(044) 221-93-73 (068) 867-43-47 (099) 423-46-53 (073) 041-80-26
Дозиметр-радиометр. Назначение, принцип работы, характеристики

ДОЗИМЕТР – это прибор для измерения дозы ионизирующего излучения, а также мощности дозы в определенном временном интервале.

РАДИОМЕТР – позволяет измерять активность радионуклидов и плотность потока ионизирующего излучения. Применяется для анализа активности источника излучения и проверки образцов различных веществ, поверхностей, предметов на загрязненность радионуклидами.

Бытовые дозиметры в основном имеют режимы работы и дозиметра и радиометра с возможным их переключением.
В современном мире экологическая ситуация не простая, и особенно это касается параметров радиационного загрязнения. После многочисленных природных катаклизмов, аварий на АЭС в Украине, Японии, радионуклиды распространились на значительные территории, через почву и воду попали в сельскохозяйственные культуры, и дальше как по цепочке. Поэтому постоянный контроль и внешнего радиационного фона, и продуктов питания, предметов повседневного обихода, экологии места работы и проживания, измерения дозы ионизирующего излучения - является необходимым условием сохранения здоровья.

Вам жизненно необходим дозиметр если Вы:

  • Проживаете в зоне повышенного загрязнения радионуклидами, связанного с аварией на ЧАЭС.
  • Проживаете вблизи крупных промышленных предприятий, транспортных магистралей, или в местах с естественным повышенным радиационным фоном.
  • Ваша работа связана с повышенной опасностью поражения ионизирующим излучением (работники атомной энергетики, ученые, военнослужащие и служащие МЧС, врачи и др.).
  • Вы беспокоитесь о своем здоровье и пытаетесь употреблять чистые продукты и контролировать экологию среды своего существования.

Итак, ознакомимся в общих чертах со строением и принципами работы бытовых дозиметров и профессиональных дозиметров.

Конструктивные особенности дозиметров и типы детекторов

Конструктивно, основной частью дозиметра является детектор (чувствительный элемент), который превращает действие ионизирующего излучения в электрический или другой сигнал, доступный для измерения. Детектором может служить любое вещество, в котором под действием ионизирующего излучения происходят изменения, которые можно измерить (химического состава, цвета, излучение света, возникают электрические заряды и т.п.).
Детекторы (чувствительные элементы) дозиметра можно разделить по принципу работы и по типу информации, которая выдается.

По принципу работы

По типу информации

Газонаполненные детекторы:

ионизационная камера,
пропорциональные счетчики,
счетчик Гейгера-Мюллера

Счетчики:

газонаполненные,
сцинтилляционные

Сцинтилляционные:

с твердым или жидким активным элементом

Спектрометры:

Сцинтилляционные
твердотельные

Другие:

полупроводниковые,
пленочные,
термолюминесцентные, и др.

Дозиметры:

газонаполненные,
сцинтилляционные,
твердотельные,
термолюминесцентные,
пленочные

 

 

Работа газонаполненного детектора в общих чертах основывается на явлении ионизации газа в объеме датчика радиационным излучением, которое проходит сквозь него. Образующиеся ионы начинают двигаться под действием разности потенциалов между двумя электродами датчика. Именно этот электрический ток уже легко можно измерить.
Сцинтилляционные датчики излучают свет при попадании на них ионизирующего излучения. Это свет собирается на фотоэлектрический умножитель, фотодиод или другой фотоприемник, превращается в ток и анализируется системой регистрации.

Типы дозиметров

Дозиметры можно классифицировать по-разному, например: профессиональные и бытовые дозиметры, непрямопоказывающие и прямопоказывающие, пороговые или беспороговые, общего назначения и специальные дозиметры, стационарные и переносные, портативные, индивидуальные, поисковые дозиметры, сигнализаторы, анализаторы и др. Остановимся на разделении по точности измерения и набору измеряемых параметров - это профессиональные и бытовые дозиметры.

Профессиональные дозиметры обычно имеют более широкий диапазон измерения, высокую скорость подготовки и проведения измерений, имеют меньшую погрешность, поскольку оснащены более чувствительным детектором. Погрешность профессиональных дозиметров составляет порядка 5-7%. Они могут измерять дозу ионизирующего излучения, а также активность радиоактивных изотопов в источнике излучения или образце, могут дополнительно регистрировать бета-частицы. Профессиональные дозиметры используются для измерения дозы ионизирующего излучения, контроля радиационной чистоты на промышленных предприятиях, атомных подводных лодках, в помещениях различного назначения и прилегающих к ним территориях, а также любых предметов (одежда строительные материалы и т.п.).

Бытовые дозиметры имеют большую погрешность, чем профессиональные приборы, в пределах 20-30%, однако этого вполне достаточно для того, чтобы оценить уровень опасности и принять адекватные меры. Бытовые дозиметры используются для измерения дозы ионизирующего излучения с целью контроля радиационной чистоты продуктов питания, предметов повседневного обихода, материалов, мест проживания и работы, средств передвижения, почв и др.
Бытовые дозиметры различаются по:

  • типу излучения, которое регистрирует дозиметр - только гамма, или гамма и бета;
  • типу датчика ионизирующего излучения. Это может быть газоразрядный счетчик Гейгера, или его усовершенствованный аналог счетчик Гейгера-Мюллера. Количество газоразрядных счетчиков может быть от 1 до 4-х. Либо же это может быть сцинтилляционный кристалл или пластмасса;
  • блоку детектирования - встроенный, выносной или сменный;
  • наличию цифрового или звукового индикатора;
  • времени, в течение которого происходит измерения;
  • габаритам, весу, цене.

 Что меряют бытовые дозиметры-радиометры?

Обычно бытовые дозиметры могут измерять следующие величины:

  • эквивалентную дозу, амбиентный эквивалент дозы, экспозиционную дозу. Единицы измерения первых двух величин Зиверт (Зв), последней - Рентген (Р);
  •  мощность эквивалентной дозы, мощность амбиентного эквивалента дозы, мощность экспозиционной дозы. Единицы измерения первых двух величин Зв/ч, третьей - Р/ч.;
  • измерение времени накопления амбиентного эквивалента дозы;
  • измерение плотности потока - в чат./(см2·м).

Числовые значения эквивалентной дозы в Зв и экспозиционной дозы в Р отличаются примерно в сто раз. Эквивалентная доза в 1 Зв примерно равна 100 Р экспозиционной дозы. Соответственно, мощность эквивалентной дозы в 1 Зв/ч будет примерно соответствовать экспозиционной дозе в 100 Р/ч.

Как правильно провести измерения бытовым дозиметром?

Измерения дозы ионизационного излучения, мощности дозы и других дозиметрических показателей с помощью дозиметров и радиометров не является сложным процессом в методическом плане, однако несколько отличается от привычных для рядового пользователя измерений геометрических или весовых параметров.
Для получения правильных результатов не достаточно просто поместить дозиметр в месте, где собираетесь провести исследования, или приложить к исследуемому объекту. Прежде всего, необходимо подробно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации, поскольку для измерения различных показателей процедура может отличаться. Надо выдержать необходимое время, при необходимости провести повторные измерения и правильно интерпретировать полученный результат.

Экотест – отечественный лидер в производстве высокоточных дозиметров

Очень приятно представлять высококачественный продукт, особенно если он - отечественного производства. Дозиметры Экотест по праву завоевали не только отечественный, но и Европейский рынок прежде всего потому, что данный производитель работает согласно Европейским стандартам. Производство дозиметров происходит в строго контролируемых условиях, согласно Bureau Veritas Certification Системой Менеджмента Качества, отвечающей требованиям ISO9001: 2008, номер сертификата: UA 226098. В Украине дозиметры Экотест рекомендованы Научно-методическим Советом Министерства образования к использованию в качестве наглядного материала в учебном процессе.
Маркет измерительных приборов
SIMVOLT предлагает две линейки дозиметров –  бытовые дозиметры МКС-05 ТЕРРА-П и МКС-05 ТЕРРА-П+, и полупрофессиональные дозиметры МКС-05 ТЕРРА, МКС-05 ТЕРРА-Н. Дозиметры сконструированы с использованием бета и гамма-чувствительного счетчика Гейгера-Мюллера.

МКС-05 ТЕРРА-П- Это дозиметр-радиометр бытового назначения для измерения мощности эквивалентной дозы и эквивалентной дозы исключительно гамма-излучения, а также поверхностной загрязненности бета-радионуклидами. Имеет три независимых измерительных канала, оборудован звуковой сигнализацией с возможностью программирования пороговых уровней. Погрешность измерений составляет 25% что является достаточным показателем для приборов такого класса.

 

Основное отличие дозиметра-радиометра МКС-05 ТЕРРА-П+ заключается в том, что он измеряет амбиентный эквивалент дозы и мощность амбиентного эквивалента дозы гамма излучения, имеет широкий диапазон измерения. Также дает возможность оценить время накопления амбиентного эквивалента дозы, имеет пять независимых измерительных каналов. Лучше всего использовать для оценки радиационной чистоты мест проживания, работы, отдыха; предметов быта, одежды транспортных средств; стройматериалов; поверхности почвы; также для оценки радиационного загрязнения продуктов питания, в частности лесных ягод и грибов.

Дозиметр-радиометр МКС-05 ТЕРРА относится к классу полупрофессиональных приборов, и может использоваться как для бытовых нужд, так и для предприятий. Он внесен в Государственный реестр средств измерительной техники Украины. Позволяет контролировать действие не только гамма, но и рентгеновского излучения, а также измерять поверхностную плотность потока бета-излучения. Автоматически отнимает гамма-фон при анализе бета-загрязнения. Характеризуется высокой точностью (15% для дозы и 20% для плотности потока).

 

Модель дозиметра МКС-05 ТЕРРА-Н имеет наиболее широкие возможности среди представленных здесь приборов. Используется для бытовых нужд, в промышленности и для экологического контроля. Имеет Bluetooth канал для связи с компьютером, встроенную память на 1200 измерений, звуковую, вибрационную и звуко-вибрационную сигнализацию при достижении пороговых значений. Поставляется с соответствующим программным обеспечением.

 

Приобретя дозиметры Екотест в маркете измерительных приборов SIMVOLT Вы получите квалифицированную консультацию, ответы на все технические и методические вопросы, гарантию высокого качества. Обращайтесь к нам на сайт http://simvolt.ua/, или по телефонам (044)-221-93-73, (044) 221-72-30. 

Дополнение

Определения и единицы измерения

Очень важно ориентироваться в дозиметрических единицах и значениях важных параметров. Основной дозиметрической величиной является измеряемая доза ионизирующего излучения. Она определяет степень влияния ионизирующего излучения на вещества, ткани и живые организмы.  

ЭЕКСПОЗИЦИОННАЯ ДОЗА определяет способность рентгеновских и гамма лучей к ионизации атмосферного воздуха. В системе СИ единицей измерения экспозиционной дозы является кулон разделен на килограмм (Кл/кг). Внесистемная единица - рентген (Р). Экспозиционная доза в один рентген вызывает образование в 1см³ воздуха (при условии нормального атмосферного давления и температуры0 °C) 2,082·109 пар ионов.

1 Кл/кг = 3880 Рентген. 1 Р = 2,57976·10−4 Кл/кг

ПОГЛОЩЕННАЯ ДОЗА показывает количество энергии ионизирующего излучения, которую поглотила единица массы вещества. Определяется отношением поглощенной энергии ионизирующего излучения на массу вещества. В системе СИ единицей измерения поглощенной дозы является грей (Гр). Говорят о поглощенную дозу в 1Гр, если в результате поглощения ионизирующего излучения вещество получило 1 Дж энергии на 1 кг массы. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад.

1 Гр = Дж/кг = 100 рад .

ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ДОЗА отражает биологический эффект ионизирующего излучения, в отличие от Гр, что показывает физический эффект облучения. При воздействии ионизирующего излучения на живые организмы возникают эффекты, зависящие от типа действующего излучения. Эквивалентная доза определяется как произведение поглощенной дозы органом или тканью, на коэффициент качества (вреда) определенного типа излучения. Коэффициент качества является характеристикой излучения и показывает его биологическую активность, то есть его способность вносить повреждения в биологическую ткань.
Так, для альфа-частиц коэффициент качества равен 20, это значит что при одинаковой поглощенной дозе, биологический эффект от действия альфа-облучения будет в 20 раз сильнее. В системе СИ эквивалентная доза измеряется в Зивертах (Зв). Внесистемная единица - Бэр (1 бер = 0,01 Зв).

ЭФФЕКТИВНАЯ ДОЗА тоже измеряется в Зиверт, однако есть существенное отличие. Здесь учитывается чувствительность соответствующих органов и тканей живого организма к действию определенного пита излучения и вред для целого организма при облучении различных органов и тканей. Эффективная доза выступает степенью риска возникновения негативных последствий для организма в целом, она равна эквивалентной дозе, умноженной на весовой коэффициент соответствующих органов и тканей.

Эквивалентная и эффективная дозы являются нормированными величинами, которые однако невозможно измерить. Поэтому на практике введены операционные дозиметрические величины, которые однозначно определяются через физические характеристики излучения. Основной операционной величиной является амбиентный эквивалент дозы (амбиентная доза, эквивалент амбиентной дозы).

АМБИЕНТНЫЙ ЭКВИВАЛЕНТ ДОЗИ – это величина, которая учитывает особенности поглощения гамма-излучения биологической тканью и распределения энергетической нагрузки внутри организма. Эта величина равна эквиваленту дозы, которая была создана в шаровом фантоме МКРЕ (международная комиссия по радиационным единицам) на глубине d (мм) от поверхности по диаметру, в направлении параллельном направлению излучения. Физические характеристики поля соответствуют исследуемом полю лишь при одном различии - оно однородное и мононаправленное. Шаровой фантом представляет собой шар диаметром 30 см, химический состав которого соответствует составу мягких тканей организма - организма - кислород - 76,2%; углерод - 11,1%; водород - 10,1%; азот - 2,6%; плотность - 1000 кг/м3. Амбиентный эквивалент дозы используется для характеристики излучения в точке, которая совпадает с центром шарового фантома. Единица измерения – зиверт Зв.

МОЩНОСТЬ АМБИЕНТНОГО ЭКВИВАЛЕНТА ДОЗЫ – равна производной по времени от амбиентного эквивалента дозы. Эта величины используется для контроля радиационной обстановки на рабочих местах и в рабочих помещениях.

Нормы

На сегодня в Украине действует постановление №62 кабинета министров от 1 декабря 1997 года  «Нормы радиационной безопасности Украины». Это постановление включает систему принципов, критериев, нормативов и правил, выполнение которых является обязательным для обеспечения противорадиационной защиты человека и радиационной безопасности. Нормативы определены для различных категорий населения: категория А - персонал ядерных объектов, категория Б - персонал неядерных объектов, категория В - все другое население.

Допустимые лимиты дозы (ЛД)

Годовой лимит для персонала категории А

50 мЗв/год

Годовой лимит для персонала категории Б

5 мЗв/год

Годовой лимит для персонала категории В

1 мЗв/год

Годовой медицинский ЛД

1 мЗв/год

Допустимые уровни разового аварийного облучения

Населения

0,1 Зв

Персонала

0, 25 Зв

Предельно допустимый уровень разового аварийного облучения

0,5 Зв

Предельно допустимые уровни радиационного фона

В зонах постоянного проживания населения

30 мкР/год

На территории промышленных предприятий категории Б

300 мкР/год

На территории ядерных объектов категории А

3000 мкР/год

Предельно допустимый аварийный уровень радиационного фона

50 000 мкР/год

Оценить и сравнения вышеприведенные значения можно следующим образом.
Значение предельно допустимого лимита в 50 мЗв в год примерно равно естественному радиационному фону на некоторых территориях, причем негативных последствий действия таких доз для человека не было обнаружено.
Допустимый уровень разового аварийного облучения для населения 0,1 Зв - близко до дозы фонового облучения человека за всю жизнь.
Пороговая эквивалентная доза облучения, при которой уже проявляются признаки поражения составляет примерно 0,5-1,0 Зв.
При эквивалентных доз облучения от 3 до 5 Зв 50% случаев заканчиваются летально вследствие лучевой болезни. Причиной смерти людей при таких дозах облучения является повреждение костного мозга и, как следствие, резкое снижение уровня лейкоцитов в крови.
Доза облучения в 10-50 Зв является летальной.