Дозиметрические приборы для измерения ионизирующих излучений (ИИ):

Радиометры – используются для измерения плотности потока и мощности доз ИИ, а так же активности радионуклидов.

Спектрометры – предназначены для изучения распределения излучений по энергиям, заряду, массам частиц ИИ, то есть, для детального анализа образцов каких-либо материалов, источников ИИ.

Дозиметры – применяют для измерения индивидуальной эквивалентной дозы и мощности доз рентгеновского, бета- и гамма-излучения в диапазоне энергий от 50 кэВ до 2-3 МэВ. Распространенные модели: ДКГ и ДКС (индивидуальные), МКС (дозиметр-радиометр) - отличаются по классу точности и опциям (бытовые или профессиональные), количеству и типу детекторов, конструкции (переносные или стационарные) и т.д.

В качестве детектора радиации применяются, обычно:
- камерно-ионизационные газоразрядные счётчики Гейгера-Мюллера типа СБМ-20 (стандартные, бета фильтр - двухслойный, из меди и свинца, со всех сторон экранирует датчик);
- СБМ-21 (малочувствительный к низкоэнергетическому гамма-излучению и почти не реагирует на бетту);
- торцевые счетчики Бета-1/5 (окно сделано из слюды) - наиболее точные, и более дорогие, по сравнению с двумя вышеназванными.

Широкий диапазон измерений, максимально высокая точность и надёжность в работе - есть только у полнофункциональных приборов, нормальных размеров и профессионального класса, но и цена их значительно выше, чем у бытовых моделей.

Опции профессиональной аппаратуры:
- режим оперативного контроля удельной активности 137Cs в жидких и сыпучих пробах в полевых условиях;
- возможность измерять плотность потока альфа- и бета-частиц с загрязненных поверхностей, мощность амбиентного эквивалента дозы и дозу рентгеновского и гамма-излучения;
- энергонезависимая память и чтение записанных данных на табло или персональный компьютер;
- возможность дальнейшего дооснащения прибора дополнительными блоками детектирования, по мере необходимости

Правила эксплуатации дозиметрических приборов

Не ронять и беречь от попадания внутрь корпуса пыли, влаги и агрессивных газов, иначе - собьются настройки и прибор выйдет из строя (это касается и внешних блоков детектирования). Промышленные, профессионального класса радиомерты и дозиметры могут работать при высокой влажности (до 90-100%, при +25 градусов), а вот недорогие бытовые приборы - только до 70-80% и их надо как-то защищать от воды и конденсата водяного пара (помещать в мягкий полиэтилен, герметично под плёнку, через которую можно было бы включать тумблеры и нажимать на кнопки). Не разбирать, не ломать пломбу, ... только в этом случае будет точность. Время на установление рабочего режима ("прогрев прибора") - приблизительно 10 секунд.

Точность измерений дозиметрических приборов

Для радиометрических приборов характерен значительный разброс отсчётов (до плюс/минус 20-40%). В этих устройствах велика и длительность времени на измерение. Для улучшения сходимости результатов, хотя бы до +/- 10-15% - увеличивают количество и время измерений (в том числе - используют дублирующие аппараты). Производители уменьшают приборную погрешность, повышая чувствительность - наращивая количество и качество детекторов ионизирующего излучения (газоразрядных счётчиков или различных видов сцинтилляторов из кристаллов, специальной пластмассы или керамики) в радиометрических устройствах, что ощутимо сказывается на стоимости комплекта.

Дополнительные погрешности дозиметрических приборов

Дополнительные погрешности (разброс показаний) прибора вызывают следующие причины:
- температура, отличная от комнатной, меняет параметры электрической схемы - до +/- 15%
- повышенная влажность и конденсат - до +/- 10%
- разряд батареи - до +/- 10%
- вариации (короткопериодные) космического излучения и рентгеновского - сотые-десятые доли микрозиверта в час
// все они действуют интегрально (в общей сумме)

Периодическая поверка и калибровка проводится раз в год - это стандартный межповерочный интервал для аппаратуры. Бытовые радиометры, дозиметры - можно сверить по новым, недавно купленным или только что поверенным приборам, проведя параллельные замеры в режиме повышенной точности, "на ровном поле".

Результаты измерений, полученные с помощью бытового прибора (даже с преемлемой, достаточно высокой точностью), не могут быть использованы для официальных заключений государственными органами. Для этого нужна профессиональная, сертифицированная аппаратура, прошедшая госповерку и, собственно, квалифицированный специалист, оператор, который правильно проведёт измерения, выполнит расчёты и оформит результаты исследований.

Пример расчета
В определённом месте зафиксирован радиактивный фон от гамма-излучения равный 50 мкР/час (50 мкрад/час; 0.5 мкГр/час; 0.5 мкЗв/час)
Находясь там 1 час - человек получит эквивалентную дозу (ЭД) в 50 мкБэр (соотв. 0.5 микрозиверт).
За год это составит: ЭД = 50 мкР/час * 8760 час = 438000 мкБэр = 438 мБэр = 4.48 мЗв/год - почти на пределе допустимой поглощенной дозы (должно быть "не более 5 миллизиверт в отдельный год из любого пятилетнего интервала времени").

Основной задачей дозиметрии является обнаружение и оценка степени опасности ионизирующих излучений для населения в различных условиях радиационной обстановки. С помощью дозиметрических приборов осуществляются:

Обнаружение и измерение мощности экспозиционной и поглощенной дозы излучения для обеспечения жизнедеятельности населения;

Измерения активности радиоактивных веществ, плотности потока излучений; удельной, объемной, поверхностной активности различных объектов для определения необходимости и полноты проведения дезактивации и санитарной обработки;

Измерения экспозиционной и поглощенной доз облучения в целях определения работоспособности и жизнеспособности населения в радиационном отношении;

Лабораторное измерение степени загрязнения радиоактивными веществами продуктов питания, воды и т.д.

Классификаци я дозиметрических приборов осуществляется по их назначению, типу датчиков, измерению вида излучения, характеру электрических сигналов, преобразуемых схемой прибора. Почти все современные дозиметрические приборы работают на основе ионизационного метода. Основными узлами приборов являются детекторы излучений, служащие для обнаружения излучений; электрическая схема преобразования импульсов; измерительные или регистрирующие устройства; источники тока.

По функциональному назначению приборы подразделяются на индикаторы, радиометры, рентгенометры, дозиметры. Датчиками являются газоразрядный и сцинтилляционный счетчики. Измеряют альфа- и бета-излучения и небольшие уровни гамма излучений. Для более точных измерений имеются стационарные радиометры - ДП-100, РУБ-01-П6, «Бета-2» и др. К переносным относятся «Луч-2», служащий для качественного и количественного определения бета- и гамма- излучений, а также радиометр-рентгенметр ДП-5А, предназначенный для обнаружения и измерения степени загрязнения поверхности бета- и гамма- активными веществами и измерения уровней гамма-радиации.

Дозиметры . Предназначены для определения суммарной дозы облучения (экспозиционной или поглощенной), или же соответствующих мощностей доз гамма- или рентгеновских излучений. В качестве детектора (датчика) используются ионизационные камеры, сцинтилляционные счетчики и др. К стационарным относятся СПСС-02, СД-1М и др. Переносные дозиметры - СРП-68-01, КИД-2, комплект дозиметров ДП-24, ДК- 0,2 и др. Промышленность выпускает также так называемые бытовые (карманные) дозиметры, предназначенные для измерения экспозиционной дозы в воздухе, т.е. работающие как рентгенметры («Мастер-1», «Горизонт», «Бела-2», «Сосна» и др.). Их применяют в загрязненных районах для того, чтобы контролировать уровень гамма-фона и избежать сильного загрязнения цезием-137.

Индикаторы. Это простейшие приборы для обнаружения излучения и ориентировочной оценки мощности экспозиционной дозы (уровня радиации) главным образом гамма- и бета-излучений. Детектором служит газоразрядный счетчик. К этой группе относятся индикатор-сигнализатор ДП-64, измеритель мощности дозы ИМД-21 и др.

Рентгенметры . Они предназначены для измерения мощности дозы рентгеновского или гамма- излучения. Диапазон измерения - от сотых долей рентгена до нескольких сот рентген в час (Р/ч). В качестве датчиков используют ионизационные камеры или . К ним относятся рентгенметр ДП-3Б, «Кактус», ДП-2 и др.

Радиометры (измерители радиоактивности). Применяются для обнаружения и определения степени радиоактивного загрязнения поверхностей, оборудования альфа- и бета - частицами; плотности потоков или интенсивности радиоактивных излучений; активности проб внешней среды.

Измеритель мощности дозы ДП-5В предназначен для измерения уровней γ-радиации и радиоактивного загрязнения различных поверхностей и позволяет обнаруживать β-излучение Прибор имеет звуковую индикацию ионизирующего излучения на всех поддиапазонах, кроме первого.

В комплект прибора ДП-5В (рис. 4.1) входят сам измеритель мощности дозы ДП-5В в футляре, два раздвижных ремня, удлинительная штанга, делитель напряжения для подключения прибора к внешнему источнику постоянного тока напряжением 12 и 24 В, головные телефоны, комплект запасных инструментов и принадлежностей, техническое описание инструкция по эксплуатации, формуляр, укладочный ящик.

Измерительный пульт прибора состоит из корпуса, в нижней части которого размещен отсек питания, а с левой стороны - гнездо включения телефона, и передней панели. На передней панели пульта размещаются: электроизмерительный прибор (микроамперметр), шкала которого разбита на две – верхнюю с диапазоном измерения 0,05-5000 мР/ч (5 Р/ч), и нижнюю – от 5 до 200 Р/ч; переключатель поддиапазонов на восемь положений; кнопка сброса показания; тумблер подсвета шкалы.

Блок детектирования с контрольным радиоактивным источником, соединяемый с измерительным пультом гибким кабелем длиной 1,2 м, имеет поворотный экран, который может фиксироваться на корпусе блока в положениях Б, Г и К. В положении Б открывается окно в корпусе блока, в положении Г окно закрыто экраном, а в положении К против окна устанавливается вмонтированный в корпус контрольный источник.

Рис. 4.1. Измеритель мощности дозы ДП-5В:

1 - измерительный пульт; 2 - соединительный кабель; 3 - кнопка сброса показаний; 4 - переключатель поддиапазонов; 5 - микроамперметр; 6 - крышка футляра прибора; 7 - таблица допустимых значений заражения объектов; 8 - блок детектирования; 9 - поворотный экран; 10 - контрольный источник; 11 - тумблер подсвета шкалы микроамперметра; 12 - удлинительная штанга; 13 - головные телефоны; 14 - футляр

Прежде чем пользоваться прибором ДП-5В, надо подготовить его к работе и проверить работоспособность, для чего следует:

Присоединить удлинительную штангу к блоку детектирования и подключить источники питания (три элемента 1,6-ПМЦ-У-1,5), соблюдая полярность. Ручку переключателя поддиапазонов поставить в положение „черный треугольник". Отклонение стрелки измерительного прибора в пределах закрашенного сектора шкалы свидетельствует о пригодности источников питания.

Проверить работоспособность прибора от контрольного источника: надеть головные телефоны и подключить их к из мерительному пульту; поворотный экран блока детектирования поставить в положение К; ручку переключателя под диапазонов последовательно установить в положения хI 000, х100, х10, хI, х0,1 и следить за щелчками в телефоне и за отклонением стрелки измерительного прибора. При нормальной работе прибора щелчки в телефоне слышны на всех поддиапазонах, кроме первого. Стрелка измерительного прибора на поддиапазоне х 10 должна отклоняться на деление, указанное в формуляре на прибор, а в положениях хI и х0,1- за пределы шкалы.

Ручку переключателя поддиапазонов установить в положение „черный треугольник", экран блока детектирования поставить в положение Г и уложить блок в нижний отсек футляра. Прибор к работе готов.

Измерение мощности экспозиционной дозы γ-излучения производится при нахождении экрана блока детектирования в положении Г. Переключатель поддиапазонов ставится в положение, при котором стрелка прибора отклоняется в пределах шкалы. Характеристика диапазона измерений ДП-5В представлена в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Характеристика диапазона измерений ДП-5В

Поддиапазон	Положение ручки переключателя		Единица измерения	Пределы измерения

При измерении мощности экспозиционной дозы γ-излучения (уровня радиации) на местности измерительный пульт должен находиться на уровне груди дозиметриста, а блок детектирования - в вертикальном положении на вытянутой руке на высоте 0,7-1 м от земной поверхности.

Перед измерением степени радиоактивного загрязнения различных поверхностей и объектов определяется мощность экспозиционной дозы γ-излучения (γ-фона) на месте контроля радиоактивного загрязнения (объекты при этом должны находиться на удалении 15-20 м от места измерения). Для этого блок детектирования располагается на высоте 0,7-1 м от земной поверхности. Затем на месте измерения γ-фона (Рд) устанавливается зараженный объект. На блок детектирования надевается полиэтиленовый чехол для предохранения от радиоактивного загрязнения. Перемещая блок детектирования вдоль поверхности обследуемого объекта (на расстоянии 1-1,5 см от нее), по наибольшей частоте сигнала в телефонах отыскивается самый зараженный участок и производится отсчет показаний прибора с учетом коэффициента поддиапазона „ Ризм". Сравниваются измеренные величины Рф и Ризм . При Рф < Ризм величину загрязнения поверхности объекта определяют по выражению Роб = Ризм - Рф / Кэ, где Рф - мощность экспозиционной дозы γ-фона. Кэ, - коэффициент, учитывающий экранирующее действие объекта (для автомобилей, тракторов, станков и прочего оборудования К = 1,5, для людей и животных К - 1,2, для мелких объектов К = 1).

Для обнаружения β-излучения блок детектирования располагают в 1-1,5 см от зараженной поверхности и производят два замера - в положениях экрана блока детектирования Г и Б. Разность результатов измерений указывает на наличие β-излучения. Обнаружение загрязненности по β-излучению чаще всего требуется для того, чтобы определить, на какой стороне брезентовых тентов кузовов автомобилей, стенок тарных ящиков, кухонных емкостей, стен, перегородок и т. п. находятся радионуклиды. Если стенка обследуемого объекта загрязнена по β-излучению лишь с одной стороны, то наличие такого загрязнения будет обнаружено только с этой стороны.

ИСПОЛНИТЕЛИ:

Фоминых В.И. (руководитель темы), Оборин А.В., Себекин А.П., Уряев И.А.

ВНЕСЕНЫ Государственным комитетом СССР по стандартам

Член Госстандарта Л.К. Исаев

УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 декабря 1983 г № 6520

Утверждены Постановлением Госстандарта от 29 декабря 1983 г. № 6520, срок введения установлен

с 01.01.85

Настоящие методические указания распространяются на термолюминесцентные дозиметрические приборы (далее - приборы) для измерения экспозиционной дозы рентгеновского и (или) гамма-излучений с энергией фотонов от 10 кэВ до 3 МэВ, а также поглощенной и (или) эквивалентной дозы рентгеновского и (или) гамма-излучений с энергией фотонов от 10 кэВ до 10 МэВ, и поглощенной и (или) эквивалентной дозы бета-излучения с энергией частиц от 20 кэВ до 3 МэВ в мышечном тканеэквивалентном веществе (далее - поглощенной и (или) эквивалентной дозы) и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок. Технические характеристики приборов приведены в справочном приложении 1. Пояснения к терминам, использованным в стандарте, приведены в справочном приложении 2.

Примечание. Настоящие методические указания могут быть использованы при поверке радиофотолюминесцентных дозиметрических приборов.

1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

1.1. При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции:

внешний осмотр (п. 5.1);

обробование (п. 5.2);

определение основной погрешности (п. 5.3).

2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

2.1. При проведении поверки по экспозиционной дозе рентгеновского и (или) гамма-излучений должны быть применены поверочные дозиметрические установки, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8.087-81.

2.2. При проведении поверки по поглощенной или эквивалентной дозе рентгеновского и (или) гамма-излучений должны быть применены поверочные дозиметрические установки, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8.087-81, снабженные фантомом из мышечного тканеэквивалентного вещества (далее - фантомом), аттестованные по поглощенной и (или) эквивалентной дозе.

Примечания:

1. Допускается использовать приборы, основная относительная погрешность которых равна или превышает 8 % по поглощенной или эквивалентной дозе; поверочные дозиметрические установки, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8.087-81, снабженные фантомом и аттестованные по экспозиционной дозе в фантоме на глубине, указанной в справочном приложении 3, с использованием коэффициентов перехода от экспозиционной D 0 к поглощенной или эквивалентной D экв дозам, указанным в справочном приложении 4. Соотношения между экспозиционной, поглощенной и эквивалентной дозами и в воде приведены в справочном приложении 5. Пример расчета поглощенной и эквивалентной дозы на основании измерений экспозиционной дозы приведен в справочном приложении 6.

2. Допускается поверять приборы, предназначенные для индивидуального дозиметрического контроля ИДК, основная погрешность которых равна или превышает 8 % по максимальной поглощенной дозе в тканеэквивалентном веществе и по нормируемой эквивалентной дозе, при помощи установок, снабженных тканеэквивалентным (водным) фантомом и образцовым дозиметром, аттестованным по экспозиционной дозе, с использованием коэффициентов перехода от экспозиционной дозы к максимальной поглощенной или нормируемой эквивалентной дозам по ПГ605-178-81 «Приборы дозиметрические. Методы измерения основных параметров».

2.3. При проведении поверки по поглощенной или эквивалентной дозе бета-излучения должны применяться образцовые меры поглощенной дозы бета-излучения в соответствии с ГОСТ 8.035-82 в виде источников бета-излучения с соответствующими поглотителями. Характеристики источников и поглотителей приведены в справочных приложениях 3 и 7.

2.4. При проведении поверки используют барометр по ГОСТ 23696-79, термометр по ГОСТ 112-78, психрометр по ГОСТ 6353-52.

3. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

3.1. При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия: температура окружающей среды (20 ± 5) °C; относительная влажность воздуха (60 ± 15) %: атмосферное давление (101,3 ± 4) кПа; напряжение питания сети (220 ± 4,4) В; частота 50 Гц.

Примечание. Допускается проведение поверки при других значениях температуры, давления и относительной влажности окружающей среды, если результаты поверки будут приведены к нормальным условиям в соответствии с требованиями нормативно-технической документации (далее НТД) на прибор конкретного типа.

3.2. Суммарный фон ионизирующего излучения за время поверки не должен превышать 0,01 значения измеряемой величины, соответствующей нижнему пределу диапазона измерений проверяемого прибора.

3.3. Средства поверки и поверяемый прибор готовят к работе в соответствии с требованиями НТД на них.

3.4. Допускается в отдельных обоснованных случаях по согласованию с органами Госстандарта проводить поверку приборов по экспозиционной дозе в полях бета-излучения при наличии методики, соответствующей ГОСТ 8.042-72.

4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

4.1. Требования безопасности при подготовке и проведении поверки приборов должны соответствовать ГОСТ 12.2.007-75, ГОСТ 12.2.018-76, ГОСТ 12.0.004-79, «Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденных Госэнергонадзором Минэнерго СССР, действующим основным санитарным правилам работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений (ОСП 72/80) и действующим нормам радиационной безопасности (НРБ-76).

4.2. Персонал, постоянно и непосредственно работающий по поверке приборов, должен:

знать методику поверки приборов и инструкции по работе с поверяемыми приборами;

сдать зачет по безопасным методам работы в установленном порядке и быть допущенным к работе с источниками ионизирующих излучений;

проходить раз в год медицинское освидетельствование.

4.3. Зона рабочего пучка излучения должна быть ограждена и обозначена знаками радиационной опасности по ГОСТ 17925-72.

4.4. При работе с источниками бета-излучения используют защитные экраны из органического стекла, очки и другие средства индивидуальной защиты.

4.5. Радиационный контроль за обеспечением безопасности и контроль за облучением персонала осуществляет служба радиационной безопасности в соответствии с ОСП 72/80.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

5.1. Внешний осмотр.

5.1.1. При внешнем осмотре должно быть установлено: наличие элементов комплекта прибора и НТД на него; свидетельства о предыдущей поверке; маркировки термолюминесцентных блоков детектирования (далее - блоков детектирования):

отсутствие загрязнений детекторов и нагревательного элемента измерительного блока; механических повреждений детекторов, блоков детектирования и измерительного блока.

5.2. Опробование.

5.2.1. При опробовании проверяют работоспособность измерительного блока прибора в соответствии с НТД на прибор и устанавливают требуемый режим работы измерительного блока при помощи источника света.

5.3. Определение основной погрешности.

5.3.1. При первичной поверке проверяют все блоки детектирования, входящие в комплект прибора. При периодической поверке при количестве блоков детектирования менее 20 поверяют все блоки детектирования: от 20 до 200 - 20 блоков детектирования, а более 200 - 10 % общего числа однотипных блоков детектирования. Блоки детектирования выбирают произвольным образом.

5.3.2. Каждый поверяемый блок детектирования последовательно помещают в одну и ту же точку поля ионизирующего излучения и облучают дозой, соответствующей 0,1 и 0,7 значения верхнего предела каждого поддиапазона измерения. Для однодиапазонных приборов блок детектирования облучают также дозой соответствующей десятикратному значению нижнего предела измерений.

Примечания:

1. Допускается поверять приборы с основной относительной погрешностью более 15 % на поверочных дозиметрических установках, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 8.087-81, не снабженных тканеэквивалентным фантомом, аттестованных по экспозиционной дозе с использованием коэффициентов перехода от экспозиционной дозы к поглощенной дозе, указанных в технической документации на прибор.

2. Допускается одновременное облучение группы блоков детектирования, если при этом обеспечена однородность поля излучения по ГОСТ 8.087-81.

5.3.3. При поверке по экспозиционной дозе, а также по поглощенной и эквивалентной дозам приборов, предназначенных для контроля окружающей среды, их блоки детектирования облучают в свободном воздухе, в отсутствии фантома.

5.3.4. При поверке по поглощенной и эквивалентной дозам приборов, предназначенных для индивидуального дозиметрического контроля, их блоки детектирования облучают на передней поверхности фантома либо в свободном воздухе с приведением результатов к указанным условиям облучения путем введения в результаты измерений соответствующих поправочных коэффициентов. Схемы облучения блоков детектирования приведены в справочном приложении 8.

5.3.5. При поверке по поглощенной и эквивалентной дозам приборов медицинского назначения их блоки детектирования облучают в фантоме на глубине, указанной в справочном приложении 3.

5.3.6. Время облучения приборов выбирают так, чтобы дополнительная погрешность измеряемой величины, обусловленная конечным временем исчезновения и возникновения поля ионизирующего излучения, не превышала 0,5 %.

5.3.7. Основную погрешность поверяемого прибора определяют сравнением показаний поверяемого прибора от каждого блока детектирования из объема произвольной выборки со значением экспозиционной, поглощенной или эквивалентной дозы излучения, создаваемым в поверочной дозиметрической установке.

5.3.8. Относительную основную погрешность прибора (в процентах) определяют по формуле

где? о - доверительная относительная погрешность образцового средства измерения при доверительной вероятности Р = 0,95; D 2 о,пр - максимальное значение из D 2 о,пр,1 .

где D - значение дозы, измеренное поверяемым прибором для каждого блока детектирования из произвольной выборки; D 0 - значение дозы по данным свидетельства на образцовую поверочную дозиметрическую установку или полученное с помощью образцового прибора.

5.3.9. Основная погрешность прибора не должна превышать пределов допускаемой основной погрешности для данного типа приборов.

5.3.10. Если основная погрешность прибора хотя бы для одного блока детектирования из каждых 20 блоков произвольной выборки превышает предел допускаемой основной погрешности, указанной в НТД на прибор конкретного типа, то операции по пп. 5.3.1 - 5.3.3. повторяют для всех блоков детектирования, входящих в комплект прибора. Блоки детектирования, при измерениях с которым основная погрешность прибора превышает предел допускаемой основной погрешности, указанной в НТД на прибор конкретного типа, в обращение не допускают. При изъятии более 50 % термолюминесцентных блоков детектирования прибор считают не прошедшим поверку. В этом случае проверяют исправность в соответствии с НТД на прибор конкретного типа измерительного блока и при его исправности прибор комплектуют новым набором блоков детектирования и повторно предъявляют на поверку.

5.3.11. Результаты поверки заносят в протокол, форма которого приведена в обязательном приложении 9. В протоколе приводят сведения о дозиметрическом приборе, поверочной дозиметрической установке или источнике, условиях поверки и результатах измерений.

6. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

6.1. Положительные результаты государственной первичной поверки дозиметрических приборов оформляют записью в паспорте, удостоверенной подписью поверителя.

6.2. Положительные результаты периодической поверки дозиметрических приборов оформляют выдачей свидетельства установленной формы. Оборотная сторона свидетельства приведена в обязательном приложении 9.

6.3. Дозиметрические приборы, не удовлетворяющие требованиям настоящих методических указаний, в обращение не выпускают и на них выдают извещение о непригодности с указанием причин.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

Термолюминесцентные дозиметрические приборы

	Детектор	Диапазон		Основная погрешность, %
КДТ-1 (УПФ-01) «Пахра»		2,58 10 -4 - 25,8		25 (при значении менее 2,58 10 -3 Кл/кг) 15 (при значении более 2,58 10 -3 Кл/кг)
	LiF - монокристалл	5,16 10 -6 - 0,258
		2,58 10 -6 - 25,8		40 (при значении менее 2,58 10 -5 Кл/кг) 20 (при значении более 2,58 10 -4 Кл/кг)
	Стекло ИС-7	1,29 10 -4 - 0,258
	По гамма-излучению LiF, CaF 2 , по бета-излучению - индикатор	2,58 10 -5 - 0,258		± (10 + 3/А), где А - измеряемая величина
В комплекте АКРБ «Сейвал»		2,58 10 -5 - 0,258
	CaSО 4 , (D V) LiF	2,58 10 -7 - 25,8	10 -3 - 1 10 5
VA-M-30 (ГДР)	LiF (порошок)	2,58 10 -5 - 0,258
VA-M-164 (ГДР)		2,58 10 -5 - 0,258
VA-M-65 (ЧССР)		7,74 10 -4 - 0,258
ТЛД-750 (ПНР)		2,58 10 -6 - 2,58
ТЛД-04ТС (ВНР)	LiF, CaF 2 , CaSО 4 (D T)
«Пелле» (ВНР)	CaSO 4 (T m)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

Термины и пояснения

1. Термолюминесцентный детектор (ТЛД) - по ГОСТ 14105-76.

2. Термолюминесцентный блок детектирования - термолюминесцентный детектор либо набор термолюминесцентных детекторов, помещенных в упаковку (кассету, капсулу, оболочку), состоящую из элементов: корпуса, корректирующих фильтров и т.д.; на корпусе упаковки указывается отличительный индекс (номер, набор отверстий, код и т.д.).

3. Термолюминесцентный дозиметрический прибор (ТЛД прибор) - совокупность набора термолюминесцентных блоков детектирования и устройств для измерения и регистрации дозиметрической информации при высвечивании термолюминесцентных детекторов, для подготовки к измерениям (загрузке, герметизации, отжиге), контрольный источник света и радиоактивный контрольный источник.

4. Фантом - устройство, моделирующее биологический объект и содержащее тканеэквивалентное вещество, достаточное для рассеяния пучка излучения.

5. Мышечное тканеэквивалентное вещество - вещество, эквивалентное по взаимодействию для данного вида ионизирующего излучения биологической ткани по ГОСТ 18622-79. Для рентгеновского и гамма-излучений рекомендованным МБМВ веществом является вода.

6. Объем произвольной выборки - число термолюминесцентных блоков детектирования, произвольно выбранных из набора и подвергнутых поверке.

7. Суммарный фон - значение поглощенной (эквивалентной) дозы за время поверки, обусловленное посторонними внешними источниками ионизирующих излучений.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

Характеристики фантомов, рекомендуемых к применению при поверке приборов по поглощенной дозе излучения

1. Рентгеновское и гамма-излучения.

1.1. Водный фантом с размерами: 300?300?200 мм.

* Слой половинного ослабления (СПО) менее 3 мм.

Допускается при напряжении на трубке менее 50 кВ использовать твердотельный фантом, входящий в комплект клинического дозиметра 27012, а в качестве эквивалента воды толщиной 0,07 мм - полиэтиленовую пленку с поверхностной плотностью 70 г/м 2 .

2. Бета-излучение.

При измерении с источниками бета-излучения используются твердотельные фантомы из полиэтилена или органического стекла в виде листовых материалов с поверхностной плотностью от 5 до 3000 г/м 2 .

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное

Значения коэффициента перехода f от экспозиционной дозы, измеренной в фантоме, к поглощенной дозе в воде при различных энергиях рентгеновского и гамма-излучений

Радионуклид	Слой половинного ослабления	Ориентировочное значение эффективной энергии, кэВ	ГР · кг Кл -1

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Справочное

Соотношения между экспозиционной, поглощенной и эквивалентной дозами в воде, определенными в идентичных условиях при электронном равновесии

1. Поглощенную дозу фотонного излучения по экспозиционной дозе и по мощности экспозиционной дозы фотонного излучения в греях (Гр) определяют по формулам

D возд = D 0 e, (1)

где e = 33,85 Дж/Кл - средняя энергия ценообразования в воздухе; D 0 - экспозиционная доза, Кл/кг;

D возд = Р возд t . (2)

Мощность поглощенной дозы в воздухе Р возд в греях, деленной на секунду (Гр/с), определяют по формуле

Р возд = Р 0 e, (3)

где Р 0 - мощность экспозиционной дозы, А/кг; t - время, с;

D вода = D " 0 f , (4)

где D вода - поглощенная доза в воде, Гр; D " 0 - экспозиционная доза на глубине d в водном фантоме, Кл/кг (см. справочное приложение 3); f - коэффициент перехода от экспозиционной дозы к поглощенной дозе в воде (см. справочное приложение 4).

2. Эквивалентную дозу фотонного излучения по экспозиционной дозе и мощности экспозиционной дозы фотонного излучения D экв в зивертах (Зв) в одних и тех же условиях определяют по формуле

D экв = D 0 f K (5)

где К - коэффициент качества для рентгеновского или гамма-излучения.

Примечание. Коэффициент качества для рентгеновского или гамма-излучения К применим в случае, когда спектральный состав излучения неизвестен. Во всех других случаях используется коэффициент качества К , усредненный по спектру ЛПЭ в соответствии с НРБ-76.

D экв = P экв t . (6)

Мощность эквивалентной дозы Р экв (в Зв/с) определяют по формуле

P экв = P 0 f K. (7)

3. Эквивалентную дозу бета-излучения (в Зв) определяют по формуле

D экв = D b К, (8)

где D b - поглощенная доза бета-излучения в фантоме за слоем тканеэквивалентного вещества с поверхностной плотностью 70 г/м 2 , Гр.

Примечание. Для фотонного и электронного излучения К = 1(ПГ 602-4-82 «ГСИ. Коэффициент качества ионизирующих излучений»).

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Справочное

Пример расчета поглощенной и эквивалентной дозы на основании измерений экспозиционной дозы

Пусть экспозиционная доза рентгеновского излучения с эффективной энергией фотонов 29 кэВ на глубине 0,07 мм тканеэквивалентного фантома равна Р 0 = 2,58 10 -4 Кл/кг. Используя значение e = 33,85 Дж/Кл, по формуле (1) приложения 5 можно определить поглощенную дозу в воздухе D возд = 2,58 10 -4 33,85 = 0,873 10 -2 Гр.

Зная значение коэффициента f = 33,7 Гр · кг/Кл, приведенное в справочном приложении 4 для эффективной энергии 29 кэВ, и значение коэффициента качества К = 1 определим по формулам (4) и (5) приложения 5 поглощенную дозу в воде и эквивалентную дозу D воды = 2,58 10 -4 33,7 = 0,869 10 -2 Гр; D экв = 2,58 · 10 -4 · 33,7 1 = 0,869 10 -2 Зв.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Справочное

Характеристики источников бета-излучения, рекомендуемых для применения в качестве образцовых мер поглощенной дозы бета-излучения при поверке приборов

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Справочное

Схемы облучения термолюминесцентных блоков детектирования при поверке приборов по поглощенной и эквивалентной дозе рентгеновского и гамма-излучения

На рисунках: 1 - источник излучения; 2 - диафрагма; 3 - термолюминесцентные блоки детектирования; 4 - фантом из оргстекла с водой (от прибора ИДМД-1); 5 - держатель из оргстекла

ПРИЛОЖЕНИЕ 9

Обязательное

Форма оборотной стороны свидетельства о поверке

1. Поверка термолюминесцентного дозиметрического прибора проводилась с использованием поверочной дозиметрической установки типа ____________________ ______________________ (или с использованием образцового источника излучения на основе радионуклида ___________). 2. Условия облучения _____________________________________________________ (без коллиматора, контактно, типовой __________________________ коллиматор) 3. При поверке прибора блоки детектирования располагались ___________________ (в воздухе, в фантоме: водном, твёрдотельном типа...) ___________________________________________________________________________ (на передней поверхности фантома, на глубине... мм) 4. Показания от контрольного источника света по шкале ________________ составляют ______________________. 5. Относительная основная погрешность термолюминесцентного дозиметрического прибора в диапазоне ________________ значений экспозиционной (поглощенной, эквивалентной) дозы _________________ излучения, укомплектованного набором термолюминесцентных блоков детектирования типа _____________________________ на основе в количестве __________ шт. (в кассете, без кассеты), не превышает значения, указанного в технической документации на прибор - % (Р = 0,95).

1. Операции поверки. 1 2. Средства поверки. 2 3. Условия поверки и подготовка к ней. 2 4. Требования безопасности. 3 5. Проведение поверки. 3 6. Оформление результатов поверки. 5 Приложение 1. Термолюминесцентные дозиметрические приборы.. 5 Приложение 2. Термины и пояснения. 5 Приложение 4. Значения коэффициента перехода f от экспозиционной дозы, измеренной в фантоме, к поглощенной дозе в воде при различных энергиях рентгеновского и гамма-излучений. 6 Приложение 5. Соотношения между экспозиционной, поглощенной и эквивалентной дозами в воде, определенными в идентичных условиях при электронном равновесии. 7 Приложение 6. Пример расчета поглощенной и эквивалентной дозы на основании измерений экспозиционной дозы.. 8 Приложение 7. Характеристики источников бета-излучения, рекомендуемых для применения в качестве образцовых мер поглощенной дозы бета-излучения при поверке приборов. 8 Приложение 8. Схемы облучения термолюминесцентных блоков детектирования при поверке приборов по поглощенной и эквивалентной дозе рентгеновского и гамма-излучения. 8

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ГОУВПО «ВГТУ»)

Кафедра ГОТОиЧС

Реферат на тему:

«Дозиметрические приборы и их использование»

Выполнила студентка гр.ПТ-081

Щепилова В.А.

Проверил Аврамов З.А.

Дозиметрические приборы предназначаются для: -контроля облучения - получения данных о поглощенных или экспозиционных дозах излучения людьми и сельскохозяйственными животными; -контроля радиоактивного заражения радиоактивными веществами людей, сельскохозяйственных животных, а также техники, транспорта, оборудования, средств индивидуальной защиты, одежды, продовольствия, воды, фуража и других объектов; -радиационной разведки - определения уровня радиации на местности. Приборы, предназначенные для измерения доз ионизирующих излучений или величин, связанных с дозами. Дозиметрические приборымогут служить для измерения доз одного вида излучения (g-дозиметры, нейтронные дозиметры и т. д.) или смешанного излучения. Дозиметрические приборы для измерения экспозиционных доз рентгеновского и g-излучений обычно градуируют в рентгенах и называются рентгенметрами. Дозиметрические приборы для измерения эквивалентной дозы, характеризующей степень радиационной опасности, иногда градуируют в бэрах и их часто называют бэрметрами. Радиометрами измеряют активности или концентрацию радиоактивных веществ.

Типичная блок-схема показана на рис. 1 .

В детекторе происходит поглощение энергии излучения, приводящее к возникновению радиационных эффектов, величина которых измеряется с помощью измерительных устройств. По отношению к измерительной аппаратуре детектор является датчиком сигналов. Показания Дозиметрические приборы регистрируются выходным устройством (стрелочные приборы, самописцы, электромеханические счётчики, звуковые или световые сигнализаторы и т. п.).

В зависимости от типа детектора различают: ионизационные дозиметры , сцинтилляционные, люминесцентные, полупроводниковые, фотодозиметры и т. д
Дозиметрические приборы классифицированы по назначению, типу детекторов, измерению вида излучений, характеру электрических выходных сигналов детектора, преобразуемых электронной схемой.
По назначению все приборы делятся на следующие группы.
Индикаторы - простейшие приборы, применяемые для обнаружения ионизирующих бета- и гамма-излучений и ориентировочной оценки мощности дозы. Эти приборы имеют простейшие электрические схемы со световой и звуковой сигнализацией. При помощи индикаторов определяют возрастает или убывает мощность дозы. Детектором служит газоразрядный счетчик Гейгера.
Рентгеномеры предназначены для измерений мощности дозы рентгеновского и гамма-излучений в диапазоне от сотых долей рентгена до нескольких рентген в час (Р/ч). В качестве детекторов в рентгенометрах применяются ионизационные камеры или газоразрядные счетчики.
Радиомеры (измерители радиоактивности) применяются для обнаружения и определения степени радиоактивного заражения поверхностей, оборудования, объемов воздуха, главным образом альфа- и бета-частицами, а также для измерения малых уровней гамма-излучений. Детекторами в радиометрах служат газоразрядные и сцинтилляторные счетчики.
Дозиметры предназначены для определения суммарной дозы облучения гамма-излучениями, полученной персоналом рентгенологов и радиологов и др. Индивидуальные дозиметры представляют собой миниатюрные и малогабаритные ионизационные камеры или фотокассеты с пленкой.
Набор, состоящий из комплекта ионизационных камер и зарядно-измерительного устройства, представляет собой комплект индивидуального дозиметрического контроля. В качестве детекторов в комплекте применяются ионизационные камеры, торцовые счетчики и счетчики на фотосопротивлениях. Дозиметры применяются для измерения всех видов ионизирующих излучений, а также нейтронных потоков.
Все дозиметрические приборы по принципу действия разделены на дискретные (импульсные) и непрерывные ( аналоговые). В первых - частицы или фотоны контролируемого излучения преобразуются детекторами в последовательные короткие импульсы электрических сигналов, т.е. электрическая схема выполняет функцию преобразования и усиления сигналов.
Во вторых - детектор преобразует действующее на него излучение в непрерывный постоянный ток и электрическая схема выполняет функцию усиления и преобразования постоянного тока.
Современные дозиметрические приборы работают на основе ионизационного метода и их основными узлами являются:
1) детекторы ионизирующих излучений как основные элементы датчиков информации (ионизационные камеры, газоразрядные счетчики или сцинтилляторы);
2) электронные схемы преобразования импульсов;
3) измерительные (показывающие, регистрирующие, цифропечатающие и др.) приборы, шкалы которых отградуированы непосредственно в единицах тех физических величин, для которых предназначен прибор.
Дозиметрические приборы по конструктивному оформлению разделены на четыре группы:
1) индивидуальные (карманные), предназначенные для измерения дозы облучение, полученной за время их ношения;
2) носимые, с автономным питанием, конструктивное оформление которых позволяет измерять дозу во время их ношения;
3) переносимые , конструкция которых позволяет переносить их в выключенном состоянии, например, настольные приборы;
4) стационарные , конструкция которых не предусматривает возможности их переноски. К стационарным относятся приборы на катках и роликах.
Приборы индивидуального контроля используются для измерения поглощенной дозы, полученной их владельцем. Для этой цели предназначены три типа приборов: карманные конденсаторные камеры; карманные электрокамеры; фотопленочные дозиметры.
Показания дозиметров (из комплекта индивидуальных) считываются со шкалы зарядно-измерительного устройства. Зарядка ионизационных камер производится на этом же устройстве.
В отличие от конденсаторных камер дозиметры с непосредственным отсчетом показывают величину полученной дозы в данный момент времени и особенно удобны при работах в условиях повышенной радиоактивности, например, при ремонтных и аварийных работах.
Фотопленочный дозиметр - наиболее надежный прибор для индивидуального контроля и особенно ценен тем, что дает итоговые данные поглощенной дозы, обеспечивая достоверные результаты за относительно длительное время. На его работу не влияют комнатная температура, влажность, солнечный свет, механические удары и другие факторы.
При применении дозиметрических приборов используются следующие, наиболее часто употребляемые термины.

Пределы (диапазоны) измерений - минимальное и максимальное значения измеряемой величины, в пределах которых погрешность измерений не превышает основную.
Диапазон сигнализации или пороговая чувствительность - минимальное или максимальное значение контролируемой величины, в пределах которой устанавливается порог включения сигнального устройства.
Основная погрешность измерения - максимальная возможная разница между обсчитываемым и истинным значением измеряемой величины, отнесенная к номинальному значению рабочего диапазона прибора. В основную погрешность входят погрешности градуировки и индикатора, а также статистическая погрешность.

Дополнительная погрешность - изменение показаний индикатора при воздействии дестабилизирующих факторов, отнесенное к показаниям при нормальных условиях.

По ГОСТ установлены следующие единицы измерений в области радиоактивности и ионизирующих излучений.
Активность-изотопа (радионуклида), в радиоактивном источнике, т.е. число актов распада данного изотопа, происходящих в единицу времени (распадов в секунду). Допускается применение внесистемной единицы Кюри; 1 Кюри = 3,7 1010расп/с.

Плотность потока ионизирующих частиц или квантов измеряется числом частиц или квантов в секунду на квадратный метр. Единица измерения: альфа-частица/(см2); гамма-квантам/(с-м2).
Интенсивность излучения, отнесенная к площади поперечного сечения сферы - энергия ионизирующего излучения, вступающего в эту сферу в единицу времени. Измеряется в ваттах на квадратный метр.

Поглощенная доза излучения - количество энергии излучения, переданное среде и отнесенное к единице массы среды. Единица измерения - джоуль на килограмм и рад.
Мощность поглощенной дозы излучения измеряется в ваттах на килограмм и внесистемной единицей рад в секунду.
Мощность экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения измеряется в амперах на килограмм и внесистемной единицей рентген в секунду.

Комплект индивидуальных дозиметров КИД-2 предназначен для определения экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения, получаемой персоналом за время работы. Комплект прибора состоит из зарядно-измерительного пульта, дозиметров в количестве 20 и 50 штук, двух ионизационных цветовых конденсаторных камер, рассчитанных на дозу 0,05 и 1 рентген.

Принцип действия дозиметра основан на измерении остаточного заряда на конденсаторной камере. При облучении рентгеновским или гамма-излучением из стенок камеры выбиваются электроны, которые ионизируя воздух внутри камеры, изменяют заряд камеры пропорционально полученной дозе облучения. Остаточный заряд измеряется электрометрическим усилителем, представляющим собой катодный повторитель с микроамперметром в цепи катода, шкала которого проградуирована в рентгенах и имеет цветовые секторы, соответствующих цвету ионизационных камер (0,05 рентгена - зеленый, 1 рентген - красный). Блок питания состоит из сетевого трансформатора, выпрямителя, стабилизатора и преобразователя напряжения.
Потребляемая мощность при питании: от сети 3,5 Вт; от батарей и аккумуляторов 1,5 Вт.
Габариты: зарядно-измерительного пульта 228x161x130 мм; двойной камеры (дозиметра) диаметр 17 мм, длина 111 мм.
Вес зарядно-измерительного устройства 4 кг, дозиметра 60 г.
Миллирентгенометр ПМР-1М предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений в лабораторных и производственных условиях.
Электрическая схема прибора состоит из датчика, выполненного в виде двух ионизационных камер (суммарный объем 300 см2), электрометрического усилителя, измерительного прибора и блока питания.
При действии гамма-излучения в объеме ионизационной камеры происходит ионизация воздуха и под действием напряжения, приложенного к электродам камеры, в цепи камеры возникает ток, который создает на входном сопротивлении падение напряжения, пропорциональное величине мощности дозы излучения. Величина напряжения на входном сопротивлении измеряется электрометрическим усилителем.
Питание прибора осуществляется от гальванических элементов, обеспечивая его работу в течение 60 часов.
Сцинтлляционный гамма-дозиметр СГД-1 предназначен для измерения мощности дозы рентгеновского и гамма-излучений в лабораторных и производственных условиях.
Электрическая схема дозиметра состоит из блока фотоумножителя (датчик), усилителя постоянного тока, измерительного прибора, схемы стабилизации напряжения и преобразователя напряжения с тремя выпрямителями.
Измерение мощности дозы рентгеновского и гамма-излучений основано на измерении средней интенсивности сцинтилляций воздухо-эквивалентного сцинтиллятора, которая пропорциональна измеряемой мощности дозы. Питание прибора осуществляется от сети и от гальванических элементов.
Переносной медицинский микрорентгенометр МРМ-2 предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений в лабораторных условиях при проверке защитных устройств.
Детектором излучения в приборе служит ионизационная камера сферической формы объемом 300 см3. Камера выполнена из воздухоэквивалентного материала, что позволяет измерять мощность экспозиционных доз мягкого рентгеновского излучения от 25 до 100 кэв.
Для измерения мощностей экспозиционных доз жесткого рентгеновского излучения (от 100 кэв и выше), а также гамма-излучениия ионизационная камера закрывается алюминиевым колпаком, что необходимо для уменьшения зависимости показаний прибора при изменении энергии излучения.
При воздействии рентгеновского или гамма-излучения в объеме ионизационной камеры возникает ионизационный ток, пропорциональный мощности экспозиционной дозы. Ионизационный ток, протекающий по высокому сопротивлению, создает в нем падение напряжения, которое преобразуется динамическим конденсатором в переменное напряжение. Это напряжение увеличивается и после выпрямления измеряется стрелочным прибором. Показания прибора пропорциональны току ионизационной камеры и, следовательно, измеряемой мощности экспозиционной дозы рентгеновского или гамма-излучения.