- •Передмова
- •1.1. Гігієнічна оцінка фізичних та хімічних чинників повітря
- •1.2. Термометрія
- •1.3. Гігрометрія
- •1.4. Барометрія
- •1.5. Визначення напряму і швидкості руху повітря
- •1.6. Гігієнічна оцінка комплексного впливу мікроклімату на теплообмін людини
- •1.7. Гігієнічна оцінка впливу погодно-кліічатнчннх умов на здоров'я людини
- •1.8. Методика відбору проб та організація хімічного дослідження повітряного середовища
- •1.9. Визначення і оцінка вмісту хімічних домішок у повітрі
- •1.10. Вивчення впливу забруднень атмосферного повітря на організм людини
- •Гігієна світлового клімату
- •2.1. Гігієнічна оцінка світлового клімату
- •2.2. Визначення інтенсивності інфрачервоного випромінювання
- •2.3. Визначення інтенсивності ультрафіолетового випромінювання
- •2.4. Визначення природної та штучної освітленості приміщень
- •2.5. Дослідження впливу освітлення на зорові функції
- •Гігієна води
- •3.1. Гігієнічна оцінка якості води
- •3.2. Методика вщбору, зберігання і транспортування проб води
- •3.3. Дослідження органолептичних властивостей води
- •3.4. Дослщження хімічних властивостей води
- •3.5. Методи очищення та знезараження води
- •3.6. Вивчення впливу води на здоров'я людини
- •Гігієна грунту
- •4.1. Гігієнічна оцінка якості грунту
- •4.2. Методика вщбору проб грунту для дослідження
- •4.3. Дослідження механічного складу та фізичних властивостей грунту
- •4.4. Дослідження хімічних властивостей грунту
- •4.5. Вивчення впливу грунту на здоров'я людини
- •5.1. Визначення енергетичних витрат організму
- •5.2. Оцінка харчування за даними меню-розкладки
- •6.1. Дослідження м'яса
- •6.2. Дослідження молока
- •6.3. Дослідження борошна
- •6.4. Дослідження хліба
- •6.5. Дослідження консервів
- •6.6. Оцінка адекватності харчування за вітамінним складом
- •9.1. Гігієнічні аспекти роботи лікаря дитячого закладу
- •9.2. Гігієнічне обстеження дитячих закладів
- •9.3. Гігієнічна оцінка дитячих меблів
- •9.4. Гігієнічна оцінка дитячих іграшок
- •9.5. Гігієнічна оцінка шкільних підручників
- •9.6. Оцінка режиму дня дітей та підлітків і організації навчального процесу
- •10.1. Дослідження та оцінка фізичного розвитку дітей і підлітків
- •10.2. Дослідження та оцінка функціонального стану дітей і підлітків
- •11.1. Гігієнічні аспекти роботи цехового лікаря
- •11.2. Гігієнічне обстеження цехової дільниці
- •II. Гігієнічне обстеження цеху.
- •III. Гігієнічна характеристика детальної професії.
- •11.3. Гігієнічна оцінка умов і характеру праці
- •12.1. Виробничий мікроклімат
- •12.2. Виробничий шуп
- •12.3. Виробнича вібрація
- •12.4. Ультразвук та інфразвук на виробництві
- •12.5. Електромагнітні поля на виробництві
- •12.6. Іонізація повітря виробничих приміщень
- •13.1. Дослідження запиленості повітря
- •13.2. Дослідження токсичних речовин у повітрі виробничих приміщень
- •13.3. Гігієнічна оцінка токсичності шкідливих хімічних речовин
- •14.1. Організація і проведення медичних оглядів
- •14.2. Облік, реєстрація та розслідування професійних захворювань і нещасних випадків
- •14.3. Аналіз захворюваності працюючих
- •14.4. Дослідження функціонального стану працюючих
- •15.1. Гігієнічні аспекти роботи лікарів лікувального профілю
- •15.2. Гігієнічна експертиза проектів лікувальних закладів
- •15.3. Гігієнічний контроль за експлуатацією лікувально-профілактичних закладів
- •16.1. Радіоактивні перетворення і види випромінювань
- •16.2. Методи реєстрації іонізуючих випромінювань
- •16.3. Дозиметрія зовнішнього опромінювання
- •16.4.Розрахункові методи захисту від зовнішнього опромінення
- •16.5. Особливості планування та обладнання радіологічних відділень лікарень
- •16.6. Гігієнічні вимоги до розташування
- •Медичний контроль за розташуванням військ
- •Гігієна харчування військ
- •18.1. Гігієнічна оцінка харчування у військовій частині
- •18.2. Методика визначення й оцінка харчового статусу військовослужбовців
- •18.3. Дослідження борошна та хліба в польових умовах
- •18.4. Визначення вітаміну с у свіжих овочах
- •Гігієна водопостачання війсь!
- •19.1. Вибір джерел водопостачання в польових умовах
- •19.2. Відбір проб води з різних джерел
- •19.3. Дослідження фізико-хімічних властивостей води
- •19.4. Очищення та знезараження води
- •19.5. Визначення радіоактивного забруднення води та харчових продуктів
- •Ситуаційні задачі ситуаційні задачі до розділу 1
- •Ситуаційні задачі до розділу 2
- •Ситуащйш задачі до розділу з
- •Ситуаційні задачі до розділу 4
- •Ситуаційні задачі до розділу s
- •Ситуаційні задачі до розділу 6
- •Ситуаційні задачі до розділу 7
- •79005 Львів, вул. Зелена, 20.
16.2. Методи реєстрації іонізуючих випромінювань
Для того щоб оцінити з гігієнічних позицій умови праці персоналу, необхідно мати насамперед об'єктивні дані про інтенсивність іонізуючого випромінювання. Треба заміряти дозу або потужність дози від джерел, що є в виробничому приміщенні, відповідною апаратурою.
Вимірювальні прилади складаються з таких основних конструктивних елементів: датчика (детектора випромінювання) — пристрою, що вловлює енергію випромінювання (залежно від способу реєстрації, може бути у вигляді іонізаційної камери, газорозрядного лічильника, фотопомножувача, фотопластинки, розчину відповідного хімічного складу); підсилювача-нормалізатора імпульсів, призначенням якого є посилення сили струму у схемі приладу та вимірювального приладу у вигляді шкали зі стрілкою, електромеханічного лічильника, перерахункової схеми тощо. Уся схема підключається до джерела струму — електромережі чи батареї акумуляторів.
Нижче наводяться відомості про конструктивні особливості та принципи роботи реєстраційних пристроїв — датчиків, а також основні способи реєстрації випромінювань. Залежно від енергії і виду взаємодії з речовиною окремі види випромінювань можуть бути зареєстровані повністю, частково або не реєструються тим чи іншим видом детектора. Очевидно, правильний підхід до вибору приладів радіаційного контролю забезпечить одержання результатів високої точності, що дасть змогу надалі розробити гігієнічно обгрунтовані заходи, спрямовані на оптимізацію радіаційної обстановки в виробничих приміщеннях.
Перелік основних методів реєстрації іонізуючих випромінювань при здійсненні дозиметричних вимірювань у виробничих приміщеннях наведено у табл. 123.
Іонізаційний метод реєстрації випромінювань ґрунтується на вимірюванні іонізації газів, яка настає під дією радіоактивних випромінювань.
Перший вид датчиків — іонізаційні камери є видозміною газового конденсатора, що має два електроди, на які подається напруга від батареї (мал. 94). Якщо відсутні джерела випромінювання, повітря між пластинками є ізолятором і струм через конденсатор не проходить. При наявності джерела в повітрі утворюються іони, що під впливом електричного поля рухаються між електродами і прилад засвідчить, що в колі виник електричний струм. Сила цього струму залежить від напруги, що подається на електроди. Ця залежність має назву вольтамперної характеристики датчика (мал. 95).
Спочатку сила струму зростає пропорційно напрузі згідно з законом Ома (ділянка О— f/(). Надалі (ділянка Ut — (72) сила струму при збільшенні напруги не зростає, оскільки всі утворені іони досягають обмоток конденсатора; ця ділянка називається областю насичення. При напрузі, яка перевищує значення Ur рух електронів прискорюється до такої кінетичної енергії, яка є достатньою для вто-
Таблиця 123 |
||
Методи реєстрації іонізуючих випромінювань |
||
Методи реєстрації |
Детектори випромінювань |
Ділянка застосування |
Іонізаційний |
Іонізаційні камери Газорозрядні лічильники |
Вимірювання дози та потужності дози бета- і гама-випромінювання; радіометрія альфа-, бета- та гама-джерел Вимірювання потужності дози гама-випромінювання; радіометрія альфа-, бета-і гама-джерел |
Люмінесцентний |
Сцинтиляційні лічильники Люмінесцентні дозиметри |
Вимірювання потужності дози бета- і гама-випромінювання; радіометрія альфа-, бета-і тама- джерел Вимірювання дози гама-випромінювання, потоків нейтронів |
Фотографічний |
Фотодозиметри (фотоплівка) |
Вимірювання доз гама- і рентгенівського випромінювання |
Хімічний |
Хімічні речовини |
Індикація і вимірювання великих доз гама-випромінювання |
Калориметричний |
Калориметри |
Вимірювання великих доз гама-випромінювання |
ринної іонізації молекул. Ділянка U2 — U3 називається ділянкою пропорційності, або областю газового посилення. При дальшому збільшенні напруги (ділянка U, — С74) вторинна іонізація така інтенсивна, що частинка чи квант будь-якої енергії, що потрапляють в об'єм датчика, спричиняють утворення потоку іонів. Ця ділянка називається областю Гейгера.
Іонізаційні камери як низьковольтні датчики працюють у ділянці напруг "область насичення" (100-300 В). Залежно від форми електродів розрізняють циліндричні, пласкі та сферичні камери. Чим більший об'єм камери, тим більше пар іонів утворюється вторинни-
Мал. 94. Схема роботи іонізаційної
камери:
112
—
електроди
камери; 3
— джерело
живлення; 4
— радіоактивний
препарат; 5 — вимірювальний прилад.
Мал.
95.
Вольтамперна
характеристика роботи
іонізаційних детекторів.
ми електронами. Тому для вимірювання малих доз використовують великі камери (об'ємом 0,5-5 л), для вимірювання великих — задовольняються камерами об'ємом в декілька кубічних сантиметрів.
У ділянці газового посилення використовують пропорційні лічильники, зокрема, для визначення альфа-частинок у мішаному потоці випромінювання.
В області Гейгера при напругах більш ніж 400 В використовуються газорозрядні лічильники, які за формою поділяються на циліндричні та торцеві. В об'єм циліндричного лічильника іонізуючі частинки або кванти надходять через стінку — корпус, виготовлений з алюмінію, міді або скла. По осі корпусу натягнута металева нитка завтовшки 0,1-0,2 мм, на яку подається позитивний потенціал (до 1000 В). В торцевих лічильниках один із торців закритий тонкою плівкою зі слюди, що створює незначний опір при надходженні в детектор частинок з малою проникною здатністю (альфа- чи бета-частинок) та незначною енергією. При підготовці до роботи газорозрядних датчиків знімають їх лічильну характеристику, що являє собою залежність кількості імпульсів, яку видає лічильник на вимірювальний пристрій приладу, від напруги. В ділянці напруг виділяють область "плато" — діапазон, у якому при збільшенні напруги кількість імпульсів зростає незначно. Плато не повинно бути коротшим за 150 В. Робочу напругу встановлюють на межі між першою та другою частиною плато (наприклад, коли плато починається при напрузі 500 В, а закінчується при 800 В, робоча напруга становитиме 600 В). Оскільки плато практично на графіку не зовсім "горизонтальне" і має деякий похил, останній прийнято виражати як процентне збільшення числа імпульсів зі збільшенням напруги на 100 В. Похил плато не повинен перевищувати 15%. Лічильники з більшим похилом плато або з коротшою за 150 В його довжиною непридатні для експлуатації.
Люмінесцентний метод реєстрації випромінювань. Встановлено, що деякі речовини, т. зв. фосфори, наприклад сірчистий цинк, активований солями міді чи срібла, здатні під дією частинок або квантів давати спалахи світла (сцинтиляції). Число спалахів при цьому прямо пропорційне дозі опромінювання фосфору. Виділенню накопиченої у фосфорі за рахунок опромінення енергії сприяє нагрівання (радіотермолюмінесценція) або дія інфрачервоного випромінювання (радіофотолюмінесценція). Для практичного застосування створені термолюмінесцентні дозиметри з детекторами на основі фтористого літію з діапазоном вимірювання від 0,01 до 103 Гр, фтористого кальцію — до 104 Гр та ін. Як фотолюмінесцентні детектори використовують NaCl-Ag, KCl-Ag, CaSO.-Mn, межа виміру яких до!04Гр.
Спалахи реєструються за допомогою сцинтиляційного датчика, що складається з фосфору та фотоелектропомножувача. Останній перетворює спалахи на електричні імпульси, які підсилюються всередині цього пристрою у мільйони разів. Усередині скляної колби є система електродів (мал. 96). Першим електродом є фотокатод, за
Мал. 96. Будова сцинтиляційного лічильника:
Цифрами
1,2,
3, 4, 5, 13, 14 позначені
номери ніжок цоколя фотоелектронного
помножувача.
ним міститься фокусуючий електрод у вигляді пластинки з круглим отвором. Далі розташовані інші електроди (емітери), а останнім електродом є анод. Катод перебуває під найнижчою напругою, на кожний наступний електрод (емітер) подається напруга приблизно на 100 В вища, ніж на попередній. Різниця потенціалів між катодом і анодом може перевищувати 2000 В. Завдяки такому перепаду напруг електрони всередині детектора розганяються і за рахунок вторинної іонізації сила струму зростає в багато разів.
Фотографічний метод реєстрації випромінювань. Цей метод базується на властивості іонізуючих випромінювань впливати на фотоемульсію — аналогічно денному світлу і викликати її почорніння. Він придатний для реєстрації бета-частинок, гама-квантів, а також потоків нейтронів. Ступінь почорніння визначається шляхом порівняння інтенсивності світлового потоку, що падає на плівку, з інтенсивністю світлового потоку, що пройшов через плівку. Перед застосуванням плівки для вимірювання треба визначити залежність ступеня почорніння від дози і побудувати калібрувальну криву. Густину почорніння вимірюють за допомогою денситометрів. Метод застосовується при проведенні індивідуального дозиметричного контролю з використанням дозиметра індивідуального фотоконтролю типу ІФК.
Хімічний метод реєстрації випромінювань ґрунтується на тому, що під впливом радіації в речовині відбуваються реакції, що супроводяться зміною кольору. Наприклад, опромінення платиноціаніду барію змінює зелений колір на жовтогарячий. Речовини типу хлороформу під дією гама-випромінювання розкладаються з утворенням соляної кислоти. Цей метод малочутливий, неточний і тому використовується переважно для вимірювання великих доз випромінювання.
Калориметричний метод реєстрації випромінювань. При радіоактивному розпаді і взаємодії іонізуючого випромінювання з речовиною виділяється тепло. Якби вся енергія випромінювання перетворювалася на теплову, яку можна виміряти за допомогою калори-
метрів, то шляхом простих розрахунків можна було б визначити активність досліджуваних препаратів.
Проте радіоактивний розпад характеризується незначною теплопродукцією. Наприклад, і г радію-226 упродовж години виділяє лише 136 кал, іонізація біологічної тканини дозою порядку 10 Гр-підвищує температуру на соті частки градуса. Тому калориметричний метод має дуже обмежене застосування, наприклад, для здійснення замірів у активній зоні реактора.