(044) 221-93-73 (068) 867-43-47 (099) 423-46-53 (073) 041-80-26

Дозиметр-радіометр. Призначення, принцип роботи, характеристики.

ДОЗИМЕТР – це прилад для вимірювання дози іонізуючого випромінювання, а також потужності дози в певному часовому інтервалі.

РАДІОМЕТР – дозволяє вимірювати активність радіонуклідів та густину потоку іонізуючого випромінювання. Застосовується для аналізу активності джерела випромінювання та перевірки зразків різних речовин, поверхонь, предметів на забрудненість радіонуклідами.

Побутові дозиметри в основному мають режими роботи і дозиметра і радіометра з можливим їх перемиканням.
В сучасному світі екологічна ситуація не є простою, і особливо це стосується параметрів радіаційного забруднення. Після численних природніх катаклізмів, аварій на АЕС в Україні, Японії, радіонукліди поширились на значні території, через ґрунти та воду потрапили в сільськогосподарські культури, і далі як по ланцюжку.
Тому постійний контроль як зовнішнього радіаційного фону, так і продуктів харчування, предметів повсякденного вжитку, екології місця роботи та проживання, вимірювання дози іонізуючого випромінювання є необхідною умовою збереження здоров’я.

Вам життєво необхідний дозиметр якщо Ви:

  • Проживаєте в зоні підвищеного забруднення радіонуклідами, що пов’язане з аварією на ЧАЕС.
  • Проживаєте поблизу великих промислових підприємств, транспортних магістралей, або в місцях з природним підвищеним радіаційним фоном.
  • Ваша робота пов’язана з підвищеною небезпекою ураження іонізуючим випромінюванням (працівники атомної енергетики, науковці, військовослужбовці та службовці МЧС, лікарі, та ін.).
  • Ви турбуєтесь про своє здоров’я і намагаєтесь вживати чисті продукти та контролювати екологію середовища свого існування.

Отже ознайомимось в загальних рисах з бутовою та принципами роботи побутових дозиметрів та професійних дозиметрів.

Конструктивні особливості дозиметрів та типи детекторів

Конструктивно, основною частиною дозиметра є детектор (чутливий елемент), який перетворює дію іонізуючого випромінювання в електричний чи інший сигнал, доступний для вимірювання. Детектором може слугувати будь-яка речовина, в якій під дією іонізуючого випромінювання відбуваються зміни, що їх можна виміряти (хімічного складу, кольору, випромінення світла, виникають електричні заряди тощо).
Детектори (чутливі елементи ) дозиметра можна поділити за принципом роботи та за типом інформації, яка видається.

За принципом роботи

За типом інформації

Газонаповнені детектори:

іонізаційна камера,

пропорційні лічильники,

лічильник Гейгера-Мюллера

Лічильники:

газонаповнені,

сцинтиляційні

Сцинтиляційні:

з твердим або рідким активним елементом

Спектрометри:

Сцинтиляційні

твердотільні

Інші:

напівпровідникові,

плівкові,

термолюмінесцентні, та ін.

Дозиметри:

газонаповнені,

сцинтиляційні,

твердотільні,

термолюмінесцентні,

плівкові

 

 

 Робота газонаповненого детектора в загальних рисах ґрунтується на явищі іонізації газу в об’ємі датчика, радіаційним випромінюванням, що проходить крізь нього. Утворені іони починають рухатись під дією різниці потенціалів між двома електродами датчика. Саме цей електричний струм вже легко можна виміряти.
Сцинтиляційні датчики випромінюють світло при потраплянні на них іонізуючого випромінювання. Це світло збирається на фотоелектричний помножувач, фотодіод чи інший фотоприймач, перетворюється в струм та аналізується системою реєстрації.

Типи дозиметрів

Дозиметри можна класифікувати по різному, як от: професійні та побутові дозиметри, непрямопоказуючі та прямопоказуючі, порогові чи безпорогові, загального призначення та спеціальні дозиметри, стаціонарні та переносні, портативні, індивідуальні, пошукові дозиметри, сигналізатори, аналізатори, та ін. Зупинимось на поділі за точністю вимірювань і набором вимірюваних параметрів – це професійні та побутові дозиметри.

Професійні дозиметри зазвичай мають більш широкий діапазон вимірювання, вищу швидкість підготовки та проведення вимірювань, мають меншу похибку, оскільки оснащені більш чутливим детектором. Похибка професійних дозиметрів складає порядку 5-7%. Вони можуть як вимірювати дозу іонізуючого випромінювання, так і активність радіоактивних ізотопів в джерелі випромінювання чи зразку, можуть мати функцію реєстрації бета-частинок. Професійні дозиметри використовуються для вимірювання дози іонізуючого випромінювання, контролю радіаційної чистоти на промислових підприємствах, атомних підводних човнах, у приміщеннях різного призначення та прилеглих до них територіях, а також будь-яких предметів (одяг будівельні матеріали тощо).

Побутові дозиметри мають більшу похибку, ніж професійні прилади – в межах 20-30%, проте цього цілком достатньо для того, щоб оцінити рівень небезпеки та прийняти адекватні заходи. Побутові дозиметри використовуються для вимірювання дози іонізуючого випромінювання з метою контролю радіаційної чистоти продуктів харчування, предметів повсякденного вжитку, матеріалів, місць проживання та роботи, засобів пересування, ґрунтів, та ін.
Побутові дозиметри розрізняються за:

  • типом випромінювання, що його реєструє дозиметр - тільки гамма, або гамма і бета;
  • типом датчика іонізуючого випромінювання. Це може бути газорозрядний лічильник Гейгера, або його вдосконалений аналог лічильник Гейгера-Мюллера. Кількість газорозрядних лічильників може бути від 1 до 4-х. Або ж сцинтиляційний кристал чи пластмаса;
  • блок детектування вбудований, виносний чи змінний;
  • наявністю цифрового чи звукового індикатора;
  • часом, протягом якого відбувається вимірювання;
  • габаритами, вагою, ціною.

 Що міряють побутові дозиметри-радіометри?

Зазвичай побутові дозиметри можуть вимірювати наступні величини:

  • еквівалентну дозу, амбієнтний еквівалент дози, експозиційну дозу. Одиниці вимірювання перших двох величин Зіверт (Зв), останньої - Рентген (Р);
  •  потужність еквівалентної дози, потужність амбієнтного еквівалента дози, потужності експозиційної дози. Одиниці вимірювання перших двох величин Зв/год, третьої - Р/год.;
  • вимірювання часу накопичення амбієнтного еквівалента дози
  • вимірювання густини потоку – в част./(см2·хв).

Числові значення еквівалентної дози в Зв та експозиційної дози в Р відрізняються приблизно у сто разів. Еквівалентна доза в 1Зв приблизно дорівнюватиме 100Р експозиційної дози. Відповідно, потужність еквівалентної дози в 1 Зв/год буде приблизно відповідати експозиційній дозі в 100 Р/год.

Як правильно провести вимірювання побутовим дозиметром?

Вимірювання дози іонізаційного випромінювання, потужності дози та інших дозиметричних показників за допомогою дозиметрів та радіометрів не є складним процесом в методичному плані, проте дещо відрізняється від звичних для пересічного користувача вимірювань геометричних чи вагових параметрів.

Для отримання правильних результатів не достатньо просто помістити дозиметр в місці, де збираєтесь провести дослідження, чи прикласти до досліджуваного об’єкта. Перш за все, необхідно детально ознайомитись з інструкцією з експлуатації, оскільки для вимірювання різних показників процедура може відрізнятись. Треба витримати необхідний час, за необхідності провести повторні вимірювання та правильно інтерпретувати отриманий результат.

Екотест – вітчизняний лідер у виробництві високоточних дозиметрів

Дуже приємно представляти високоякісний продукт, а особливо якщо він – вітчизняного виробництва. Дозиметри Екотест по праву завоювали не тільки вітчизняний, але і Європейський ринок перш за все тому, що даний виробник працює згідно Європейських стандартів. Виробництво дозиметрів відбувається в строго контрольованих умовах, згідно з Bureau Veritas Certification Системою Менеджменту Якості, яка відповідає вимогам ISO9001:2008, номер сертифікату: UA 226098. В Україні дозиметри Екотест рекомендовані Науково-методичною Радою Міністерства освіти до використання як наочний матеріал в навчальному процесі.
Маркет вимірювальних приладів
SIMVOLT пропонує дві лінійки дозиметрів –  побутові дозиметри МКС-05 ТЕРРА-П та МКС-05 ТЕРРА-П+, та напівпрофесійні дозиметри МКС-05 ТЕРРА, МКС-05 ТЕРРА-Н. Дозиметри побудовані з використанням бета та гамма-чутливого лічильника Гейгера-Мюллера.

МКС-05 ТЕРРА-П- це дозиметр-радіометр побутового призначення для вимірювання потужності еквівалентної дози та еквівалентної дози виключно гамма-випромінювання, а також поверхневої забрудненості бета-радіонуклідами. Має три незалежних вимірювальних канали, обладнаний звуковою сигналізацією з можливістю програмування порогових рівнів. Похибка вимірювань складає 25% що є достатнім показником для приладів такого класу.

 

Основна відмінність дозиметра-радіометра МКС-05 ТЕРРА-П+ полягає в тому, що він вимірює амбієнтний еквівалента дози та потужність амбієнтного еквівалента дози гамма випромінювання, має ширший діапазон вимірювання. Також дає можливість оцінити час накопичення амбієнтного еквівалента дози, має п’ять незалежних вимірювальних каналів. Найкраще використовувати для оцінки радіаційної чистоти місць проживання, роботи, відпочинку; предметів побуту, одягу; транспортних засобів; будматеріалів; поверхні ґрунту; також для оцінки радіаційного забруднення продуктів харчування, зокрема лісових ягід та грибів.

Дозиметра-радіометра МКС-05 ТЕРРА відноситься до класу напівпрофесійних приладів, і може використовуватись як для побутових потреб, так і для підприємств. Він внесений до Державного реєстру засобів вимірювальної техніки України. Дозволяє контролювати дію не тільки гамма, але й рентгенівського випромінювання, а також вимірювати поверхневу густину потоку бета-випромінювання. Автоматично віднімає гамма-фон при аналізі бета-забруднення. Характеризується вищою точністю (15% для дози та 20% для густини потоку).

 

Модель дозиметра МКС-05 ТЕРРА-Н має найбільш широкі можливості серед представлених тут приладів. Використовується для побутових потреб, в промисловості та для екологічного контролю. Має Bluetooth канал для зв’язку з комп’ютером, вбудовану пам’ять на 1200 вимірювань, звукову, вібраційну та звуко-вібраційну сигналізацію порогових значень. Поставляється з відповідним програмним забезпеченням.

 

Придбавши дозиметри Екотест в маркеті вимірювальних приладів SIMVOLT ви отримаєте кваліфіковану консультацію, відповіді на всі технічні та методичні запитання, гарантію високої якості. Звертайтесь до нас на сайт http://simvolt.ua/ , або за телефонами (044)-221-93-73 (044) 221-72-30

Додаток

Означення та одиниці вимірювання

Дуже важливо орієнтуватись в дозиметричних одиницях та значеннях важливих параметрів. Основною дозиметричною величиною є вимірювана доза іонізуючого випромінювання. Вона визначає міру впливу іонізуючого випромінювання на речовини, тканини і живі організми.  

ЕКСПОЗИЦІЙНА ДОЗА визначає здатність рентгенівських і гамма- променів до іонізації атмосферного повітря. В системі СІ одиницею вимірювання експозиційної дози є кулон поділений на кілограм (Кл/кг). Позасистемна одиниця - рентген (Р). Експозиційна доза в один рентген спричиняє утворення в 1см³ повітря (за умови нормального атмосферного тиску і температури 0 °C) 2,082·109 пар іонів.

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

ПОГЛИНУТА ДОЗА показує кількість енергії іонізуючого випромінювання, що її поглинула одиниця маси речовини. Визначається відношенням поглиненої енергії іонізуючого випромінювання на масу речовини. В системі СІ одиницею вимірювання поглинутої дози є грей (Гр ). Кажуть про поглинуту дозу в 1Гр, якщо в результаті поглинання іонізуючого випромінювання речовина отримала 1 Дж енергії на 1 кг маси. Позасистемною одиницею поглинутої дози є рад.

1 Гр = Дж/кг = 100 рад .

ЕКВІВАЛЕНТНА ДОЗА відображає біологічний ефект іонізуючого випромінювання, на відміну від Гр, що показує фізичний ефект опромінення. При дії іонізуючого випромінювання на живі організми виникають ефекти, що залежать від виду діючого випромінювання. Еквівалентна доза визначається як добуток поглинутої дозиорганом чи тканиною, на коефіцієнт якості (шкоди) певного виду випромінювання.Коефіцієнт якості є характеристикою випромінювання і показує його біологічну активність, тобто його здатність вносити пошкодження в біологічну тканину.
Так для альфа-частинок коефіцієнт якості дорівнює 20, це значить що за умови однакової поглинутої дози, біологічний ефект від дії альфа-опромінення буде в 20 разів сильнішим. В системі СІ еквівалентна доза вимірюється в зівертах (Зв). Позасистемна одиниця - бер (1 бер = 0,01 Зв).

ЕФЕКТИВНА ДОЗА теж вимірюється в зівертах, проте є суттєва відмінність. Тут враховується чутливість відповідних органів і тканин живого організму до дії певного виду випромінювання, та шкода для цілого організму при опроміненні різних органів та тканин. Ефективна доза виступає мірою ризику виникнення негативних наслідків для організму вцілому, вона дорівнює еквівалентній дозі, помноженій на ваговий коефіцієнт відповідних органів та тканин.

Еквівалентна та ефективна дози є нормованими величинами, які однак неможливо виміряти. Тому на практиці введені операційні дозиметричні величини, які однозначно визначаються через фізичні характеристики випромінювання. Основною операційною величиною є амбієнтний еквівалент дози (амбієнтна доза, еквівалент амбієнтної дози).

АМБІЄНТНИЙ ЕКВІВАЛЕНТ ДОЗИ – це величина, що враховує особливості поглинання гамма-випромінювання біологічною тканиною та розподіл енергетичного навантаження всередині організму. Ця величина дорівнює еквіваленту дози, що була створена в шаровому фантомі МКРЕ (міжнародна комісія з радіаційних одиниць) на глибині d (мм) від поверхні по діаметру, паралельному напрямку випромінювання. Фізичні характеристики поля відповідають досліджуваному полю за єдиної відмінності – воно однорідне і мононаправлене. Шаровий фантом являє собою кулю діаметром 30 см, хімічний склад якої відповідає складу м’яких тканин організму - кисень - 76,2%; вуглець - 11,1%; водень - 10,1%; азот - 2,6%; густина - 1000 кг/м3. Амбієнтний еквівалент дози використовується для характеристики випромінювання в точці, що співпадає з центром шарового фантома. Одиниця вимірювання – зіверт Зв.

ПОТУЖНІСТЬ АМБІЄНТНОГО ЕКВІВАЛЕНТА ДОЗИ – дорівнює похідній по часу від амбієнтного еквівалента дози. Ця величини використовується для контролю радіаційної ситуації на робочих місцях та в робочих приміщеннях.

Норми

На сьогодні в Україні діє постанова №62 кабінету міністрів від 1 грудня 1997 року про «Норми радіаційної безпеки України». Ця постанова включає систему принципів, критеріїв, нормативів та правил, виконання яких є обов'язковими для забезпечення протирадіаційного захисту людини та радіаційної безпеки. Нормативи визначені для різних категорій населення: категорія А - персонал ядерних об'єктів, категорія Б - персонал неядерних об'єктів, - категорія В - все інше населення.

Допустимі ліміти дози (ЛД)

Річний ліміт для персоналу категорії А

50 мЗв/рік

Річний ліміт для персоналу категорії Б

5 мЗв/рік

Річний ліміт для персоналу категорії В

1 мЗв/рік

Річний медичний ЛД

1 мЗв/рік

Допустимі рівні разового аварійного опромінення

Населення

0,1 Зв

Персоналу

0, 25 Зв

Гранично допустимий рівень разового аварійного опромінення

0,5 Зв

Гранично допустимі рівні радіаційного фону

В зонах постійного проживання населення

30 мкР/рік

На території промислових підприємств категорії Б

300 мкР/рік

На території ядерних об’єктів категорії А

3000 мкР/рік

Гранично допустимий аварійний рівень радіаційного фону

50 000 мкР/рік

Оцінити та порівняння вищенаведені значення можна наступним чином.
Значення гранично допустимого ліміту в 50 мЗв за рік приблизно дорівнює природному радіаційному фону на деяких територіях, при чому негативних наслідків дії таких доз для людини не було виявлено.
Допустимий рівень разового аварійного опромінення для населення 0,1 Зв – є близьким до дози фонового опромінення людини за все життя.
Порогова еквівалентна доза опромінення, при якій вже виявляються ознаки ураження становить приблизно 0,5-1,0 Зв.
При еквівалентних дозах опромінення від 3 до 5 Зв 50% випадків закінчуються летально внаслідок променевої хвороби. Причиною смерті людей при таких дозах опромінення є пошкодження кісткового мозку та як наслідок різке зниження рівня лейкоцитів у крові.
Доза опромінення в 10-50 Зв є летальною.