Название: Безопасность в чрезвычайных ситуациях(В.А. Барановым )

Жанр: Технические

Просмотров: 1167


Лабораторная работа №1 бчс

 

СРЕДСТВА РАДИАЦИОННОЙ РАЗВЕДКИ

И ДОЗИМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

 

1. МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ

РАДИОАКТИВНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ.

 

Обнаружение радиоактивных излучений основывается на эффектах, которые проявляются при взаимодействии излучений со средой. В дозиметрических приборах гражданской обороны используются следующие методы обнаружения и измерения радиоактивных излучений:

– ИОНИЗАЦИОННЫЙ, при котором под воздействием радиоактивных излучений ионизируется газовая среда или кристаллы полупроводников и диэлектриков, в результате чего изменяется их электропроводность;

– РАДИОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ, при котором под воздействием радиоактивных излучений в некоторых веществах образуются вспышки света (сцинтилляция) или накапливается поглощенная энергия, которая освобождается при дополнительном возбуждении нагревом (радиотермолюминесценция) либо освещением определенным участком спектра света (радиофотолюминесценция). Наблюдаемые при этом оптические эффекты служат мерой поглощенной энергии;

– ХИМИЧЕСКИЙ, при котором в некоторых веществах под воздействием ионизирующих излучений протекает химическая реакция, сопровождающаяся изменением окраски (степени окраски) или цвета. Данный метод используют при регистрации значительных уровней радиации.

Явления, вызванные радиоактивным излучением, в указанных методах количественно связаны с интенсивностью излучения. Такая связь позволяет определять не только наличие радиоактивного излучения, но и его количественную характеристику. Количественная оценка эффекта воздействия ионизирующих излучений определяется их поглощенной энергией.

Устройство, предназначенное для преобразования поглощенной энергии ионизирующих излучений в другой вид энергии, удобный для регистрации и измерения, называется ДЕТЕКТОРОМ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ (от лат. detector – открыватель или detectio – обнаружение, детектирование).

Детекторы ионизирующих излучений, используемые в современных дозиметрических приборах гражданской обороны, в зависимости от характера процессов преобразования энергии излучений подразделяются на ионизационные, радиофотолюминесцентные и химические.

ИОНИЗАЦИОННЫЕ ДЕТЕКТОРЫ используются для измерения и мощности дозы гамма-излучения.

Принцип работы ионизационных детекторов заключается в следующем.

Подпись: Рис. 1. Действие радиоактивных излу-чений на газовую среду в электриче-ском полеПредставим себе замкнутый объем, в котором находятся две пластины – электроды (рис. 1), разделенные воздушной или газовой средой из электрически нейтральных молекул (атомов), участвующих в непрерывном хаотическом (тепловом) движении.

При воздействии гамма-излучений на газовую среду молекулы (атомы) среды ионизируются (первичная ионизация), в результате чего образуются положительные ионы и свободные электроны, находящиеся также в хаотическом движении.

Наряду с ионизацией газа происходит и обратный процесс – встречающиеся положительные ионы и электроны, сталкиваясь между собой, снова образуют нейтральные молекулы (атомы). Этот процесс называется РЕКОМБИНАЦИЕЙ.

Если к пластинам приложить разность потенциалов, то на положительные ионы и свободные электроны будут действовать силы электрического поля, в результате чего возникает их упорядоченное движение: положительные ионы устремляются к отрицательному электроду (катоду), а свободные электроны – к положительному электроду (аноду). Это движение разноименных зарядов в противоположных направлениях и представляет собой ионизационный ток, который может быть измерен, а следовательно, измерено и радиоактивное излучение.

Величина ионизационного тока при постоянной интенсивности гамма-излучения Iγ зависит от напряжения, приложенного к электродам воспринимающего устройства. Эта зависимость называется вольтамперной характеристикой (рис. 2), которая разбивается на три характерных участка: область усиленной рекомбинации, область насыщения и область ударной ионизации.

 

U

 

 

Рис. 2. Вольтамперная характеристика ионизационного детектора

 

1. Область усиленной рекомбинации (область закона Ома)

 

На участке от 0 до U1, когда напряжение на электродах детектора еще мало, все первичные ионы и свободные электроны, образованные в результате воздействия ионизирующего излучения, достигают электродов. Большинство из них рекомбинируют. В области усиленной рекомбинации величина ионизационного тока пропорциональна средней скорости ионов и числу их в единице объема.

В свою очередь средняя скорость ионов прямо пропорциональна величине напряжения, приложенного к электродам. Число же ионов в единице объема от напряжения не зависит, а зависит только от интенсивности ионизирующего излучения. Если интенсивность постоянна, то постоянно и количество пар – положительных ионов и свободных электронов. Отсюда следует, что количество ионов в единице объема прямо пропорционально интенсивности излучения.

Таким образом, при постоянной интенсивности излучения величина ионизационного тока прямо пропорциональна величине напряжения, приложенного к электродам, и обратно пропорциональна сопротивлению газовой среды (в газах сопротивление движению ионов, также как и их количество, не зависит от напряжения). Поэтому в рассматриваемой области соблюдается закон Ома.

 

2. Область насыщения

 

На участке от U1 до U2 все ионы, образовавшиеся в результате ионизации, достигают электродов. Величина ионизационного тока на этом участке не зависит от величины напряжения, приложенного к электродам, а определяется величиной интенсивности ионизирующего излучения или мощностью дозы гамма-излучения и, следовательно, может служить критерием для оценки дозы ионизирующего излучения (уровня радиации).

Мощность дозы Р и интенсивность гамма-излучения Iγ связаны формулой

Р = μm·Iγ,

 

где μm – массовый коэффициент поглощения энергии.

 

3. Область ударной ионизации.

На участке от U2 до U3 при увеличении напряжения ионизационный ток начинает возрастать за счет того, что свободные электроны, образовавшиеся под воздействием гамма-излучения, приобретают достаточно большую скорость и в свою очередь, соударяясь с атомами среды, вызывают появление вторичных электронов (вторичная ионизация), которое и приводит к резкому возрастанию ионизационного тока.

При дальнейшем увеличении напряжения на электродах в воздушном или газовом объеме возникает явление пробоя. Прекращение действия ионизирующего излучения при этом уже не вызовет исчезновение тока между электродами: воздух или газ будет являться проводником исключительно под воздействием электрического поля.

 

В дозиметрических приборах применяются ионизационные детекторы, работающие в областях насыщения и ударной ионизации. Детекторы, работающие в области насыщения, называются ИОНИЗАЦИОННЫМИ КАМЕРАМИ, а в области ударной ионизации – ГАЗОРАЗРЯДНЫМИ СЧЕТЧИКАМИ.

На рис. 3 показано устройство ионизационной камеры.

 

Подпись: Рис. 3. Устройство ионизационной камеры:
1 – корпус; 2 – алюминиевый стержень; 3 – изолятор

 

Камера представляет собой алюминиевый цилиндр, являющийся положительным электродом. Роль отрицательного электрода выполняет алюминиевый стержень, размещенный по оси цилиндра и закрепленный на изоляторе. Камера заполнена воздухом при нормальном давлении, рабочее напряжение 100–200 В.

Если на ионизационную камеру воздействует уровень радиации Р, то в каждом кубическом сантиметре ее газовой среды за 1 с образуется N0 пар положительный ион – свободный электрон, а в объеме V создается N0V таких пар. Так как величина заряда иона и электрона е = 1,6·10–19 Кулона, а общий заряд одного знака, возникающий в камере за 1 с, равен  еN0V, то в режиме насыщения величина ионизационного тока равна

Iнас = еN0V.

Поскольку при уровне радиации 1 р/ч в 1 см3 воздуха в течение 1 ч создается 2,083·109 пар ион-электрон, то за 1 с их число (N) будет равно (2,083·109)/3600, а при уровне радиации Р

N  = (2,083·109·Р)/3600.

 

Следовательно,

Iнас = (1,6·10-19·2,083·109·Р·V)/3600 = 9,27·10-14·Р·V.

Отсюда видно, что в режиме насыщения ионизационный ток пропорционален уровню радиации (мощности дозы). Поэтому измерение мощности дозы может быть сведено к измерению ионизационного тока.

Ионизационные камеры могут использоваться также и для измерения доз облучения.

Если камеру, обладающую емкостью С, подключить к источнику питания напряжением U1, то она получит заряд Q1 = C·U1. При отсутствии ионизирующего облучения заряд и напряжение камеры сохраняются неизменными.

При воздействии на камеру ионизирующих излучений образующиеся в ее рабочем объеме положительные ионы и электроны притягиваются соответственно к отрицательно и положительно заряженным электродам камеры и нейтрализуют заряд на них. Заряд на камере уменьшается до величины Q2, а напряжение – до U2.

Изменение заряда на камере ΔQ = Q1 – Q2 прямо пропорционально числу образованных в камере пар положительный ион-электрон N и заряду каждого иона е, т. е. ΔQ = Nе. При дозе 1 Р в 1 см3 объема камеры образуется 2,083·109 пар ион-электрон, а в объеме V при воздействии дозы D их образуется N = 2,083·109·V·D.

Следовательно, ΔQ = 2,083·109·1,6·10-19·V·D = 3,33·10-10·V·D.

Этому изменению заряда на камере соответствует уменьшение напряжения

ΔU = U1 – U2 = ΔQ/C = 3,33·10-10·V·D/C.

Таким образом, уменьшение заряда и напряжения на электродах камеры при ее облучении прямо пропорционально дозе излучения, если U1 и U2 камеры находятся в пределах области насыщения для всех воздействующих на камеру уровней радиации (рис. 2). Следовательно, измерение дозы с помощью ионизационной камеры можно осуществить по изменению ее заряда или напряжения.

На основе ионизационной камеры разработан малогабаритный малой массы измеритель дозы, применяемый для индивидуального контроля облучения.

 

Рассмотрим теперь работу газоразрядного счетчика. Устройство газоразрядного счетчика показано на рис. 4.

 

 

При воздействии ионизирующих излучений газовая среда счетчика ионизируется. Образовавшиеся первичные электроны движутся под действием электрического поля к положительному электроду (аноду) и после приобретения достаточной энергии производят вторичную (ударную) ионизацию газовой среды. В результате каждого акта ударной ионизации образуется новая электронно-ионная пара. Образовавшиеся электроны также приобретают энергию, достаточную для ионизации ударом. Таким образом, возникает электронная лавина. Скорость движения электронов к аноду на два порядка больше скорости движения положительных ионов к катоду. Поэтому за время движения электронов к аноду положительные ионы практически не изменяют своего положения, образуя вокруг анода «чехол».

Достигшие анода электроны нейтрализуют часть положительного заряда на нем и уменьшают напряженность электрического поля. Это продолжается до тех пор, пока напряженность электрического поля не понизится до величины, при которой ударная ионизация становится невозможной. После ее прекращения «чехол» малоподвижных положительных ионов перемещается под действием электрического поля к катоду, а напряжение на электродах снижается. В результате на счетчике формируется отрицательный импульс, который можно регистрировать.

По мере поступления от источника питания электрического тока восстанавливается напряженность электрического поля. Когда напряженность становится выше критической, счетчик способен регистрировать вновь ионизирующее излучение.

Так как между скоростью счета импульсов и мощностью дозы излучения существует пропорциональная зависимость, то газоразрядные счетчики используются в качестве детекторов для измерения мощности дозы.

Газоразрядные счетчики также могут быть использованы для измерения степени заражения объектов. В основу этого положена пропорциональная зависимость между количеством импульсов N, возникших в единицу времени, и активностью А источника излучения: N = ηА, где η – коэффициент, показывающий, какая доля из общего числа распадов, происходящих в источнике излучения в единицу времени, регистрируется счетчиком.

Газоразрядные счетчики, выдавая импульсы с большой амплитудой, позволяют применять сравнительно простую электрическую схему для их регистрации. Последнее обстоятельство очень важно для переносных дозиметрических приборов.

 

РАДИОФОТОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ (РФЛ) ДЕТЕКТОРЫ используются для измерения доз различных видов излучений. В качестве РФЛ детекторов наибольшее применение получили алюмофосфатные стекла, активированные серебром.

Ионизирующие излучения, взаимодействуя с РФЛ детектором, создают в нем центры люминесценции, которые образуют полосы поглощения в ближнем спектре ультрафиолетовой части света. Возбуждение центров люминесценции ультрафиолетовым светом в пределах этих полос вызывает видимую оранжевую люминесценцию, интенсивность которой пропорциональна поглощенной дозе излучений. При этом центры люминесценции практически не разрушаются, что позволяет проводить измерения многократно. Интенсивность люминесценции (доза облучения) измеряется специальным устройством.

Достоинствами РФЛ детекторов является миниатюрность, широкий диапазон измерений (до нескольких тысяч рад.), чувствительность к разным видам ионизирующих излучений, длительность сохранения информации (до 12 месяцев и более).

 

ХИМИЧЕСКИЕ ДЕТЕКТОРЫ используются для измерения доз различных видов излучений. Они представляют собой стеклянные ампулы, заполненные водными растворами (или гелями) различных веществ, которые изменяют свою окраску  в результате окислительных и восстановительных реакций при воздействии ионизирующих излучений.

В основе использования химических детекторов для измерения доз облучения лежит пропорциональная зависимость между дозой облучения и количественным выходом продуктов реакции.

Поскольку образовавшиеся продукты реакции придают раствору окраску, а интенсивность окраски характеризует количественный выход продуктов реакции, то по интенсивности окраски можно судить о дозе облучения.

Для измерения выходных параметров детекторов ионизирующих излучений применяются электронные усилительные схемы с регистрирующими устройствами на выходе или специальные измерительные устройства для съема выходных параметров РФЛ и химических детекторов. Электронные усилительные схемы в зависимости от типа детектора и вида измеряемой величины подразделяются на измерители заряда и измерители средней частоты импульсов.

Измерители заряда (электрометры) служат для измерения малых зарядов емкости ионизационных камер. Они могут использоваться для измерения дозы излучений.

Измерители средней частоты импульсов предназначены для определения среднего числа импульсов в единицу времени, поступающих на их вход, и используются в измерителях мощности дозы. В простейших измерителях определение мощности дозы может осуществляться без усиления входных импульсов. В качестве регистрирующего устройства применяются электроизмерительные приборы (микроамперметры).

Электрическое питание осуществляется, как правило, от сухих элементов или аккумуляторов. Для получения высокого напряжения используются преобразователи напряжений на транзисторах, преобразующие низкое постоянное напряжение источников питания в высокое постоянное напряжение. В качестве источников питания высокого напряжения малой мощности могут применяться пьезоэлементы.

Примерная структурная схема дозиметрического прибора показана на рис. 5.

 

Рис. 5. Структурная схема дозиметрического прибора

 

НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ

ДОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ

 

Для выявления фактической радиационной обстановки в зонах радиоактивного загрязнения в условиях мирного и военного времени применяются войсковые дозиметрические приборы, предназначенные для решения следующих задач:

– обнаружения радиоактивного заражения в целях оповещения о нем населения, личного состава формирований гражданской обороны, а также воинских частей для своевременного принятия мер защиты;

– измерения мощности дозы в районах нахождения населения, формирований и войск, на маршрутах движения для оценки влияния радиоактивного заражения на их действия и принятие мер защиты;

– измерения степени зараженности населения, личного состава формирований и воинских частей, техники, продуктов питания и воды для определения необходимости и полноты дезактивации, а также для определения возможности и норм потребления зараженных продуктов питания;

– измерения доз облучения для определения жизнедеятельности населения, боеспособности формирования гражданской обороны и воинских частей в радиационном отношении, а также для сортировки раненых и пораженных.

Классификация дозиметрических приборов в зависимости от их назначения приведена в табл. 1.

 

Таблица 1

Назначение

Наименование

Тип прибора

Приборы радиационного наблюдения

Индикаторы радиоактивности

ДП-63А, ДП-64

Приборы радиационной разведки

Измерители мощности дозы

ДП-5А, Б, В, ИМД-21

Приборы контроля радиоактивного заражения

То же

ДП-5Б, В

Приборы контроля облучения

Войсковые измерители дозы

ДП-22В, ДП-24, ИД-1

Индивидуальные измерители дозы

ДП-70, ИД-11

 

Войсковые дозиметрические приборы работоспособны в интервале температур от минус 40 оС до плюс 50 оС при относительной влажности до 98 \%.

 

3. ИЗМЕРИТЕЛИ ДОЗЫ ДП-5А, Б, В

 

Измерители мощности дозы ДП-5А, Б, В предназначены для измерения мощности дозы гамма-излучения на местности и радиоактивной зараженности различных предметов по гамма-излучению, а также для обнаружения бета-излучения. Измерение производится в той точке пространства, в которой помещен блок детектирования.

Диапазон измерения от 0,05 мР/ч до 200 Р/ч разбит на шесть поддиапазонов:

первый – от 5 до 200 Р/ч (шкала прибора 0 – 200);

второй – от 500 до 5000 мР/ч (шкала прибора 0 – 5);

третий – от 50 до 500 мР/ч (шкала прибора 0 – 5);

четвертый – от 5 до 50 мР/ч (шкала прибора 0 – 5);

пятый – от 0,5 до 5 мР/ч (шкала прибора 0 – 5);

шестой – от 0,05 до 0,5 мР/ч (шкала прибора 0 – 5).

Отсчет показаний на первом поддиапазоне производится непосредственно по шкале 0–200, на втором – шестом поддиапазонах по шкале 0–5 с последующим умножением на соответствующий коэффициент поддиапазона. Погрешность прибора не превышает ±30 \% от измеряемой величины.

Зонд (блок детектирования) приборов герметичен и допускает погружение в воду на глубину до 50 см. Приборы имеют звуковую индикацию на всех поддиапазонах, кроме первого.

Подпись:  
Рис. 6. Измеритель мощности дозы ДП-5В:
1 – измерительный пульт; 2 – блок детектирования; 3 – соедини-тельный кабель; 4 – контрольный источник;  5 – поворотный экран; 6 – микроамперметр; 7 – переключатель поддиапазонов; 8 – кнопка сброса показаний;  9 – тумблер подсвета шкалы микроамперметра;  10 – крышка футляра прибора; 11 – таблица допустимых значений заражения объектов; 12 – удлинительная штанга; 13 – головные теле-
                                  фоны; 14 – футляр

 

Питание приборов осуществляется от трех элементов типа КБ-1, которые обеспечивают непрерывную работу в нормальных условиях в течение не менее 40 ч для ДП-5А, Б и 55 ч для ДП-5В. Приборы могут подключаться к внешним источникам постоянного тока напряжением 3; 6; 12 В – ДП-5А, Б и 12 или 24 В – ДП-5В, имея для этой цели колодку питания и делитель напряжения с кабелем длиной 10 м.

Устройство приборов ДП-5А, Б, В. В комплект приборов входят (рис. 6): собственно прибор, футляр с ремнями; удлинительная штанга; колодка питания к ДП-5А, Б, для ДП-5В – колодка питания с делителем напряжения; комплект эксплуатационной документации и запасного имущества; головной телефон и укладочный ящик.

Прибор (рис. 6) состоит из измерительного пульта, зонда в ДП-5А, Б или блока детектирования в ДП-5В, соединенных между собой гибким кабелем, контрольного стронциево-иттриевого источника бета-излучений для проверки работоспособности прибора (с внутренней стороны крышки футляра у ДП-5А, Б и в поворотном экране блока детектирования ДП-5В). На панели измерительного пульта размещены: микроамперметр с двумя измерительными шкалами, переключатель поддиапазонов, ручка «Режим» в ДП-5А, Б, кнопка сброса показаний «Сброс», тумблер подсвета шкалы, винт для доступа к корректору нуля микроамперметра (в ДП-5А, Б), гнездо подключения телефонов.

Снизу корпус пульта имеет отсек для размещения источников питания. При отсутствии элементов питания сюда может быть подключена колодка питания от источников постоянного тока.

Воспринимающими устройствами приборов являются газоразрядные счетчики, установленные: в приборе ДП-5А, Б – один (СИЗБГ) в измерительном пульте и два (СИЗБГ и СТС-5) в зонде; в приборе ДП–5В – два (СБМ-20 и СИЗБГ) в блоке детектирования.

Зонд и блок детектирования представляют собой стальной цилиндрический корпус с окном для индикации бета-излучения, заклеенным этилцеллюлозной водостойкой пленкой, через которую проникают бета-частицы. На корпус надет металлический поворотный экран, который фиксируется в двух положениях («Г» и «Б») на зонде и в трех положениях («Г», «Б» и «К») на блоке детектирования. В положении «Г» окно корпуса закрывается экраном, и в счетчик могут проникать только гамма-излучения. При повороте экрана в положение «Б» окно корпуса открывается, и бета-частицы проникают к счетчику. В положении «К» контрольный источник бета-излучения, который укреплен в углублении на экране блока детектирования, устанавливается против окна и в этом положении проверяется работоспособность прибора ДП-5В.

На корпусах зонда и блока детектирования имеются по два выступа, с помощью которых они устанавливаются на обследуемые поверхности при индикации бета-зараженности. Внутри корпуса находится плата, на которой смонтированы газоразрядные счетчики, усилитель-нормализатор и электрическая схема.

Футляр прибора состоит: ДП-5А, Б – из двух отсеков (для установки пульта и зонда); ДП-5В – из трех отсеков (для размещения пульта, блока детектирования и запасных элементов питания). В крышке футляра имеются окна для наблюдения за показаниями прибора. Для ношения прибора к футляру присоединяются два ремня.

Головной телефон состоит из двух малогабаритных телефонов типа ТГ-7 м и оголовья из мягкого материала. Он подключается к измерительному пульту и фиксирует наличие радиоактивных излучений: чем выше мощность излучения, тем чаще звуковые щелчки.

Из запасных частей в комплект прибора входят чехлы для зонда, колпачки, лампочки накаливания, отвертка, винты.

Подготовка прибора к работе проводится в следующем порядке:

– извлечь прибор из укладочного ящика, открыть крышку футляра, провести внешний осмотр, пристегнуть к футляру поясной и плечевой ремни;

– вынуть зонд или блок детектирования; присоединить ручку к зонду, а к блоку детектирования – штангу (используемую как ручку);

– установить корректором (под винтом на пульте) стрелку измерительного прибора в нулевое положение (при необходимости);

– подключить источники питания (при питании прибора от посторонних источников постоянного тока 3; 6 или 12 В пользуются колодкой питания, предварительно устанавливая две перемычки на нужное положение);

– включить прибор, поставив ручки переключателей поддиапазонов в положение: «Реж.» ДП-5А, Б и «▲» (контроль режима) ДП-5В (стрелка прибора должна установится в режимном секторе); в ДП – 5А, Б с помощью ручки «Режим» стрелку прибора установить в режимном секторе на метку «▼». Если стрелки микроамперметров не входят в режимные сектора, необходимо заменить источники питания.

Проверку работоспособности приборов проводят на всех поддиапазонах, кроме первого («200») с помощью контрольных источников, для чего экраны зонда и блока детектирования устанавливают в положениях «Б» и «К» соответственно и подключают телефоны. В приборе ДП-5А, Б открывают контрольный бета-источник, устанавливают зонд опорными выступами на крышку футляра так, чтобы источник находился против открытого окна зонда. Затем, переводя последовательно переключатель поддиапазонов в положения «х1000», «х100», «х10» «х1» и «х0,1», наблюдают за показаниями микроамперметров и прослушивают щелчки в телефонах. Стрелки микроамперметров должны зашкаливать на VI и V поддиапазонах, отклоняться на IV, а на III и II могут не отклоняться из-за недостаточной активности контрольных бета-источников.

После этого ручки переключателей поставить в положение «Выкл.» ДП-5А, Б и «▲» – ДП-5В; нажать кнопки «Сброс»; повернуть экраны в положение «Г». Приборы готовы к работе.

Радиационную разведку местности с уровнями радиации 0,5 – 5 Р/ч производят на втором поддиапазоне (зонд и блок детектирования с экраном в положении «Г» остаются в кожухах приборов), а свыше 5 Р/ч – на первом поддиапазоне. При измерении прибор должен находиться на высоте 0,7 – 1 м от поверхности земли.

Степень радиоактивного заражения кожных покровов людей, их одежды, сельскохозяйственных животных, техники, оборудования, транспорта и т. п. определяется в такой последовательности.

Измеряют гамма-фон в месте, где будет определяться степень заражения объекта, но не ближе 15–20 м от обследуемого объекта (экран зонда и блока детектирования находится в положении «Г»). Затем зонд (блок детектирования) упорами вперед подносят к поверхности объекта на расстояние 1,5–2 см и медленно перемещают над поверхностью объекта. Из максимальной мощности экспозиционной дозы, измеренной на поверхности объекта, вычитают гамма-фон. Результат будет характеризовать степень радиоактивного заражения объекта.

Для определения наличия наведенной активности техники, подвергшейся воздействию нейтронного излучения, производят два измерения – снаружи и внутри техники. Если результаты измерений близки между собой, это означает, что техника имеет наведенную активность.

Для обнаружения бета-излучений необходимо установить экран зонда (блока детектирования) в положение «Б», зонд (блок детектирования) поднести к обследуемой поверхности на расстояние 1,5–2 см. Ручку переключателя поддиапазонов последовательно переключать в положения «х0,1», «х1», «х10» до получения отклонения стрелки микроамперметра в пределах шкалы. Отметить показания. Затем экран зонда (блока детектирования) перевести в положение «Г». Уменьшение показаний прибора на одном и том же поддиапазоне по сравнению с бета-измерением показывает наличие бета-излучения.

Если надо выяснить, с какой стороны заражена поверхность брезентовых тентов, стен и перегородок сооружений и других прозрачных для гамма-излучения объектов, то производят по два измерения в положении экрана зонда (блока детектирования) «Б» и «Г». Поверхность заражена с той стороны, с которой показания прибора в положении «Б» зонда (блока детектирования) заметно выше.

При определении степени радиоактивного заражения воды отбирают две пробы общим объемом 1,5–10 л. Одну пробу из верхнего слоя водоисточника, другую – с придонного слоя. Измерения производят зондом (блоком детектирования) в положении «Б», располагая его на расстоянии 0,5–1 см от поверхности воды.

 

Контрольные вопросы

 

1. Какие методы используются для обнаружения ионизирующих излучений и их краткое описание.

2. Устройство и принцип работы газоразрядного счетчика, используемого в дозиметрических приборах.

3. Дозиметрический прибор ДП-5В, состав и назначение составных элементов.

4. Рассказать о порядке подготовки ДП-5В к работе.

5. Выполнить практически один из видов измерений (по указанию преподавателя).

 

4. КОМПЛЕКТ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ДОЗЫ ДП-22В

 

Комплект измерителей дозы ДП-22В (рис. 7) предназначен для измерения доз гамма-облучения, получаемых людьми при работе на зараженной радиоактивными веществами местности или при работе с открытыми и закрытыми источниками ионизирующих излучений. Он состоит из 50 индивидуальных дозиметров карманных прямопоказывающих типа ДКП-50-А и зарядного устройства ЗД-5.

Индивидуальный дозиметр ДКП-50-А обеспечивает измерение доз облучения в диапазоне от 2 до 50 Р при мощности дозы до 200 Р/ч. Отсчет измеряемых доз производится по шкале, проградуированной в рентгенах. Саморазряд измерителя дозы не превышает двух делений за сутки. Погрешность измерения дозы при температуре +20о и относительной влажности 98 \% не превышает ±10 \% максимального значения шкалы. Питание зарядного устройства осуществляется от двух элементов 1,6 ПМЦ-У-8, которые обеспечивают непрерывную работу устройства не менее 30 ч.

 

Рис. 7. Комплект войсковых измерителей дозы ДП-22В:

 

1 – измеритель дозы ДКП-50А; 2 – зарядное устройство ЗД-5;

3 – зарядное гнездо; 4 – крышка отсека питания; 5 – регулятор

зарядного напряжения; 6 – укладочный ящик

 

В измерителе дозы ДКП-50-А (рис. 8) в качестве детектора используется ионизационная камера, к которой подключен трубчатый конденсатор 3 с электроскопом. Центральный электрод 4 системы камера-конденсатор выполнен из алюминиевой проволоки U-образной формы. К этому электроду в качестве подвижного лепестка приклеена тонкая платиновая визирная нить 5. U-образное колено центрального электрода и платиновая нить образуют электроскоп. Внешним электродом ионизационной камеры является дюралевый цилиндрический корпус 1.

В передней части корпуса расположено отсчетное устройство – микроскоп с 90-кратным увеличением, позволяющий рассмотреть положение платинированной нити на фоне шкалы. Микроскоп состоит из окуляра 8, объектива 10 и шкалы 9. Шкала имеет 25 делений (от 0 до 50). Цена деления соответствует 2 Р. Шкалу и окуляр крепят фасонной гайкой.

 

Подпись:

 

Подпись: Рис. 8. Войсковой измеритель дозы ДКП-50-А:

1 – корпус; 2 – отрицательный электрод; 3 – конденсатор; 
4 – положительный  электрод;  5 –  подвижный  лепесток 
электроскопа (нить); 6 – эластичная мембрана; 7 – контакт; 
8 – окуляр; 9 – шкала; 10 – объектив; 11 – нижняя пробка; 
12 – верхняя пробка; 13 – держатель

 

В задней части корпуса находится зарядная часть, состоящая из эластичной мембраны 6 и подвижного контактного штыря 7. При нажатии на контактный штырь эластичная мембрана прогибается и штырь замыкается с центральным электродом 4 ионизационной камеры. При снятии нагрузки эластичная мембрана и контактный штырь занимают исходное положение.

Зарядную часть дозиметра предохраняет от загрязнения защитная прозрачная пробка 11. Дозиметр крепится к карману одежды с помощью держателя 13.

Зарядное устройство ЗД-5 предназначено для зарядки трубчатого конденсатора ДКП-50-А. В корпусе ЗД-5 размещены: преобразователь напряжения, выпрямитель высокого напряжения, потенциометр – регулятор напряжения, лампочка для подсвета зарядного гнезда, микровыключатель и элементы питания. Напряжение на выходе зарядного устройства плавно регулируется

в пределах от 180 до 250 В. Ручка потенциометра и зарядное гнездо находятся на верхней панели ЗД-5.

Принцип действия дозиметра подобен действию простейшего электроскопа. В процессе зарядки конденсатора визирная нить электроскопа 5 отклоняется от U-образного колена центрального электрода 4 под влиянием сил электростатического отталкивания. Отклонение нити зависит от приложенного напряжения, которое при зарядке регулируют и подбирают так, чтобы изображение визирной нити совместилось с нулем шкалы отсчетного устройства.

При воздействии гамма-излучения на заряженный дозиметр в рабочем объеме ионизационной камеры возникает ионизационный ток, уменьшающий первоначальный заряд конденсатора и камеры, а следовательно, и потенциал центрального электрода. Изменение потенциала, измеряемого электроскопом, пропорционально экспозиционной дозе гамма-излучения. Изменение потенциала центрального электрода приводит к уменьшению сил электростатического отталкивания между визирной нитью и

U-образным коленом. В результате визирная нить сближается с U-коленом, а изображение ее перемещается по шкале отсчетного устройства. Держа дозиметр против света и наблюдая через окуляр за нитью, можно в любой момент произвести отсчет полученной экспозиционной дозы излучения.

Зарядка дозиметра ДКП-50-А производится перед выходом на работу в район радиоактивного заражения (действия гамма-излучения) в следующем порядке:

– отвинтить защитную пробку ДКП-50-А и защитный колпачок зарядного гнезда ЗД-5;

– ручку потенциометра ЗЛ-5 повернуть влево до отказа;

– дозиметр вставить в зарядное гнездо ЗД-5, при этом включаются подсветка зарядного гнезда и высокое напряжение;

– наблюдая в окуляр, слегка нажать на дозиметр и, поворачивая ручку потенциометра вправо, установить нить на «0» шкалы, после чего вынуть дозиметр из зарядного гнезда;

– проверить положение нити на свет: ее изображение должно быть на отметке «0», затем завернуть защитную пробку дозиметра и колпачок зарядного гнезда.

 

Контрольные вопросы

 

1. Устройство и принцип работы ионизационной камеры.

2. Устройство ДКП-22В и принцип измерения экспозиционной дозы гамма-излучения.

3. Порядок подготовки прибора к работе.

4. Определение экспозиционной дозы излучения.

 

Рекомендуемая литература

 

1. Радиоактивные загрязнения и их измерение: Учебное пособие. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 224 с.: ил.

2. Гражданская оборона: Учебник для вузов / В.Г. Атаманюк, Л.Г. Ширшев, Н.И. Акимов. Под ред. Д.И. Михайлика. – М.: Высш. шк., 1986. – 207 с.: ил.

3. Гражданская оборона: Учебник для вузов / П.Т. Егоров, И.А. Шляхов, Н.И. Алабин. Под ред. А.П. Зайцева. Изд. 3-е, перераб. М.: Высш. шк., 1977. – 303 с.: ил.