Принцип обнаружения ионизирующих (радиоактивных) излучений (нейтронов, гамма-лучей, бета- и альфа-частиц) основан на способности этих излучений ионизировать вещество среды, в которой они распространяются.
Для обнаружения и измерения ионизирующих излучений используют следующие методы: фотографический, сцинтилляцион-ный, химический и ионизационный.
Фотографический метод основан на степени почернения фотоэмульсии. Под воздействием ионизирующих излучений молекулы бромистого серебра, содержащегося в фотоэмульсии, распадаются на серебро и бром. При этом образуются мельчайшие кристаллики серебра, которые и вызывают почернение фотопленки при ее проявлении. Плотность почернения пропорциональна поглощенной энергии излучения. Сравнивая плотность почернения с эталоном, определяют дозу излучения (экспозиционную или поглощенную), полученную пленкой. На этом принципе основаны индивидуальные дозиметры.
Сцинтилляционный метод. Некоторые вещества (сернистый цинк, йодистый натрий) под воздействием ионизирующих излучений светятся. Количество вспышек пропорционально мощности дозы излучения и регистрируется с помощью специальных приборов – фотоэлектронных умножителей.
Химический метод. Некоторые химические вещества под воздействием ионизирующих излучений меняют свою структуру. Так, хлороформ в воде при облучении разлагается с образованием соляной кислоты, которая дает цветную реакцию с красителем, добавленным к хлороформу. Двухвалентное железо в кислой среде окисляется в трехвалентное под воздействием свободных радикалов НО2 и ОН, образующихся в воде при ее облучении. Трехвалентное железо с красителем дает цветную реакцию. По плотности окраски судят о дозе излучения (поглощенной энергии). На этом принципе основаны химические дозиметры ДП-70 и ДП- 70М.
В современных дозиметрических приборах широкое распространение получил ионизационный метод обнаружения и измерения ионизирующих лучей.
Ионизационный метод. Под воздействием излучений в изолированном объеме происходит ионизация газа: электрически нейтральные атомы (молекулы) газа разделяются на положительные и отрицательные ионы. Если в этот объем поместить два электрода, к которым приложено постоянное напряжение, то между электродами создается электрическое поле. При наличии электрического поля в ионизированном газе возникает направленное движение заряженных частиц, т.е. через газ проходит электрический ток, называемый ионизированным. Измеряя, ионизационный ток, можно судить об интенсивности ионизирующих излучений.
Приборы, работающие на основе ионизационного метода, имеют принципиально одинаковое устройство (рис.1) и включает: воспринимающее устройство (ионизационную камеру или газоразрядный счетчик) - 1, усилитель ионизационного тока - 2 (электрическая схема, включающая электрическую лампу, нагрузочное сопротивление), регистрирующее устройство - 3 (микроамперметр), блок преобразования напряжения - 4, источник питания – 5
При воздействии радиоактивных излучений на воспринимающее устройство 1, в его цепи появляется ионизационный ток, для измерения которого служит микроамперметр 3 (шкала градуируется в р/ч или мр/ч), а питание осуществляется от сухих элементов 5, напряжение которых повышается до необходимого значения с помощью специального преобразователя 4.
В качестве воспринимающего устройства применяются ионизационная камера и газоразрядные счетчики, являющиеся важнейшим элементами любого дозиметрического прибора.
Схема ионизационной камеры (рис.2) состоит из: 1) Батарея, 2) отрицательный и положительный электрод, 3) Ионизационная камера, 3) Гальванометр.
Газоразрядные счетчики применяются для измерения радиоактивных излучений малой интенсивности и степени заражения альфа-, бетта-, гамма- активными веществами техники , одежды, продовольствия и т.д.
Приборы, предназначенные для обнаружения и измерения радиоактивных излучений, называются дозиметрическими приборами. Дозиметрические приборы подразделяются на стационарные и полевые. Полевые дозиметрические приборы применяются в ГО и в зависимости от назначения делятся: на индикаторы радиоактивности (ДП-63-А), рентгенметры (переносные – ДП-2, ДП-1-А, ДП-1-В; бортовые – ДП-3, ДП-3Б) рентгенметр-радиометры (ДП-5А (Б), ДП-5В) и индивидуальные дозиметры (ДП-22В, ДП-24, ИД-1).
Дозиметрические приборы предназначаются для:
- контроля облучения – получения данных о поглощенных или экспозиционных дозах излучения людьми и животными;
- контроля радиоактивного заражения радиоактивными веществами техники, транспорта, оборудования, одежды, продовольствия, воды и другие;
- радиационной разведки – определения уровня радиации на местности;
Для радиационной разведки и дозиметрического контроля на объекте используют дозиметры и измерители мощности экспозиционной дозы.
Рассмотрим устройство наиболее распространенных в ГО дозиметрических приборов?
Радиометр-рентгенметр ДП-5А.
Предназначен для измерения уровней гамма-лучей на местности и степени радиоактивного заражения различных предметов.
Прибор состоит из: 1) измерительного пульта, 2) зонда, соединенного с пультом гибким кабелем, 3) головных телефонов, 4) удлинительного штанги, 5) колодки питания, 6) запасного имущества и технической документации.
Пульт прибора ДП-5А состоит из: панели, отсека питания, газоразрядного счетчика и кожуха.
На панели прибора размещены:
1) Микроамперметр; 2) Переключатель поддиапазонов (6 поддиапазонов); 3) Ручка регулятора режима работы “Реж.”; 4) Кнопка “сброс” показаний микроамперметра “Сброс”; 5) Тумблер подсвета шкалы “Осв.”; 6) Гнездо для включения головных телефонов “Тлф.”; 7) Пробка корректора механической установки нул; 8) Отсек питания (три элемента батареи).
Зонд прибора состоит:
1) Стальной корпус; 2) Поворотный экран (в положении “Г” окно закрыто, “Б” окно открыто; 3) Окно, для обнаружения и измерения бетта-излучения; 4) Опорные выступы.
При измерении радиоактивного заражения различных предметов к ручке зонда крепят удлинительную штангу, длина которой 45-72 см.
Диапазон измерений прибора от 0,05 мр/ч до 200 р/ч. Вес прибора –2,1 кг, всего комплекта – 7,6 кг.
Показания отсчитываются по нижней шкале (на первом поддиапазоне) или по верхней шкале (на остальных поддиапазонах), затем умножаются на соответствующий коэффициент поддиапазона. Так, уровни радиации на местности измеряются на втором поддиапазоне (х1000) – до 5 р/ч, на первом поддиапазоне свыше 5 р/ч.
Подготовка прибора к работе проводится в следующем порядке:
- извлечь прибор из укладочного ящика, открыть крышку футляра, пристегнуть к футляру ремни;
- вынуть зонд и присоединить ручку и удлинительную штангу к зонду;
- установить корректором механический нуль на шкале микроамперметра;
- подключить источники питания;
- включить прибор, поставив ручки переключателей поддиапазонов в положение: “Реж.” ДП-5А . Далее с помощью ручки потенциометра стрелку прибора установить на отметке “ ”.
Проверка работоспособности прибора: - проверку проводят на всех поддиапазонах, кроме первого (“200), с помощью контрольного источника, для чего экран зонда устанавливают в положении “Б” и подключают телефоны;
- открывают контрольный бетта-источник, устанавливают зонд опорными выступами на крышку футляра так, чтобы источник находился против открытого окна зонда;
- переводят последователь переключатель поддиапазонов в положение “х1000”, “х100”, “х10”, “х1”, “х0,1”, наблюдая за показаниями прибора и прослушивают щелчки в телефонах. Стрелка микроаперметра должна зашкаливать на 6 и 5 поддиапазонах, отклонятся на 4, а на 3 и 2 могут не отклонятъся из-за недостаточной активности контрольного бетта-источника. После этого ручки переключателя поддиапазона “Выкл.” Нажать кнопки “Сброс” и повернуть экран в положение “Г”.
Комплект индивидуальных дозиметров ДП-22В и ДП-24
Предназначены для контроля экспозиционных доз гамма- облучения, получаемых людьми при работе на зараженной радиоактивными веществами местности или при работе с открытыми или закрытыми источниками ионизирующих излучений.
Комплект дозиметров ДП-22В состоит из зарядного устройства типа ЗД-5 и 50 штук индивидуальных дозиметров карманных прямопоказывающих типа ДКП-50А. В отличие от ДП-22В комплект дозиметров ДП-24 имеет 5 штук дозиметров ДКП-50А.
Зарядное устройство предназначено для зарядки дозиметров ДКП-50А. В корпусе ЗД-5 размещены: 1) преобразователь напряжения, 2) выпрямитель высокого напряжения, 3) потенциометр-регулятор напряжения, 4) лампочка для подсвета зарядного гнезда, 5) микровключатель и 6) элементы питания.
На верхней панели устройства находится: 1) ручка потенциометра, 2) зарядное гнездо с колпачком, 3) крышка отсека питания. Питание осуществляется от двух сухих элементов, обеспечивающих непрерывную работу прибора не менее 30 часов при токе потребления 200 мА.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему