Дозиметр

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Бытовой дозиметр-радиометр «Сосна» (Российская Федерация, 1992). Батарейный отсек приоткрыт. Показывает 16 микро­рентген/час.
Блок детекторов прибора «Сосна». Хорошо видны 4 счётчика Гейгера СБМ-20 и часть корректора спектра чувствительности (свинцовая фольга справа).
Дозиметр «Мастер-1»

Дози́метр — прибор для измерения экспозиционной дозы, кермы фотонного излучения, поглощенной дозы и эквивалентной дозы фотонного или нейтронного излучения, а также измерение мощности перечисленных величин[1]. Само измерение называется дозиметрией.

Доза и индикация дозиметра[править | править вики-текст]

В отличие от поглощенной дозы[2], нормируемые в радиационной безопасности эквивалентная и эффективная дозы не являются измеримыми на практике[3]. Для их консервативной оценки введены так называемые операционные величины, в единицах измерения которых откалибровано оборудование радиационного контроля (дозиметры). В настоящее время стандартизированы и используются следующие операционные величины[4]:

  • амбиентный эквивалент дозы H*(10);
  • направленный эквивалент дозы H'(0.07,Ω);
  • индивидуальный эквивалент дозы, Hp(d).

Первые две величины используются при мониторинге среды, а третья при индивидуальной дозиметрии (например, с использованием персональных носимых дозиметров).

С помощью измеренных операционных величин можно консервативно оценить значение полученной эффективной дозы[5]. Если значение операционной величины меньше установленных пределов, то никакого дополнительного пересчета при этом не требуется[5][6].

Ранее выпускавшиеся дозиметры могли быть откалиброваны в единицах максимальной эквивалентной дозы (Hмакс), показателя эквивалентной дозы (ПЭД), либо полевой эквивалентной дозы[7][8], кроме того использовалась величина экспозиционной дозы (X).

Описание бытовых дозиметров[править | править вики-текст]

Бытовые приборы, как правило, имеют световую и (или) звуковую сигнализацию и дисплей для отсчёта измерений. Размер и исполнение варьирует от наручного браслета до «карманного» исполнения. Время непрерывной работы от одной батареи от нескольких часов до нескольких месяцев.

Как правило, бытовые приборы не позволяют оценить дозу, полученную при контакте с нейтронными источниками[9]. Оценка фотонного, α и β-излучения зависит от наличия дополнительных фильтров и характера используемых датчиков. Например, приборы сконструированные на датчике СБМ-20, и выполненные в сплошном пластиковом корпусе, настроены на измерение только одного вида ИИ - фотонного (жесткого γ-излучения)[9].

Диапазон измерения бытовых дозиметров, как правило, зависит от характера используемых в приборе датчиков. Например, для датчика СБМ-20 предел 4*103 имп/сек, где 60 имп/мкР пределом измерения будет ~66 мкР/сек[10] вне зависимости от градуировки на экране. При подходе к пороговым значениям возникнет срыв детекции, что обусловлено образованием тлеющего разряда в детекторе. Значения мощности дозы на экране будут резко уменьшаться.

Устройство[править | править вики-текст]

Дозиметр может включать в себя:[источник не указан 49 дней]

  • один или несколько детекторов на разные типы излучения
  • съемные фильтры для оценки структуры излучения
  • систему индикации дозы
  • счётное устройство
  • контрольный источник ионизирующего излучения для калибровки детектора сцинтилляционного типа

Примером может служить химический дозиметр ИД-11 (алюмофосатное стекло, активированное серебром), регистрирующий воздействие гамма- и смешанного гамма-нейтронного излучения. Измерение зарегистрированной дозы производится с помощью измерительного устройства ИУ-1 в диапазоне от 10 до 1500 рад. Доза излучения суммируется при периодическом облучении и сохраняется в дозиметре в течение 12 месяцев. Масса ИД-11 равна 25 г. Масса ИУ-1 – 18 кг.

Детекторами ионизирующих излучений[11] (чувствительными элементами дозиметра, служащими для преобразования явлений, вызываемых ионизирующими излучениями в электрический или другой измеряемый сигнал) могут являться различные по устройству и принципам работы датчики:

  • Газоразрядные детекторы ионизирующих излучений
    • ионизационная камера (прямопоказывающий индивидуальный дозиметр «ДКС-101» или «ДДГ-01Д»
    • датчики Гейгера - Мюллера (например, «бета-1» для α,β,γ-излучения или «СБМ-20» для β,γ-излучения или СНМ-50 для нейтронного излучения)
  • Сцинтилляционные детекторы и счетчики
  • Полупроводниковые детекторы излучений
  • Детекторы на основе алмаза
  • Фотодиодные детекторы
  • Интегрирующие детекторы для индивидуальной дозиметрии[12]
    • Фотопленочные
    • Камерно-ионизационные
    • Термолюминесцентные
    • Радиофотолюминесцентные
    • Электретные
    • Трековые

В СССР бытовые дозиметры получили наибольшее распространение после Чернобыльской аварии 1986 года. До этого времени дозиметры использовались только в научных или военных целях.

Счётчики для дозиметрии всего организма[править | править вики-текст]

ТBMA[править | править вики-текст]

Bomab (The BOttle MAnikin Absober) — фантом, разработанный в 1949 году и с тех пор принятый в Северной Америке, если не во всем мире[уточнить], как отраслевой стандарт (ANSI 1995) для калибровки дозиметров, использующихся для дозиметрии всего организма (whole body counting).

Фантом состоит из 10 полиэтиленовых бутылок, либо цилиндров или эллиптических баллонов, являющихся его головой, шеей, грудной клеткой, животом, бедрами, ногами и руками. Каждая секция заполнена радиоактивным раствором в воде, радиоактивность которого пропорциональна объёму каждой секции. Это имитирует однородное распределение материала по всему организму.

Примеры радиоактивных изотопов, использующихся для калибровки эффективности измерения: 57Co, 60Co, 88Y, 137Cs и 152Eu.[источник не указан 49 дней]

Лёгочный счётчик[править | править вики-текст]

Лёгочный счётчик (en:Lung Counter) — система, предназначенная для измерения и подсчета излучения от радиоактивных газов и аэрозолей, вдыхаемых человеком и достаточно нерастворимых в тканях тела, чтобы покинуть лёгкие в течение нескольких недель, месяцев или лет. Состоит из детектора или детекторов излучения и связанной с ними электронной части. Детекторы имитируют по форме, плотности и химическому составу ткани лёгких и окружающих органов. Полости в детекторах заполняются исследуемым радиоактивным газом или аэрозолем. Часто такая система размещается в нижних этажах помещений (для защиты от адронной компоненты космического фона) и окружена защитой от фонового гамма-излучения (толстые стенки из стали, свинца и других тяжёлых материалов) и нейтронного излучения (кадмий, бор, полиэтилен).

Так как лёгочный счетчик в основном используется для измерения радиоактивных веществ, излучающих низкоэнергетичные гамма- или рентгеновские лучи, фантом, используемый для калибровки системы, должен быть антропометрическим. Такой фантом человеческого туловища разработан, например, в Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса (Torso Phantom).[источник не указан 49 дней]

Фотографии[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. ГОСТ 25935-83. ПРИБОРЫ ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ. Методы измерения основных параметров. — М:"Комитет стандартизации и метрологии СССР", 1985. — С. 2-45.
  2. МКРЗ 103, 2009, с. 67.
  3. МКРЗ 103, 2009, с. 73.
  4. МКРЗ 103, 2009, с. 75.
  5. 1 2 МКРЗ 103, 2009, с. 76.
  6. Комментарий к НРБ-99-2009, 2009, с. 76.
  7. ICRP 74, 1996, p. 7.
  8. Машкович, 1995, с. 30.
  9. 1 2 Отмерить дозу // Популярная механика. — 2012. — № 1.-[1]
  10. М. Л. Бараночников. Приёмники и детекторы излучений. Справочник. — М:"ДМК Пресс", 2012. — С. 30.
  11. М. Л. Бараночников. Приёмники и детекторы излучений. Справочник. — М:"ДМК Пресс", 2012. — С. 23-105.
  12. Под общ.ред.В.М.Шарапова,Е.С.Полищука. Датчики: Справочное пособие.. — М:"Техносфера", 2012. — С. 472.

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Логотип Викисловаря
В Викисловаре есть статья «дозиметр»

Проставив сноски, внести более точные указания на источники.