- •«Витебский государственный технологический университет» методические указания
- •Введение
- •Статистическая обработка результатов
- •Лабораторная работа № 1. Определение мощности экспозиционной дозы
- •1.Теоретическая часть
- •2. Характеристики приборов
- •3. Порядок проведения работы
- •3.1 Измерение мощности экспозиционной дозы с помощью дозиметра “Мастер-1”
- •3.2 Измерение мощности экспозиционной дозы с помощью дозиметра-радиометра анри-01-02 “Сосна”
- •4. Статистическая обработка результатов
- •5. Вывод
- •Лабораторная работа № 2. Определение мощности полевой эквивалентной дозы
- •1.Теоретическая часть.
- •2. Характеристики приборов
- •3. Порядок проведения работы
- •3.1 Измерение полевой эквивалентной дозы и ее мощности с помощью дозиметра дкг-105
- •3.2 Измерение мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения с помощью прибора рксб-104.
- •3.3 Работа в режиме измерения мощности полевой эквивалентной дозы
- •4. Статистическая обработка результатов
- •5. Вывод
- •Лабораторная работа № 3. Определение плотности потока бета-излучения с поверхности
- •1.Теоретическая часть
- •2. Характеристики приборов
- •2.1 Прибор комбинированный ркс-107
- •3.Порядок проведения работы
- •3.1 Измерение плотности потока бета-излучения с поверхности с помощью прибора ркс-107.
- •3.2 Измерение плотности потока бетта-излучения с поверхностей с помощью прибора анри-01-02 “Сосна”.
- •3.3 Определение поглощающей способности защитного экрана монитора
- •4. Вывод
- •Лабораторная работа № 4. Определение удельной и объемной активности в твердых и жидких пробах
- •1.Теоретическая часть
- •2. Характеристики приборов
- •2.1 Радиометр крвп-3б
- •2.1.1Пересчетный блок
- •2.1.2 Блок детектирования бета-излучения
- •2.1.3 Блок обработки
- •3.Порядок проведения работы
- •3.1 Измерение объемной активности бета-излучающих радионуклидов в твердой пробе прямым методом с помощью крвп-3б
- •Лабораторная работа № 4 часть2
- •3.3 Измерение удельной активности бета-излучающих радионуклидов в пробах различных веществ с помощью прибора рксб-104
- •3.4 Измерение удельной активности бета-излучающих радионуклидов в водных растворах с помощью прибора ркс-107
- •4. Вывод
- •Лабораторная работа № 5. Определение активности радионуклидов в объектах окружающей среды гамма-радиометром руг-91м1 «адани»
- •1. Общие сведения
- •2. Назначение и технические характеристики гамма-радиометра руг-91м12.1
- •2.2 Технические данные гамма-радиометра
- •3. Устройство гамма-радиометра руг-91м1
- •3.3 Назначение органов управления
- •3.4 Подготовка прибора к работе
- •4. Порядок работы
- •4.1 Измерение фона
- •4.2 Измерение активности пробы
- •5. Обработка результатов измерений
- •5.1 Расчёт удельной активности (для продуктовых проб)
- •5.2 Определение удельной эффективной активности (только для строительных материалов)
- •6. Порядок оформления работы
- •2. Порядок проведения работы
- •2.1. Измерение мощности экспозиционной дозы гамма-излучения с помощью прибора рд-1503
- •2.2 Измерение мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения с помощью прибора рд-1503.
- •3. Статистическая обработка полученных результатов:
- •4. Вывод
3.Порядок проведения работы
3.1 Измерение объемной активности бета-излучающих радионуклидов в твердой пробе прямым методом с помощью крвп-3б
3.1.1 Подготовка радиометра КРВП-3Б к работе
1. Ознакомиться с расположением и назначением органов включения и управления, расположенных на лицевой панели радиометра.
2. Установить переключатель на пересчетном блоке в положение ВЫКЛ. Проверить завод часов, установить секундомер в исходное состояние кнопкой ПУСК. Пуск секундомера часов 59ЧП осуществляется после поворота кнопки ПУСК влево с последующим нажатием. При работе с часами не допускается прилагать большие усилия при нажатии кнопок ПУСК и ЗАВОД т.к. по своей конструкции система переключения построена на зубчатом зацеплении и при переключении зубья могут не совпадать.
3. Подать напряжение на пересчетный блок. Выключатель сети пересчетного блока поставить в положение СЕТЬ, при этом должна загореться сигнальная лампочка засветиться декатроны.
4. По истечении 5 мин. убедиться в исправности радиометра, для чего: перевести переключатель РАБОТА-ПРОВЕРКА в положение ПРОВЕРКА, нажатием кнопки секундомера ПУСК включить пересчетную схему и через 10 с повторным нажатием кнопки ПУСК остановить секундомер и пересчетную схему. Количество зарегистрированных декатронами импульсов должно быть равно 1000±30, что будет соответствовать что будет соответствовать частоте сети 50 Гц. Записать полученное число в отчет.
3.1.2 Измерение прибором КРВП-3Б
Установить в блок детектирования на верхнюю полочку (вплотную к детектору) пустую кювету.
Закрыть блок детектирования и установить стопорный штырь.
Перевести переключатель РАБОТА-ПРОВЕРКА в положение РАБОТА.
4. Кратковременно нажать кнопку ПУСК. Провести измерение фона в течение 3-х минут и повторным нажатием кнопки ПУСК остановить подсчет импульсов.
5.Полученный результат занести в строку Nф таблицы 4.4.
Таблица 4.4 –Результаты измерений
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Nф |
|
|
|
|
|
Nп |
|
|
|
|
|
6. Повторить измерение фона 5 раз и полученные результаты занести в строку Nф таблицы 4.4.
7. В кювету после измерения фона насыпать пробу твердого вещества тщательно разровнять ее по внутренней кромке кюветы.
8. Кювету с пробой поместить в свинцовый домик на верхнюю полкудержателя, под рабочее окно детектора.
9. Нажатием кнопки секундомера ПУСК включить пересчетную схему .Произвести измерение в течении 3-х минут и повторно нажать кнопку ПУСК.
10. Занести полученный результат в строку Nп таблицы 4.4.
11. Повторить измерение пробы 5 раз и полученные результаты занести в строку Nп таблицы 4.4.
3.1.3 Статистическая обработка полученных результатов:
- Оценить по Q-критерию значимость сомнительных результатов каждого ряда измерений (представленных в строках Nф и Nп в таблице 4.4);
-Найти средние значения для каждого ряда, учитывая только значимые результаты;
- Оценить воспроизводимость значений каждого ряда и найти дисперсии;
- Оценить надежность средних результатов каждого ряда;
- Найти погрешности измерения каждого ряда.
- Найти суммарную погрешность измерений, сложив погрешности двух рядов.
3.1.4 Расчет объемной активности
По результатам измерений произвести расчет объемной активности пробы по формуле:
(4.6)
где - объемная активность пробы, Ки/л;
- средняя скорость счета импульсов при измерении пробы, с-1;
- средняя скорость счета импульсов при измерении фона, с-1;
- значение чувствительности радиометра к смеси радионуклидов в пробе, л/(Ки×с).
Чувствительность радиометра зависит от наличия в пробе различных радионуклидов и рассчитывается по формуле:
, (4.7)
где - чувствительность к i-му радионуклиду, приведенная в таблице 4.5;
- относительное содержание i-го радионуклида в смеси радионуклидов, загрязняющих пробу;
k - количество радионуклидов в смеси.
Таблица 4.5 - Чувствительность радиометра КРВП-3Б при измерении объемной активности стандартных образцов имитантов проб
Радионуклидный состав |
Чувствительность радиометра, л/(с·Ки) |
137Cs, 134Сs, (изотопы цезия) |
1,2·107 |
90Sr + 90Y (изотопы стронция и иттрия) |
4,1·107 |
144Ce + 144Pr (изотопы церия и празеодима) |
5,2·107 |
106Ru + 106Rh (изотопы рутения и родия) |
5,6·107 |
40K (Изотопы калия-40) |
4,1·107 |
Пример: Определение чувствительности радиометра при известном радионуклидном составе загрязнения пробы и следующем относительном содержании радионуклидов в смеси: 137Cs и 134Сs – 30%; 106Ru + 106Rh – 20%; 90Sr + 90Y – 10%; 144Ce + 144Pr – 40%.
Используя приведенную выше формулу, рассчитаем чувствительность:
Р=1,2·107 · 0,3 + 5,6·107·0,2 + 4,1·107·0,1-5,2·107·0,4=3,97·107
При измерении проб, содержащих различные соли калия, чувствительность прибора Р=4,1·107
3.1.5 Рассчитать долю распадающихся за 1 секунду ядер калия-40 в исследованном веществе
определить количество распадающихся за 1 секунду ядер калия-40 в 1 литре исследуемого вещества;
определить количество распадающихся за 1 секунду ядер калия-40 в 1 кг исследуемого вещества, используя значение плотности этого вещества, плотности различных соединений калия приведены в таблице 4.6;
определить молярную массу исследуемого вещества по таблице Менделеева;
найти общее количество ядер всех изотопов калия в 1 кг исследуемого вещества, используя число Авогадро;
найти долю распадающихся за 1 секунду ядер калия, разделив число распадающихся за 1 секунду ядер на общее число ядер калия в 1 кг.
Таблица 4.6 - Плотности соединений калия в г/см3
Вещество |
KCl |
K2SO4 |
KNO3 |
K2C2O4 |
K3PO4 |
KMnO4 |
KOH |
Плотность ρ, г/см3 |
1.98 |
2.66 |
2.109 |
2.127 |
2.564 |
2.703 |
2.044 |
3.2 Измерение объемной активности бета-излучающих радионуклидов 90Sr +90Y в воде методом обогащения прибором КРВП-3Б
1. Закрепить катионообменный фильтр ЖШ7.062.002 в кассете.
2. Кассету с фильтром поместить в свинцовый домик на нижнюю полку держателя, под рабочее окно детектора (при этом выпуклая сторона кассеты должна быть обращена к детектору), закрыть свинцовый домик.
3. Нажатием кнопки секундомера ПУСК включить пересчетную схему и определить скорость счета фона Nф в течение 3-х минут, повторным нажатием остановить подсчет импульсов. Полученный результат занести в строку Nф таблицы 4.7.
Таблица 4.7 – Результаты измерений
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Nф |
|
|
|
|
|
Nп |
|
|
|
|
|
4. Повторить измерения 5 раз. Полученные результаты занести в строку Nф таблицы 4.7.
5. Извлечь кассету с фильтром из свинцового домика.
6. Произвести обработку фильтра для чего:
- открыв замки крепления верхней крышки, открыть резервуар блока обработки;
- закрепить кассету с фильтром;
- довести рН исследуемой воды до 3 азотной кислотой, контролируя рН с помощью универсальной индикаторной бумаги;
- закрыть резервуар и включить электродвигатель;
- по истечении 10 минут выключить электродвигатель, открыть резервуар и снять кассету с обработанным фильтром;
- положить кассету между сложенными вчетверо кусками фильтровальной бумаги и слегка прижать их руками, что должно привести к сушке фильтра.
7. Поместить кассету с обработанным фильтром в свинцовый домик на нижнюю полку держателя, под рабочее окно детектора (при этом выпуклая сторона кассеты должна быть обращена к детектору).
8. Нажатием кнопки секундомера ПУСК включить пересчетную схему и определить скорость счета фона Nп в течение 3-х минут, повторным нажатием остановить подсчет импульсов. Полученный результат занести в строку Nп таблицы 17.
9. Повторить измерения 5 раз. Полученные результаты занести в строку Nп таблицы 4.7.
10. Проведите статистическую обработку полученных результатов:
Оценить по Q-критерию значимость сомнительных результатов каждого ряда измерений (представленных в строках Nф и Nп в таблице 4.7);
Найти средние значения для каждого ряда, учитывая только значимые результаты;
Оценить воспроизводимость значений каждого ряда и найти дисперсии;
Оценить надежность средних результатов каждого ряда;
Найти погрешности измерения каждого ряда.
Найти суммарную погрешность измерений, сложив погрешности двух рядов.
11. Вычислить значение объемной активности воды по формуле:
, (4.8)
где - объемная активность воды Ки/л;
- средняя скорость счета импульсов при измерении фильтра после обработки, с-1;
- средняя скорость счета импульсов при измерении фильтра до обработки, с-1.
12. Сравнить полученную величину объемной активности с временно допустимым уровнем содержания стронция в питьевой воде из таблицы 4.2.