Obzh / 11_Tema_Pribory_radiatsionnoy_i_khimicheskoy_razve

ТЕМА №8.4. Приборы радиационной, химической разведки и дозиметрического контроля

При ядерном взрыве образуется очаг заражения и зоны радиоактивного заражения. Наибольшая площадь радиоактивного заражения получается при наземном взрыве ядерных боеприпасов. Радиоактивное заражение создает большую опасность для здоровья и жизни людей и животных. Поражающее действие его определяются радиоактивными излучениями.

Источниками радиоактивных излучений являются:

- радиоактивные продукты деления ядерного заряда, например, при делении ядер урана и плутония образуется около 200 изотопов 36 различных химических элементов;

- радиоактивные вещества непрореагировавшей части ядерного заряда;

- химические элементы с неустойчивыми ядрами (кремний, магний, натрий и др.), которые под воздействием нейтронов становятся радиоактивными (наведенная радиоактивность).

Радиоактивные излучения представляют собой поток альфа-частиц (поток ядер гелия), поток бета-частиц (поток электронов и позитронов), поток гамма-излучений (кванты и электромагнитные волны) и поток нейтронов. Все эти излучения способны к ионизации окружающей среды.

Сущность процесса ионизации состоит в том, что под действием радиоактивных излучений электрически нейтральные в обычных условиях атомы распадаются на положительно заряженные атомы и отрицательно заряженные электроны, которые могут соединяться с нейтральными частицами - это положительные и отрицательные ионы. Ионизация вещества вызывает изменения его физических свойств, у биологической ткани нарушается жизнедеятельность физической клетки - она теряет способность к делению и погибает. В зависимости от количества погибших клеток может возникнуть различной степени лучевая болезнь.

Для измерения величин, характеризующих синтезирующие излучения, используют следующие внесистемные единицы:

Рентген - единица экспозиционной дозы рентгеновского или гамма-излучения, под воздействием которого в 1 см³ сухого воздуха (при t=0⁰С и давлении 760 мм рт.ст.) создаются ионы, несущие одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака. Доза в один рентген соответствует образованию 2,08 х 10⁹ пар ионов в 1 см³ сухого воздуха.

Бэр - биологический эквивалент рентгена для определения экспозиционной дозы облучения биообъектов, равный 0,95 рентгена.

Рад - энергия излучения, поглащенная в единице массы облучаемого вещества. С увеличением времени облучения доза всегда растет. Количество поглощенной энергии в 1 г нового вещества составляет 100 эрг независимо от вида и энергии излучения.

Радиоактивные (ионизирующие) излучения не имеют внешних признаков (цвета, вида, запаха и т.д.), по которым можно было бы их обнаружить при помощи органов человека. Для обнаружения этих излучений созданы специальные приборы называемые дозиметрическими. Принцип действия приборов заключается в том, что под воздействием радиоактивных излучений в воспринимающем устройстве происходит ионизация, а поскольку в приемнике помещены электроды, к которым подходит напряжение, то внутри камеры и во внешней цепи возникает ионизационный ток, величина которого будет зависеть от интенсивности радиоактивных излучений. Все приборы, работающие на основе ионизации, имеют одинаковое принципиальное устройство:

- воспринимающее устройство (детектор);

- усилительное устройство;

- измерительное устройство;

- источники питания.

Измеритель мощности дозы ДП-5В. Измеритель мощности дозы ДП-5В предназначен для измерения уровней радиации на местности, степени зараженности объектов и обнаружения бета-зараженности поверхностей объектов.

Устройство прибора: измерительное устройство; зонд с гибким кабелем; телефон с оголовьем; удлинительная штанга; делитель напряжения для подключения прибора к внешнему источнику постоянного тока напряжением 12В, 24В и ремни; полиэтиленовые чехлы для зонда; источники питания А-336 ( «Свет-1»); футляр; комплект запасного имущества; укладочный ящик.

При работе на приборе необходимо соблюдать правила и меры техники безопасности:

а) экранизирующая пластинка над контрольным источником прибора ДП-5В должна открываться только для контрольных измерений;

б) не открывать панель включенного прибора, так как электрическая схема при включенном приборе находится под напряжением 400 вольт;

в) все измерения (кроме контрольных) начинать с максимального поддиапазона (переключатель поддиапазонов поставить в положение 200).

Подготовка и порядок работы прибора изложены в приложениях в разделе «Теоретические сведения» практических заданий.

Прибор ДП-5В имеет некоторые отличия от приборов ДП-5А и ДП-5Б:

1. Отсутствует ручка потенциометра. При подключении источника питания, стрелка прибора должна отклониться до черного участка шкалы без каких-либо регулировок.

2. Контрольный источник радиоактивных излучений находится на поворотном экране зонда. При проверке работоспособности прибора поворотный экран поставить в положение «К» и прибор должен реагировать на радиоактивное излучение.

3. Прибор может питаться от внешнего источника постоянного тока напряжением 12 и 24 В.

Приборы ДП-5В не предназначены для определения степени зараженности продуктов питания, фуража и т.п. радионуклидами. Эти измерения проводятся приборами ДП-100, СРП-68-01 (геологический прибор), КРК-1, КРБ-1, КРВП-3АБ.

На смену прибору ДП-5В в формирования ГО пришли более современные приборы ИМД-1 и ИМД-12. Прибор ИМД-1 предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы излучения в диапазоне от 0,08 до МЭВ и обнаружения излучения. Диапазон измерения: ИМД-1А – 0,01 - 999 р/ч; ИМД-1Р и С - 0,01 мр/ч - 999 р/ч.

Время работы на одном комплекте питания непрерывно около 100 час. В рентгенах измерение может проводиться без зонда (блок детектирования).

Прибор ИМД-12 имеет ряд блоков-зондов, которые определяют:

а) блок № 1(встроен в прибор) - контрольный;

б) блок № 2 - гамма-измерения в поддиапазонах: мр/ч - от 0,01 до 99; р/ч - от 0,01 до 999;

в) блок № 3 в диапазоне от 0,01 до 9999 мкр/ч;

г) блок № 4 - 10³ - 10⁷ частиц/см² мин;

д) блок № 5 (в пробах) - 10^-6 –10^-3 Ки/кг, 10^-4 –10^-1 Ки/кг.

С 1979г. принят на оснащение ГО измеритель мощности доз ИМД-21 (ИМД-21Б - на танках, разведывательных машинах, спецавтомашинах, самолетах (вертолетах); ИМД-21С - в стационарных сооружениях).

Технические данные.

- диапазоны измерения - 1-10000 р/ч (погрешность 25%);

- при мощности дозы в 1,5, 10, 50 и 100 р/ч, прибор дает световую сигнализацию;

- в прибор можно вводить коэффициенты для учета ослабления гамма-излучения корпусом подвижного объекта;

- средняя наработка до отказа не менее 1500 часов;

- диапазоны рабочих температур - от -50 до +50⁰С;

- источники питания:

а) ИМД-21Б и ИМД-21БА - бортовая сеть постоянного тока в 12 или 24 в;

б) ИМД-21С, ИМД-21СА - сеть переменного тока 220 в (50 или 400 Гц);

- масса:

ИМД-21Б – 5,9 кг;

ИМД-21С – 8,8 кг;

ИМД-21СА- 9,8 кг

ИМД-21БА- 6,9 кг.

Дозиметрический прибор ДП-24 (ДП-22). Общевойсковой комплект измерителей дозы ДП-24 (22) предназначен для измерения экспозиционной дозы гамма-нейтронного излучения.

Рис.9.3.1. Комплект измерителей дозы ДП-22 и ДП-24

В комплект прибора входят зарядное устройство ЗД-5 и измерители дозы ДКП-50 (25 для ДП-24 и 50 для ДП-22).

Измеритель дозы ДКП-50А обеспечивает регистрацию экспозиционной дозы гамма-излучения в диапазоне от 2 до 50 Р. Отсчет измеряемых доз производится по шкале, расположенной внутри дозиметра.

Подготовка прибора к работе: провести внешний осмотр; установить ручку потенциометра в крайнее левое положение; подключить источники питания; открыть зарядное гнездо; отвинтить и снять защитный экран дозиметра.

Зарядка дозиметра ДКП-50: вставить дозиметр в зарядное гнездо; нажать на дозиметр вниз до упора; наблюдая в окуляр, поворачивать рукоятку потенциометра по часовой стрелке до установки нити в положение «О»; вытащить дозиметр из зарядного гнезда; навинтить защитный экран; установить дозиметр на место, соответствующее его номеру; закрыть зарядное гнездо; отключить источники питания.

Измерители дозы ИД-1 и ИД-11. Комплект измерителей дозы ИД-1 предназначен для измерения поглощенной дозы гамма-нейтронного излучения. В приборе используется метод радиофотолюминесценции.

В комплект прибора входят 10 измерителей дозы (1) ионизационного типа, зарядное устройство ЗД-6 (7). Комплект размещен в укладочном ящике.

Рис.9.3.2. Комплект измерителей дозы ИД-1

Практическая работа по зарядке приборов ИД-1 аналогична работе с приборами ДП-24 (22В) за исключением:

- подсветку шкалы необходимо производить с помощью поворотного зеркала;

- зарядное гнездо не закрывается колпачком;

- защитный экран на дозиметрах отсутствует;

- питание не подключается (установлен пьезоэлемент).

Рис. 9.3.3. Комплект измерителей дозы ИД-11

Технические данные ИД-11:

- диапазон измерения от 10 до 1500 рад (точность измерения 15 рад);

- сохраняется набранная доза до 1 года;

- время прогрева ИУ - 30 мин;

- время непрерывной работы - 20 час;

- время измерения дозы - 30 сек;

- срок службы - около 10 лет (и более);

- питание ИУ - от сети переменного тока 220 В или от аккумуляторной батареи 12 или 24 В;

- вес одного дозиметра - 25 г;

ИД-11 принят на оснащение сил ГО в 1976г. Им обеспечивается личный состав нештатных аварийно-спасательных формирований ГО, а измерительным устройством (ИУ) - соответствующие медицинские формирования ГО. ИД представляет из себя держатель со стеклянной пластинкой (детектором) и корпус. К корпусу прикреплен шнур в форме петли для закрепления в часовом кармане брюк. ИУ имеет цифровой отсчет показаний.

Процесс проверки работоспособности и калибровки пульта органически связан с процессом измерения дозы облучения.

Дозиметр бытовой «Белла».

Индикатор внешнего гамма-излучения «Белла» предназначен для обнаружения и оценки с помощью звукового сигнала интен­сивности гамма-излучения, а также для определения уровня мо­щности эквивалентной дозы (МЭД) гамма-излучения по цифровому табло. Индикатор «Белла» применяется для оперативного инди­видуального контроля населением радиационной обстановки.

Результаты оценки мощности эквивалентной дозы не могут использоваться для официальных заключений о радиационной обстановке.

Общие указания. Индикатор предназначен для эксплуатации при температуре от 0^0С до +40^0С, относительной влажности до 80%, атмосферном давлении 630-800 мм рт. ст.

Основные технические характеристики: погрешность определения МЭД - не более +30%; время определения МЭД - не более 60 с; время непрерывной работы при естественном радиационном фоне без смены батареи - не менее 200 часов; срок службы - не менее 8 лет; масса индикатора: не более: без упаковки - 0,25 кг; с упаковкой – 0,65 кг; содержание драгоценных металлов: золото - 0,056г; серебро – 0,254г.

Индикатор «Белла» выполнен в виде портативного, носимо­го в кармане одежды прибора и предназначен для обнаружения и оценки с помощью звуковой сигнализации интенсивности гамма - ­излучений, а также для определения уровня МЭД гамма-излуче­ния, по цифровому жидкокристаллическому табло.

Корпус индикатора изготовлен из ударопрочного полистирола. Индикатор имеет два режима работы: поиск и МЭД.

Режим «Поиск» служит для грубой оценки радиационной обстановки по частоте следования звуковых сигналов.

Режим «МЭД» служит для определения мощности эквивалентной дозы по цифровому табло.

Подготовка индикатора «Белла» к работе.

1. Установить выключатель питания и режима «Поиск» в поло­жение «Отключено» (нижнее положение).

2. Установить батарею типа «Корунд» (или ее аналог) в отсек питания индикатора, для чего: открыть отсек питания, потянув за крышку отсека питания вниз на себя; подключить батарею к отвесной части разъема индикатора; разместить батарею в отсеке питания; закрыть крышку отсека питания.

Включить индикатор, для чего выключатель пи­тания перевести в положение «Питание». При этом на цифровом табло должны индицировать «0000».

Убедитесь в том, что напряжение батареи питания находит­ся не ниже минимально-допустимого значения, для чего нажать на кнопку «МЭД-контроль питания». При этом должен загореться индикатор напряжения батареи питания. Если свечения нет, значит батарея разрядилась и ее необходимо заменить. Выклю­чить питание индикатора, переведя выключатель в нижнее поло­жение.

Порядок работы с индикатором «Белла».

1. Работа в режиме «Поиск»: а) подготовить индикатор к работе согласно вышеуказанных требований; б) включить индикатор, при этом на цифровом табло инди­цируется «0000»; в) включить режим «Поиск», для чего выключатель перевести в это положение; г) при естественном фоновом излучении индикатор должен подавать 10-60 звуковых сигналов в минуту. С увеличением ин­тенсивности гамма-излучений, пропорционально возрастает час­тота следования звуковых сигналов.

2. Работа в режиме «МЭД»:

а) для определения МЭД необходимо кратковременно нажать на кнопку «МЭД-контр. ПИТАНИЯ». При этом на цифровом табло должны появиться точки после каждого разряда 0000 и начина­ется набор МЭП; б) через 30-60 сек точки после 1,2 и 4 разрядов исчез­нут, что свидетельствуют о том, что определение МЭД окончено и на цифровом табло выведено значение мощности эквивалентной дозы (МЭД) в мк3в/ч. Например, 00.23.

Для получения значения мощности экспозиционной дозы в мкР/ч необходимо показание индикатора умножить на 100. На­пример, 0.23 (мкЗв/ч)х100= 23 (мкР/ч). Измерения надо повто­рить для более точного определения до 5 раз путем деления суммы всех показаний на их количество.

Содержать индикатор в чистоте, оберегать от ударов, пыли и сырости.

Дозиметр-сигнализатор бытовой ДБГ- 0,5Б. 1. Дозиметр-сигнализатор предназначен для обнаружения и оценки населением с помощью звуковой и световой сигнализа­ции уровня мощности эквивалентной дозы (МЭД) фотонного иони­зирующего излучения путем подсчета звуковых и световых сиг­налов за 10 сек, а также для косвенной оценки загрязненности радионуклидами продуктов питания и окружающей среды. 2. Дозиметр предназначен для эксплуатации при температу­ре от -10⁰ до +40⁰С, относительной влажности до 75%, атмос­ферного давления (630-800 мм рт.ст.). Дозиметр только информирует Вас о наличии излу­чения и дает оценку мощности эквивалентной дозы. 3. Предел допустимых погрешностей - 40%. Время непрерывной работы: при естественном радиаци­онном фоне без смены батарей - не менее 2000 час, в рабочем диапазоне - не менее 25 час. Масса - не более 0,16 кг.

Краткое описание дозиметра. Дозиметр выполнен в виде карманного прибора. Корпус его изготовлен из ударопрочного полистирола. Дозиметр имеет три поддиапазона оценки МЭД фотонного (гам­ма) - излучения: 1) от 0.05 до 1.2 мк Зв/ч; 2) от 0.50 до 9.6 мк Зв/ч; 3) от 4.00 до 80 мк Зв/ч.

Если переключатель диапазона находится в положении 1, то регистрируется с помощью звукового сигнала каждый 16 гамма­-квант. Независимо от нахождения переключателя диапазона с помощью светодиода регистрируются каждый 128 гамма-квант.

Количество звуковых или световых сигналов за 10 сек со­ответствует МЭД, указанной в таблице 9.3.1.

Таблица 9.3.1.

Сигналы за 10 сек	Поддиапазоны
	1	2	3
1 3 5 8 10 12 16 20	0.05 0.15 0.30 0.50 0.60 0.70 1.00 1.20	0.5 1.2 2.4 3.8 4.8 5.8 7.7 9.6	4 12 20 30 38 46 60 80

Для перехода к значению мощности экспозиционной дозы в мкР/ч от значения мощности эквивалентной дозы в мкЗв/ч нужно умножить на коэффициент 100. Дозиметр сохраняет звуковую и световую сигнализацию при уровне МЭД, превышающем максимальное показание значения в 5 раз, при кратковременном воздействии не более 2 мин.

Подготовка дозиметра к работе: 1. Установить выключатель питания в положение «Выкл.». 2. Снять крышку отсека питания и установить батарею. 3. Закрыть крышку отсека питания. 4. Включить дозиметр, установив выключатель питания в положение «Вкл.».

В момент включения дозиметра обязательно осуществляется контроль разряда батареи. Если светодиод кратковременно за­горается - дозиметр работоспособен. Отсутствие свечения светодиода говорит о том, что батарея разряжена, ее необходимо заменить.

Порядок работы: 1. Включите дозиметр. 2. Установите переключатель диапазонов в положение «1». (это наиболее чувствительный диапазон дозиметра). Уровень МЭД фотонного ионизирующего излучения определяется путем подсчета звуковых или световых сигналов за 10 сек соответствует МЭД, указанной в таблице. МЭД (Н) ниже уровня 1.2 мкЗв/ч (120 мкР/ч) можно определить по табл.1. Для более точного определения МЭД фотонного и ионизирующего излучения необходимо подсчитать количество звуковых сигналов за более длительный интервал времени, например, за 1 мин. 3. При нахождении пользоваться в поле фотонного излучения более 1.2 мкЗв/ч (120 мкР/ч) звуковые сигналы сливаются и их невозможно сосчитать, поэтому следует перевести переключатель диапазонов в положение «2» (более грубый). Сосчитав количество звуковых сигналов за 10 сек, определить значение МЭД по таблице. 4. Если звуковые сигналы сливаются и их невозможно сосчитать (даже в диапазоне «2»), мощность дозы следует определять по количеству вспышек красного светодиода за 10 сек; значение МЭД определяется по таблице. Световая индикация-это самый грубый поддиапазон прибора. Она работает всегда, независимо от положения диапазонов. На фоновых значениях мощности доз светодиод вспыхивает примерно 1 раз в 5-6 мин. По мере увеличения мощности фотонного ионизирующего излучения, светодиод вспыхивает чаще. Световой диапазон дозиметра от 4 до 80 мкЗв/ч (400-8000 мкР/ч). 5. Загрязненность продуктов гамма-излучающими нуклидами можно косвенно оценить по превышению МЭД от продукта над фоном. Но заключение о пригодности продуктов к употреблению делать нельзя. Длительно хранить дозиметр (более 1 месяца) с батареей нельзя, ее из отсека надо изъять и хранить отдельно.

Детектор-индикатор радиоактивности КВАРТЕКС РД 8901 (QUARTEX RD 8901) предназначен для самостоятельной оперативной оценки загрязненности источниками гамма - квантов и бета - частиц твердых и жидких продуктов питания, предметов быта, строительных материалов и окружающей среды.

Рис9.3.4. Внешний вид детектора QUARTEX RD 8901.

Порядок пользования детектором.

Включение детектора осуществляется перемещением вниз до упора крышки-движка, как показано на рисунке. При включении детектор должен подать звуковой сигнал сопровождаемый появлением цифры «0»на табло. Если сигналы отсутствуют, необходимо проверить установку элемента питания и вновь включить детектор. После включения детектора начинается оценка радиационной обстановки, происходящая повторяющимися циклами измерения и индикации, с подачей звуковых и визуальных сигналов. Циклы повторяются автоматически без перерывов до выключения детектора. Время обследования устанавливается потребителем. Для выключения детектора, для этого необходимо сдвинуть крышку-движок вверх до упора. Интервал между следующим включением прибора должен составлять не менее 30 сек., в противном случае прибор может не придти в исходное состояние и показания на табло будут отсутствовать. В этом случае выключите прибор, сдвинув крышку-движок вверх, выждите 30...35 сек и повторно включите прибор.

Звуковая и визуальная сигнализация детектора. При работе детектор подает следующие сигналы: после включения детектора на табло зажигается и гаснет цифра «0», сопровождаемая коротким двухтональ­ным звуковым сигналом, что означает начало цикла изме­рения

0

Цикл измерения длится 34+4 сек., при этом каждый регистрируемый квант излучения сопровождается индика­цией символа «» и коротким звуковым сигналом.



ВНИМАНИЕ!

Появление на табло символа!: t t t свидетельствует, что уровень мощности ионизирующего излучения превышает 999 мкР/ч - это чрезвычайно опасный уровень радиации.



t

t

t

По окончании цикла измерения в течение пяти секунд на табло появляется результат измерения, состоящий из двух значений:

а) Текущее значение в мкР/ч с символом «--», сопровождаемое прерывистым звуковым сигналом в течение трех секунд;

-

1

0

б) Усредненное значение в мкР/ч с символом «=», сопровождаемое непрерывным звуковым сигналом в течение двух секунд



1

0

После пятисекундной индикации результатов циклы измерения и индикации повторяются.

Пример:

Если при работе детектора в правой части табло появляется знак,

-

это свидетельствует о разряде батареи ниже допустимого уровня и необходимости ее замены.

Рекомендации по проведению измерений. При проведении измерений необходимо помнить, что ионизирующее излучение имеет статистический вероят­ностный характер, поэтому показания детектора (результаты текущих измерений) в одинаковых условиях могут иметь разницу. Для более точного определения уровня мощности ионизирующего излучения следует проводить3... 5 циклов измерения не выключая детектора и ориенти­роваться на результаты усредненной величины вычислений. При определении загрязненности продуктов питания, предметов быта и т.п. следует приблизить детектор к объекту обследования на расстоянии 5... 10 мм правой бо­ковой стороной (с прорезями), включить его и произвести измерения. При определении загрязненности жидкостей измерения проводятся аналогичным способом над открытой по­верхностью жидкости. Не допускается попадание жидкос­тей на поверхность и внутрь детектора. Для защиты детек­тора в подобных случаях рекомендуется использовать по­лиэтиленовую пленку (пакет), но не более чем в один слой. Результаты измерений, превышающие естественный фон, характерный для данной местности, свидетельствует о радиационном загрязнении обследуемого объекта.

При исследовании радиоактивных аномалий для опре­деления места расположения источника ионизирующего излучения (режим "поиск") следует перемещать включен­ный детектор над поверхностью обследуемого объекта, ориентируясь на увеличение частоты звуковых сигналов. Помните, что частота сигналов по мере приближения к источнику будет резко возрастать, а по мере удаления, также резко убывать.

ДОЗИМЕТР RSM100 (дозиметр «ЭКСПЕРТ» в экспортном исполнении).

Переключатель «Питание» расположен на лицевой панели, имеет два положения "ON" и "OFF";

переключатель "RANGE" расположен на лицевой панели, в положении «х10» ре­зультат измерения необходимо умно­жить на 10;

переключатель "MODE" расположен на лицевой панели, в положении "” дози­метр проводит измерение мощности эк­вивалентной дозы в мкЗв/ч, в положе­нии "" дозиметр проводит измерение плотности потока бета-частиц от загрязненной поверхности.