Прибор предназначен для индивидуального использования населением с целью контроля радиационной обстановки на местности, в жилых и рабочих помещениях. Он выполняет функции дозиметра и радиометра и обеспечивает возможность измерения:
- мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения;
- плотности потока бета-излучения с поверхности;
- удельной активности радионуклида цезий-137 в веществах.
Прибор РКСБ-104 представляет собой портативную переносную конструкцию (рис. 1), состоящую из корпуса 1 и крышки 2, скрепленных между собой. К крышке крепится еще две легкосъемных крышки – отсека питания 3 и крышка-фильтр 4.
На лицевой панели прибора находятся три тумблера – для включения прибора и выбора режима его работы (5, 6 и 7).
На тыльной стороне прибора под крышкой-фильтром 4 выведены переключатели 8, с помощью которых можно выбрать вид измерения (мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения, плотности потока
бета-излучения с поверхности, удельной активности радионуклида цезий-137 в веществе).
|
|
На лицевой панели под табло, в прямоугольных полях того же цвета, что и обозначения измеряемых величин Н, β, А m, указаны принятые обозначения единиц их измерения (мкЗв/ч, 1/(с∙см2), Бк/кг).
Напротив тумблеров 5, 6, 7 нанесены обозначения, отвечающие за измерения по конкретным величинам (Н, β, А m, РАБ, ДЕЖ, ВКЛ, ВЫКЛ).
При проведении измерений необходимо соблюдать меры безопасности. Следует соблюдать «Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений». При работе со снятой крышкой 4 соблюдать осторожность, чтобы не повредить пленочные фильтры газоразрядных счетчиков, так как во включенном состоянии счетчики находятся под высоким напряжением (порядка 400В). После измерений кюветы следует тщательно вымыть с применением синтетических средств.
Обо всех случаях обнаружения участков местности с мощностью полевой эквивалентной дозы гамма-излучения выше 0,6 мкЗв/ч (60мкР/ч) и выявления проб веществ с повышенной радиоактивностью (удельная активность выше 3,7∙103 Бк/ кг или 1∙10-7 Ки/кг) необходимо немедленно сообщать в местные органы власти.
Порядок выполнения работы
Задание 1. Измерение мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения.
1) Снять заднюю крышку-фильтр 4.
2) Перевести переключатели в положение, как показано на рис. 2.
3) Перевести тумблеры 5 и 6 в верхние положения.
4) Выбрать объект измерения.
5) Расположить прибор на объекте измерения и переведите тумблер 7 в положение «ВКЛ». Через 27-28с прибор выдаст прерывистый звуковой сигнал, и на табло отобразится 4-разрядное число (рис. 3). Для определения мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения в микрозивертах в час (мкЗв/ч) необходимо умножить значащую часть этого числа на пересчетный коэффициент, равный 0,01 (табл.2).
|
|
На рис. 3 проиллюстрирован пример измерения величины мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения: индицируется число 0018; его значащая часть — 18; пересчетный коэффициент — 0,01; полученный результат — 0,18 мкЗв/ч (что соответствует мощности экспозиционной дозы в 18 мкР/ч).
Таблица 2
Пересчетные коэффициенты в зависимости от измеряемой величины
Измеряемая величина | Обозначения | Единицы измерения | Значения пересчетных коэффициентов для различных диапазонов измерения | |
для верхнего положения тумблера 5 | для нижнего положения тумблера 5 | |||
1. Мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения | Н | мкЗв/ч | 0,01 | 0,001 |
2. Плотности потока бета-излучения с поверхности | β | 1/(с∙см2) | 0,01 | 0,001 |
3. Удельной активности радионуклида цезий-137 в веществах | А m | Бк/кг |
6) Снимите 5 отсчетов показаний прибора (Н1, Н2, Н3, Н4, Н5). После снятия всех отсчетов необходимо выключить прибор.
7) Рассчитать среднюю арифметическую мощность полевой эквивалентной дозы гамма-излучения по формуле:
8) Полученные результаты измерения занести в табл. 3.
9) Повторить измерение мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения (с пункта 6 по пункт 8) с выбранным объектом измерения при нижнем положении тумблера 5.
Время измерения при этом увеличится до 270-280с. Показание прибора необходимо умножить на пересчетный коэффициент, равный, 0,001 (табл. 2) – и вы получите результат измерения в микрозивертах в час. Рис. 4 иллюстрирует пример измерения: на табло индицируется число 0182; показание прибора — 182; пересчетный коэффициент — 0,001; полученный результат — 0,182 мкЗв/ч (что соответствует величине мощности экспозиционной дозы гамма-излучения 18,2 мкР/ч).
Таблица 3
Показатели измерения мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения
Объект измерения | При верхнем положении тумблера 5 | При нижнем положении тумблера 5 | Соответствие нормативам | ||
НСР, мкЗв/ч | НСР, мкР/ч | НСР, мкЗв/ч | НСР, мкР/ч | ||
1 … | |||||
2 … |
10) Сравнить полученные данные с нормативами и сделать вывод.
Примечание. Па территории РФ мощность полевой эквивалентной дозы гамма-излучения, обусловленная естественным радиационным фоном, колеблется в зависимости от района от нескольких сотых до нескольких десятых микрозиверта в час.
Задание 2. Измерение плотности потока бета-излучения с поверхности.
1) Снять заднюю крышку-фильтр 4.
2) Перевести переключатели в положение, как показано на рис. 5.
3) Перевести тумблеры 5 и 6 в верхние положения.
4) Выбрать объект измерения.
5) Поднесите прибор к исследуемой поверхности, поместив между ними пластмассовую упаковку (рис. 6). Включите прибор тумблером 7, установив его в положение «ВКЛ».
6) Снимите фоновое показание прибора (βф), которое
установится на табло через интервал времени, примерно
равный 18с после включения прибора. Необходимо снять
5 отсчетов показаний прибора (βФ1, βФ2, βФ3, βФ4, βФ5). После
снятия всех отсчетов необходимо выключить прибор.
На рис. 7 проиллюстрирован пример измерения величины внешнего радиационного фона: индицируется число 0018; его значащая часть — 18; пересчетный коэффициент — 0,01; полученный результат — 0,18 [1/(с∙см2)]
7) Рассчитать среднее арифметическое значение внешнего радиационного фона, по формуле:
8) Полученные результаты измерения занести в табл. 4.
9) Повторить измерения (с пункта 6 по пункт 8) с выбранным объектом при нижнем положении тумблера 5. При этом учесть, что показание прибора следует умножить на пересчетный коэффициент равный 0,001.
|
|
Таблица 4
Показатели измерения плотности потока бета-излучения с поверхности
Объект измерения | Внешний радиационный фон (βСР Ф) | Показание прибора со снятой крышкой (βСР И) | Плотность потока бета-излучения (β) с поверхности в частицах в секунду с квадратного сантиметра [1/(с∙см2)] | Соответствие нормативам | |||
при верхнем положении тумблера 5 | при нижнем положении тумблера 5 | при верхнем положении тумблера 5 | при нижнем положении тумблера 5 | при верхнем положении тумблера 5 | при нижнем положении тумблера 5 | ||
1 … | |||||||
2 … |
10) Снимите заднюю крышку-фильтр 4 и поместите прибор над исследуемой поверхностью на расстояние не более 1 см (рис. 8).
11) Включите прибор тумблером 7. При этом тумблер 5 находится в верхнем положении. Снимите 5 отсчетов показаний прибора, рассчитайте средне арифметическое и запишите показание прибора (βср.и) в табл. 4. Учесть, что пересчетный коэффициент равен 0,01.
12) Перевести тумблер 5 в нижнее положение. Продолжительность цикла изменится, и составит 175-185с. Повторить измерения, рассчитать среднее арифметическое. Полученные результаты записать в табл. 4. Учесть, что пересчетный коэффициент равен 0,001.
13) Определите величину загрязненности поверхности бета-излучающими радионуклидами, которая характеризуется величиной плотности потока бета-излучения с поверхности (β), по формуле:
, где
β – плотность потока бета-излучения с поверхности в частицах в секунду с квадратного сантиметра [1/(с∙см2)];
βСР И – показание прибора со снятой крышкой;
βСР Ф – внешний радиационный фон.
14) Окончательно заполнить табл. 4. Сделать вывод, сравнив полученные результаты с нормативами.
Задание 3. Измерение удельной активности радионуклида цезий-137 в веществах.
1) Снять заднюю крышку-фильтр 4.
2) Перевести переключатели в положение, как показано на рис. 9.
|
|
3) Перевести тумблеры 5 в нижнее, а тумблер 6 в верхние положения.
4) Заполните измерительную кювету (половину упаковки) заведомо чистой в радиационном отношении водой до метки-буртика внутри кюветы и установите прибор на кювету так, как показано на рис. 10.
5) Включите прибор тумблером 7, установив его в положение «ВКЛ». Снимите 5 отсчетов показаний прибора, соответствующих собственному
фону прибора (АФ1, АФ2, АФ3, АФ4, АФ5), и запишите их в табл.5. После снятия всех отсчетов выключите прибор.
6) Рассчитайте среднее арифметическое фоновых показаний (АФ ср).
7) Вылейте воду из кюветы, просушите ее и заполните исследуемым веществом (раствором) до той же метки.
8) Вновь установите прибор на кювету (рис. 10) и включите его. Снимите 5 отсчетов показаний прибора (АИЗМ1, АИЗМ2, АИЗМ3, АИЗМ4, АИЗМ5), и запишите их. Рассчитайте среднее арифметическое (АИЗМ СР).
9) Рассчитайте по формуле величину удельной активности (Am) радионуклида цезий-137 в веществе (в беккерелях на килограмм):
, где
К – пересчетный коэффициент, равный 20 (табл. 2).
10) Для получения значения удельной активности радионуклида цезий-137 (в кюри на килограмм) результат расчета необходимо умножить на 2,7×10-11 (1Бк = 2,7×10-11Ku).
Таблица 5
Показатели измерения удельной активности радионуклида цезия-137 в веществах
Объект измерения | Радиационный фон (АФ) | Показание прибора с исследуемым веществом | Удельная активность радионуклида цезия-137 | Соответствие нормативам | |||
АФ1, АФ2, АФ3, АФ4, АФ5, Бк/кг | АФ СР, Бк/кг | АИЗМ1, АИЗМ2, АИЗМ3, АИЗМ4, АИЗМ5, Бк/кг | АИЗМ СР, Бк/кг | Am, Бк/кг | Am, Ku/кг | ||
1 … | |||||||
2 … |
11) Окончательно заполнить табл. 5. Сделать вывод, сравнив полученные результаты с нормативами.
Задание 4. Разработка мер защиты от ионизирующих излучений.
1) Снять заднюю крышку-фильтр 4.
2) Перевести переключатели в положение, как показано на рис. 2.
3) Перевести тумблеры 5 и 6 в верхние положения.
4) Перевести тумблер 7 в положение «ВКЛ». Снять не менее 5 показаний, затем рассчитать среднее арифметическое и записать в табл. 6 (фон).
5) Расположить прибор на расстоянии 1 см от источника, снять 5 показаний, рассчитать среднее арифметическое и полученные данные занести в табл. 6.
6) Между источником и прибором расположить экраны из различных материалов (оргстекло, дерево, лист металла и т.д.) и измерить мощность дозы за экраном, данные (среднее арифметическое по пяти измерениям) записать в табл. 6.
Таблица 6
Результаты экспериментальных измерений
Фон, мкЗв/ч | Объект измерения | Измерение в 1 см от источника, мкЗв/ч | Возможная доза облучений за год (Н1) – без учета экрана | Измерение за экраном, мкЗв/ч | Возможная доза облучений за год (Н2) – с учетом экрана |
1… | |||||
2… | |||||
3… |
7) Рассчитать возможную дозу облучения за год (Н1) без учета экрана, по формуле:
, где
Р1 – мощность дозы без экрана, мкЗв/ч;
t – время работы за год, ч.
8) Рассчитать возможную дозу облучения за год (Н2) с учетом экрана, по формуле:
,где
Р2 – мощность дозы за экраном, мкЗв/ч.
9) В случае если измеренное значение мощности эквивалентной дозы без учета экрана превышает нормированное значение (20 мкЗв/ч) следует рассчитать необходимую толщину экрана (d1, см), по формуле:
, где
РН – нормированное значение мощности эквивалентной дозы, мкЗв/ч;
k – линейный коэффициент ослабления: , где
d0 – толщина экрана применяемая в процессе измерения, см.
10) Сделать вывод.
Контрольные вопросы
1) Что такое ионизирующее излучение (ИИ)? Какие разновидности ИИ Вам известны?
2) Дайте определение поглощенной, эквивалентной и экспозиционной дозы. Назовите единицы измерения ИИ.
3) Какое действие оказывает ИИ на биологические объекты.
4) Какие меры защиты используют в зависимости от типа ИИ?
5) Назовите категории облучаемых лиц с эффективной дозой за год для разных категорий.