3. Выполнение работы

Цель работы – ознакомление с методами отбора проб продукции растениеводства, животноводства и продуктов питания для определения удельной активности и отработка соответствующих навыков.

Материалы и оборудование: ножи, ножницы, шпагат; брезент или полог, бумага; упаковочная тара (полиэтиленовые мешочки); емкости для перемешивания точечных проб; весы; щуп для отбора зерна из мешков; бланки этике­ток.

1. Произвести отбор проб для определения удельной активности (вид продукции указывается преподавателем):

2. Упаковать пробы и написать этикетки.

3. Произвести подготовку проб к измерению удельной активности.

ФОРМА

акта выемки пробы пищевых продуктов

Дата

Наименование населенного пункта

Кем произведена выемка (должность, ФИО отборщика пробы)

Место, где произведена выемка проб

Кто присутствовал при этом

Откуда и когда получен продукт

Номер и дата документа, по которому получен продукт

Общее количество мест и масса (объем) партии продукта, из которой взяты пробы

Предприятие-изготовитель, дата изготовления

Дата отправления

Дата доставки продукта

Каким транспортом

Маршрут следования

Опись взятых проб

наименование продукта

номер пробы

масса пробы

какой печатью опечатаны пробы

Вид затаривания (материал тары, объем тары, уровень излучения от тары)

Показания дозиметрических исследований партии:

в местах отбора образцов __________________________________

выборочно единицы товарной упаковки ______________________

выборочно единицы упаковки продукта ______________________

показания прибора __________, принадлежащего ______________

номер поверочного свидетельства ___________________________

Подпись

Измерение активности препаратов с помощью стационарных радиометров

Измерение удельной активности препаратов осуществляют с помощью различных стационарных установок, на которых оценивается скорость счета исследуемых проб.

Детектором излучения стационарных радиометров могут быть сцинтилляторы (регистрация γ-квантов, α и β-потоков) или газоразрядные счетчики различных типов (регистрация γ-квантов и β-потоков). В качестве стационарной аппаратуры могут используются декадно-счетная установка типа ДП-100, радиометр типа ПП-8, пересчетный прибор типа ПП-12.

Вычисление активности препарата

Для измерения активности препарата необходимо знать фон установки и эффективность счета.

Определение фона установки. Наряду с излучением от препарата счетчик регистрирует излучение от других источников: космического излучения, γ-излучения естественных изотопов, находящихся в окружающих предметах, конструкционных материалах счетчика и защиты.

Эти излучения создают так называемый фон счетчика, под которым понимается скорость счета без препарата.

Для уменьшения фона счетчик устанавливают в помещениях, где не проводятся работы с ионизирующими излучениями, и заключают их в свинцовую камеру - «домик» с толщиной стенок 5 см.

Однако уменьшение фона до 0 с помощью этих мер невозможно, поэтому при каждом измерении определяют величину фона, которую вычитают из показаний счетчика, полученных при подсчете препарата. Фон установки обычно считается 20-30 мин, но в целях сокращения времени на занятии допускается время подсчета, равное 4 мин. Фон измеряют несколько раз, после каждых 5-6 измерений активности препаратов. При неожиданном его возрастании необходимо установить причину и немедленно ее устранить.

Определение эффективности счета

Скорость счета от препарата значительно меньше его истинной активности. Это связано со следующими обстоятельствами.

1. Не все частицы, вылетевшие из препарата, попадают в чувствительный объем счетчика, так как излучение от препарата распространяется равномерно во все стороны, а в счетчик попадает только часть излучения, поэтому при вычислении истинной активности должна быть внесена поправка на геометрию счета. Для уменьшения этой поправки площадь препарата должна быть меньше площади рабочей поверхности счетчика, а расстояние между ними минимальным.

2. Не все частицы, образованные в препарате, вылетят из него, часть из них будет поглощена в самом препарате (поправка на самопоглощение в препарате). Для уменьшения ошибок счета необходимо брать препараты малой толщины (несколько миллиграммов на 1 см²).

3. Не все частицы, достигшие счетчика, проникнут в его чувствительный объем; часть из них будет поглощена стенками счетчика (поправка на поглощение в стенках счетчика).

Для уменьшения этой поправки при счете излучений с малой длиной пробега (мягкое β-излучение) применяют торцовые счетчики с тонким слюдяным окном или сцинтилляционные счетчики.

4. Кроме того, уменьшение скорости счета зависит от мертвого времени счетчика (при большой скорости счета не все частицы будут просчитаны), от схемы распада (число вылетающих частиц может не совпадать с числом распадов), от рассеяния и поглощения излучения в воздухе. Поэтому для определения истинной активности препарата по скорости счета данного счетчика приходится вводить поправку на эффективность счета К_эфф. Эта поправка может быть установлена: 1) определением каждой поправки в отдельности (абсолютный метод), 2) по скорости счета от препарата известной активности эталона (относительный метод). В практике чаще всего пользуются вторым методом – методом эталонных препаратов. По этому методу определяют скорость счета от препарата известной активности и К_эфф вычисляют по формуле:

активность эталона (в распадах/сек)

К_эфф = –––––––––––––––––––––––––––

скорость счета от эталона (имп/сек) – скорость счета фона (имп/сек)

Исследуемые препараты считают в тех же условиях, что и эталон.

Bo избежание ошибок эталонный источник должен удовлетворять следующим требованиям:

1) вид и энергия его излучения должны быть близки к излучению препарата;

2) его объем, плотность, материал подложки должны быть те же, что и у измеряемых препаратов;

3) скорость счета от эталона должна быть близка к измеряемой от препарата.

В санитарной практике эталонные источники чаще всего готовят из препаратов калия (содержащего естественный радиоактивный изотоп ⁴⁰К) или урана.

Приготовление эталонов из ⁴⁰К

Готовят навеску из хлорида калия (КСl) (например, 10 г) и находят содержание калия в данной навеске: в 74,6 г КСl содержится 39,1 г ³⁹К, в 10 г КСl – X г ³⁹К:

Природный калий содержит 0,0119% радиоактивного ⁴⁰К. Отсюда легко определить содержание ⁴⁰К во взятой навеске: в 1 г ³⁹К содержится 0,000119 г ⁴⁰К, в 5,24 г ³⁹K – Y⁴⁰K.

Y =0,000119×5,24 = 0,0006 г ⁴⁰К = 0,6 мг

Зная, что 1 мг ⁴⁰К дает 1,5×10⁴ расп/мин (или 2,5 расп/сек (Бк)), находят активность ⁴⁰К в навеске:

активность 1 мг ⁴⁰К равна 2,5×10² расп/сек

активность 0,6 мг ⁴⁰К – А расп/сек

А = 2,5×10²×0,6 = 1,5×10² расп/сек.

Следовательно, активность 10 г КСl равна 1,5×10² расп/сек. При распаде атомов ⁴⁰К только 88% актов распада сопровождается вылетом β-частиц. Поэтому β-активность эталона будет равна 88% от 1,5×10² расп/сек., т. е. 1,32×10² расп/сек. = 132расп/сек.

Способы определения активности препарата

В практике чаще всего активность препаратов опреде­ляют в «тонком» или в «толстом» слое.

Под тонким слоем понимают такой слой препарата в миллиграммах на 1 см², который должен составлять около 0,1 слоя половинного ослабления для предотвращения самопоглощения в препарате.

Поскольку получение тонкого слоя в ряде случаев затруднительно, в гигиенической практике широко применяют исследование активности в толстом слое. При этом радиоактивный препарат наносят слоем, превышающим три слоя половинного ослабления для данной энергии излучения, при дальнейшем увеличении толщины препарата скорость счета практически не меняется.

При определении активности в тонком слое точную навеску исследуемого образца, предварительно гомогенизированного, наносят на подложку равномерным слоем (порошкообразные образцы фиксируют ацетоном). Скорость счета от препарата (N_пр) определяют так же, как скорость счета от эталона.

Результаты определения активности препаратов часто требуется выразить в Бк. Для этого пользуются следующей формулой:

где А – активность препарата в Бк; N_np–число импульсов от препарата в секунду (имп/сек); N_ф - число импульсов от фона (имп/сек); К_эфф - коэффициент эффективности: .

Например:

При расчете удельной активности газов и жидкостей ее выражают в Бк/л, удельную активность твердых тел – в Бк/кг.

При подсчете активности в толстом слое гомогенизированный препарат наносят на мишень до краев и слегка спрессовывают шпателем. Скорость счета определяют обычным образом.