- •Радиационная безопасность лабораторный практикум для студентов всех специальностей
- •Предисловие
- •Выбор времени счета при радиометрических измерениях
- •1. Основные теоретические положения
- •Коэффициенты Стьюдента n,p
- •2. Приборы и принадлежности
- •3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Результаты измерений
- •Результаты вычислений
- •Контрольные вопросы
- •1. Основные теоретические положения
- •2. Приборы и принадлежности
- •3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •1. Основные теоретические положения
- •2. Приборы и принадлежности
- •3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Измеренные и вычисленные величины
- •Контрольные вопросы
- •Взаимодействие гамма-излучения с веществом
- •1. Основные теоретические положения
- •2. Приборы и принадлежности
- •3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Измеренные и вычисленные величины
- •Контрольные вопросы
- •Измеренные и вычисленные величины
- •Дозиметрия ионизирующих излучений
- •1. Основные теоретические положения
- •1.1. Физические основы дозиметрии
- •1.2. Дозиметрические величины и их единицы
- •Взвешивающие коэффициенты wr для отдельных видов ионизирующего излучения
- •Связь между единицами доз
- •Значения взвешивающего коэффициента wt (коэффициента радиационного риска) при равномерном облучении всего тела
- •Связь между радиометрическими и дозиметрическими величинами
- •2. Приборы и принадлежности
- •3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •3.1. Измерение мощности эквивалентной дозы гамма-излучения
- •3.2. Измерение мощности эквивалентной дозы гамма-излучения на источнике излучения и на расстоянии
- •Результаты измерений и расчетов
- •3.3. Измерение плотности потока бета-излучения с загрязненных радионуклидами поверхностей
- •Контрольные вопросы
- •Бета-радиометрия
- •Виды бета-распада
- •Толщины алюминиевых поглотителей
- •3.1. Проведение измерений с использованием прибора анри-01-02 «Сосна»
- •Результаты измерений
- •Результаты расчетов
- •3.2. Проведение измерений с использованием рксб – 104
- •3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Данные результатов измерений и вычислений
- •Поправочные коэффициенты
- •Контрольные вопросы
- •1. Основные теоретические положения
- •2. Оборудование и принадлежности
- •3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Результаты измерений и расчетов
- •Контрольные вопросы
- •Исследование суммарной бета-гамма-активности продуктов питания
- •1. Основные теоретические положения
- •Соотношение между единицами радиоактивности
- •2. Приборы и принадлежности
- •3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Результаты измерений и расчетов
- •Контрольные вопросы
- •1. Основные теоретические положения
- •Защитный эффект в результате проведения йодной профилактики
- •2. Приборы и принадлежности
- •3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Результаты измерения активности проб
- •Контрольные вопросы
- •Определение суммарной эффективной удельной активности радионуклидов в строительных материалах
- •1. Основные теоретические положения
- •Допустимые уровни эффективной удельной активности Аэф в строительных материалах
- •2. Приборы и принадлежности
- •3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Результаты измерений и расчетов активности
- •Контрольные вопросы
- •1. Основные теоретические положения
- •Средние значения коэффициента технологической (кулинарной) обработки
- •2. Приборы и принадлежности
- •Диапазон измерения объемной (удельной) активности Cs-137, k-40, Бк/кг
- •3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Результаты измерений
- •Контрольные вопросы
- •Определение максимальной энергии бета-частиц методом поглощения
- •1. Основные теоретические положения
- •2. Приборы и принадлежности
- •3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Результаты измерений
- •Контрольные вопросы
- •Оценка радиационной обстановки на объекте экономики
- •1. Основные теоретические положения
- •Допустимые уровни радиоактивного загрязнения рабочих поверхностей, кожи, спецодежды и средств индивидуальной защиты по гн № 213
- •Значение слоя половинного ослабления для некоторых материалов
- •2. Приборы и принадлежности
- •3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •3.1. Измерение мощности эквивалентной дозы гамма-излучения
- •3.2. Измерение плотности потока бета-частиц
- •Результаты проведенных измерений и вычислений
- •Контрольные вопросы
- •Экспресс-контроль удельной активности воды, продуктов питания, лекарственного сырья, древесины на содержание цезия-137 с использованием дозиметра-радиометра мкс-ат1125
- •1. Основные теоретические положения
- •Потребление основных продуктов питания на душу населения в год, кг
- •2. Приборы и принадлежности
- •3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Результаты измерений и вычислений
- •Приложение 1 Определение параметров экспериментальной линейной зависимости методом наименьших квадратов
- •Периоды полураспада, вид радиоактивного распада и энергия излучения радионуклидов космогенного происхождения
- •Приложение 4.1
- •Максимальный пробег моноэнергетических электронов в различных веществах
- •Приложение 5.2 Республиканские допустимые уровни содержания цезия-137 в древесине, продукции из древесины и древесных материалах и прочей непищевой продукции лесного хозяйства (рду/лх-2001)
- •Приложение 5.3 Возможное содержание радионуклида калия-40 в продуктах питания, почве, удобрениях и строительных материалах, Бк/кг (не нормируется)
- •Приложение 6 Периоды полураспада, вид радиоактивного распада и энергия излучения основных радионуклидов аварийного чернобыльского выброса в 1986 году
- •Приложение 7 Допустимые уровни радиоактивного загрязнения рабочих поверхностей, кожи, спецодежды и средств индивидуальной защиты, частиц/см2мин (гн № 213)
- •Приложение 8 Линейный (, см–1) и массовый (m, см2/г) коэффициенты ослабления гамма-излучения для воздуха, воды, алюминия, железа и свинца при различных значениях энергии е фотонов
- •Приложение 9 Линейный коэффициент ослабления гамма-излучения (см–1) для некоторых материалов
- •Радиационная безопасность Лабораторный практикум для студентов всех специальностей
2. Приборы и принадлежности
В работе используется экспериментальная установка для изучения работы сцинтилляционного счетчика (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Структурная схема экспериментальной установки:
1 – источник -излучения; 2 – сцинтиллятор (люминофор);
3 – фотоэлектронный умножитель; 4 – сцинтилляционный счетчик
Излучение радиоактивного гамма-источника (на базе изотопа Cs-137) воздействует на люминофор NaI(Tl), теряя свою энергию на возбуждение атомов и молекул, и создает в нем вспышки (фотоны) света, которые регистрирует ФЭУ.
Импульсы напряжения поступают с выхода ФЭУ через дискриминатор на вход пересчетного устройства (ПСО). Питание ФЭУ осуществляется за счет высоковольтного блока, который запитан от блока низковольтного питания (12 В). Для питания дискриминатора используются блоки низковольтного питания на 12 В, вмонтированные в ПСО.
3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
3.1. Перед включением установки в сеть все переключатели на передней панели ПСО устанавливаются напротив меток.
3.2. Включите сетевой шнур прибора в сеть и нажмите красную кнопку «Сеть» на задней панели прибора (при этом загораются индикаторы цифрового табло), нажмите кнопки «СТОП» и «СБРОС». Цифровые индикаторы должны установиться в состояние «0».
3.3. Переключатель рода работы блока дискриминатора установите в верхнее положение «Интегральный».
3.4. Установите время экспозиции, равное 100 с. Для этого включите переключатель «Уст. эксп.» и его выключите в момент появления точки внизу цифры «0» индикатора напротив экпозиции «100» на панели. После самопрогрева установки в течение 10–15 мин можно приступать к измерениям.
3.5. Ручкой регулятора напряжения блока дискриминатора установите напряжение 750 В. Нажмите кнопку «ПУСК» ПСО, которое начнет считать импульсы, поступающие с блока детектирования. По истечении заданного времени счет автоматически прекращается (гаснет светодиод) и на цифровом табло отображается результат измерения.
3.6. Проведите три измерения числа nф импульсов от гамма-фона за 100 с и найдите среднее арифметическое значение .
3.7. В этом же положении ручки регулятора напряжения дискриминатора (750 В) установите под сцинтиллятор источник -излучения и проведите три измерения числа импульсов nсф от источника. При этом будет регистрироваться общее число импульсов nсф, состоящее из числа импульсов (nс) от источника излучения и числа импульсов от фонового излучения (nф), т. е. nсф = nс + nф. Найдите среднее арифметическое значение .
Результаты измерений занесите в таблицу.
Таблица
Результаты измерений и вычислений (имп/100 с)
Uпит, В |
nф |
|
nсф |
|
nс =– |
||||
750 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
825 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
900 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
950 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.8. Далее проедите по три измерения от фона и от источника излучения при напряжениях дискриминатора соответственно 825, 900, 950 и 1000 В и найдите средние арифметические значения. Найдите nс как разность и .
Для определения рабочего напряжения сцинтилляционного счетчика постройте в масштабе график зависимости скорости счета импульсов nс от напряжения питания Uпит, т. е. счетную характеристику (рис. 2.3). В области плато счетной характеристики выберите рабочее напряжение питания.
Рис. 2.3. График зависимости скорости счета импульсов от напряжения питания (вариант)
Контрольные вопросы
1. Методы регистрации ионизирующих излучений и их сущность.
2. Устройство и основы работы сцинтилляционного детектора.
3. Явления, происходящие в фотоэлектронном умножителе и его характеристика.
4. Сцинтилляторы (люминофоры), их виды и свойства.
5. Преимущества и недостатки сцинтилляционного метода.
Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 3
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ДЛИНЫ ПРОБЕГА АЛЬФА-ЧАСТИЦ В ВОЗДУХЕ
Цель работы: изучение закономерностей альфа-распада; определение средней энергии альфа-частиц и средней длины их пробега в воздухе при нормальных условиях.