы обычных статистических расчетов могут свидетельствовать о наличии проблем в системе счета.