Измерения радиоактивности и ионизирующих излучений

     1 Зв = 1 Гр = 1 Дж/к = 100 рад = 100 бэр.

                   Q         Q              Q

     Бэр (биологический эквивалент рентгена) – это внесистемная единица эквивалентной  дозы, такая поглощенная доза любого излучения, которая вызывает тот  же биологический эффект, что и 1 рентген гамма-излучения.. Поскольку  коэффициент качества бета и гамма-излучений равен 1, то на местности, загрязненной радиоактивными веществами при внешнем облучении 1 Зв = 1 Гр; 1 бэр = 1 рад; 1 рад »1 Р.

     Из  этого можно сделать вывод, что  эквивалентная, поглощенная и экспозиционные дозы для людей, находящихся в  средствах защиты на зараженной местности, практически равны.

     Мощность  эквивалентной дозы – отношение  приращения эквивалентной дозы за какой-то интервал времени. Выражается в зивертах в секунду. Поскольку время пребывания человека в поле излучения при  допустимых уровнях измеряется, как правило, часами, предпочтительно выражаясь мощность эквивалентной дозы в микрозивертах в час.

     Согласно  заключению Международной комиссии по радиационной защите, вредные эффекты у человека могут наступать при эквивалентных дозах не менее 1,5 Зв/год (150 бэр/год), а в случаях кратковременного облучения – при дозах выше 0,5 Зв (50 бэр). Когда облучение превышает некоторый порог, возникает лучевая болезнь.

     Мощность  эквивалентной дозы, создаваемая  естественным излучением (земного и  космического происхождения), колеблется в пределах 1,5 – 2 мЗв/год и плюс искусственные источники (медицина, радиоактивные осадки) от 0,3 до 0,5 мЗв/год. Вот и выходит, что человек в год получает от 2 до 3 мЗв. Эти цифры примерные и зависят от конкретных условий. По другим источникам, они выше и доходят до 5 мЗв/год.

     Экспозиционная  доза – мера ионизационного действия фотонного излучения, определяемая по ионизации воздуха в условиях электронного равновесия.

     В СИ единицей экспозиционной дозы является один кулон на килограмм (Кл/кг). Внесистемной единицей является рентген (Р), 1Р – 2,58*10-4 Кл/кг. В свою очередь 1 Кл/кг » 3,876*103 Р. Для удобства в работе при перерасчете числовых значений экспозиционной дозы из одной системы единиц в другую обычно пользуются таблицами, имеющимися в справочной литературе.

     Мощность  экспозиционной дозы – приращение экспозиционной дозы в единицу времени. Ее единица в системе СИ - ампер  на килограмм (А/кг). Однако в переходный период можно пользоваться внесистемной единицей - рентген в секунду (Р/с).

     1 Р/с = 2,58*10-4 А/кг 

     Приборы радиационной разведки и дозиметрического контроля

     Приборы, предназначенные для обнаружения  и измерения радиоактивных излучений, называются дозиметрическими. Их основными  элементами являются воспринимающее устройство, усилитель ионизационного тока, измерительный прибор, преобразователь напряжения, источник тока.

     Как же классифицируются дозиметрические  приборы?

     Первая  группа – это рентгенметры-радиометры. Ими определяют уровни радиации на местности и зараженность различных объектов и поверхностей. Сюда относят измеритель мощности дозы ДП-5В (А, Б) -базовая модель. На смену этому прибору приходит ИМД-5.

     Вторая  группа. Дозиметры для определения  индивидуальных доз облучения. В  эту группу входят: дозиметр ДП-70МП, комплект индивидуальных измерителей  доз ИД-11.

     Третья  группа. Бытовые дозиметрические  приборы. Они дают возможность населению  ориентироваться в радиационной обстановке на местности, иметь представление о зараженности различных предметов, воды и продуктов питания.

     Измеритель  мощности дозы ДП-5В предназначен для  измерения уровней гамма-радиации и радиоактивной зараженности (загрязненности) различных объектов (предметов) по гамма-излучению. Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения определяется в миллирентгенах или рентгенах в час (мР/ч, Р/ч). Этим прибором можно обнаружить, кроме того, и бета-зараженность. Диапазон измерения по гамма-излучению от 0,05 мР/ч до 200 Р/ч. Для этого имеются шесть поддиапазонов измерений. Показания снимают по стрелке прибора. Кроме того, установлена и звуковая индикация, которая прослушивается с помощью головных телефонов. При обнаружении радиоактивности заражения отклоняется стрелка, а в телефонах раздаются щелчки, причем их частота возрастает с увеличением мощности гамма-излучений.

     Питание осуществляется от двух элементов типа 1,6 ПМЦ. Масса прибора - 3,2 кг. Порядок  подготовки прибора к работе и  работа с ним изложена в прилагаемой инструкции.

     Порядок измерения уровней радиации такой. Экран зонда ставится в положение  «Г» (гамма-излучение). Затем руку вместе с зондом вытянуть в сторону и  держать ее на высоте 0,7 - 1 м. от земли. Смотрите чтобы упоры зонда были обращены вниз. Можно зонд не вынимать и не брать в руку, а оставить его в чехле прибора, но тогда показания надо умножить на коэффициент экранизации тела, равный 1,2

     Степень радиоактивности зараженности объектов измеряется, как правило, на незараженной местности или в местах, где внешний гамма-фон не превышает предельно допустимого заражения объекта более чем в три раза.

     Гамма-фон  измеряется на расстоянии 15 - 20 м. От зараженный объектов аналогично измерению уровней  радиации на местности.

     Для измерения зараженности поверхностей по гамма-излучению экран зонда ставят в положение «Г». Затем проводят зондом почти в плотную к предмету (на расстоянии 1 - 1,5 см.). Место наибольшего заражения определяется по отклонению стрелки и максимальному количеству щелчков в головных телефонах.

     Измеритель  мощности дозы ИМД-5 выполняет те же функции и в том же диапазоне. По внешнему виду, ручкам управления и  порядку работы он практически ничем  не отличается от ДП-5В. В нем есть свои некоторые конструктивные особенности. Например, питание осуществляется от двух элементов А-343, которые обеспечивают непрерывную работу в течении 100 ч.

     Измеритель  мощности дозы ИМД-22 имеет две отличительные  особенности. Во-первых, он может производить  измерения поглощенной дозы не только по гамма-, но и нейтронному излучению, во-вторых, использоваться как на подвижных средствах, так и на стационарных объектах (пунктах управления, защитных сооружениях). Поэтому и питание у него может быть от бортовой сети автомобиля, бронетранспортера или от обычной, которая применяется для освещения, в 220 В. Диапазон измерений для разведывательных машин - от 1 х 10-2 до 1 х 104 рад/ч, для стационарных пунктов управления - от 1 до 1 х 104 рад/ч.

     Дозиметр  ДП-70МП предназначен для измерения  дозы гамма и нейтронного облучения  в пределах от 50 до 800 Р. Он представляет собой стеклянную ампулу, содержащую бесцветный раствор. Ампула помещена в пластмассовый (ДП-70МП) или металлический (ДП-70М) футляр. Футляр закрывается крышкой, на внутренней стороне которой находится цветной эталон, соответствующий окраске раствора при дозе облучения 100 Р (рад). Дело в том, что по мере облучения раствор меняет свою окраску. Это свойство и положено в основу работы химического дозиметра. Он дает возможность определять дозы как при однократном, так и при многократном облучении. Масса дозиметра - 46 г. Носят его в кармане одежды. Для того чтобы определить полученную дозу облучения, ампулу вынимают из футляра, вставляют в корпус колориметра. Вращая диск с фильтрами, ищут совпадение окраски ампулы с цветом фильтра, на котором и написана доза облучения. Если интенсивность окраски ампулы (дозиметра) является промежуточной между соседними двумя фильтрами, то доза определяется как средние значение обозначенных доз на этих фильтрах.

     Комплект  индивидуальных измерителей дозы ИД-11 предназначен для индивидуального контроля облучения людей с целью первичной диагностики радиационных поражений.

     В комплект входят 500 индивидуальных измерителей  доз ИД-11 и измерительное устройство. ИД-11 обеспечивает измерение поглощенной  дозы гамма- и смешанного гамма-нейтронного излучения в диапазоне от 10 до 500 рад (рентген). При многократном облучении дозы суммируются и сохраняются прибором в течении 12 месяцев. Масса ИД-11 - всего 25 г. Носят его в кармане одежды.

     Измерительное устройство сделано так, что может работать в полевых и стационарных условиях. Удобно в эксплуатации. Имеет цифровой отчет показаний на передней панели.

     Для сохранения жизни и здоровья людей  организуется контроль радиоактивного облучения. Он может быть индивидуальным и групповым. При индивидуальном методе дозиметры выдаются каждому человеку - обычно их получают командиры формирований, разведчики, водители автомобилей и др. лица, выполняющие задачи отдельно от своих основных подразделений.

     Групповой метод контроля применяется ля остального личного состава формирований и населения. В этом случае индивидуальные дозиметры выдаются одному - двум из звена, группы, команды или коменданту убежища, старшему по укрытию. Зарегистрированная доза засчитывается каждому как индивидуальная и записывается в журнал учета. 
 

     Бытовые дозиметры

     В результате аварии в Чернобыле радионуклиды выпали на огромной площади. Чтобы решить проблему информированности населения, Национальная комиссия по радиационной защите (НКРЗ) разработала «Концепцию создания и функционирования системы радиационного контроля, осуществляемого населением». В соответствии с ней люди должны иметь возможность самостоятельно оценивать радиационную обстановку в месте проживания или нахождения, включая и оценку радиоактивного загрязнения продуктов питания и кормов.

     Для этого промышленность выпускает  простые, портативные и дешевые  приборы - индикаторы, обеспечивающие, как минимум, оценку мощности до зы внешнего излучения от фоновых значений и индикацию допустимого уровня мощности дозы гамма-излучения.

     Многочисленные  приборы, которыми пользуется население (термометры, барометры, тестеры), измеряют микровеличины (температуру, давление, напряжение, силу тока). Дозиметрические  же приборы фиксируют микровеличины, то есть процессы, происходящие на уровне ядра (количество распадов ядер, потоки отдельных частиц и квантов) Поэтому для многих непривычны сами единицы измерения,  с которыми они сталкиваются. Более того, единичные измерения не дают точных показаний. Необходимо проводить несколько измерений и определять среднее значение. Затем все измеренные величины надо сопоставить с нормативами, чтобы правильно определить результат и вероятность воздействия на организм человека. Все это делает работу с бытовыми дозиметрами несколько специфичной. Еще один аспект, о котором надо сказать. Почему-то сложилось впечатление, что во всех странах дозиметры выпускаются в больших количествах, свободно продаются и население их охотно раскупает. Ничего подобного. Действительно, есть фирмы, которые выпускают и продают такие приборы. Но они совсем не дешевы. Например, в США дозиметры стоят 125 - 140 долларов, во Франции, где больше, чем у нас атомных станций, продажа дозиметров населению не производится. Но там, как заявляют руководители, нет такой необходимости.

     Наши  бытовые дозиметрические приборы  действительно доступны населению, а по своей работоспособности, высокому уровню, качеству и дизайну превосходят  многие зарубежные. Вот некоторые  из них: «Белла», РКСБ-104, Мастер-1, «Берег», СИМ-05, ИРД-02Б 

     Заключение

     В результате аварии на Чернобыльской  АЭС люди столкнулись с явлением необычным и во многих случаях  непонятным - радиацией. Ее не обнаружишь органами чувств, не ощутишь в момент воздействия (облучения), не увидишь. Поэтому  возникли всевозможные слухи, преувеличения и искажения. Это заставило некоторых переносить огромные психологические нагрузки, что в первую очередь объяснялось слабыми знаниями свойств радиации, средств и способов защиты от нее.

     Вот, например, что случилось в конце 1990 г. в Приполярном Надыме в доме 13 по ул. Молодежной. Кто-то, имея дозиметр, любопытства ради стал замерять уровни радиации и установил якобы двойное превышение нормального. Как он измерял, на какие нормы равнялся, одному Богу известно, но разговор о «зараженности» дома многие восприняли как достоверный факт. Люди переполошились и бросились бежать из своих квартир. Куда? Зачем? Как назвать все это?

     Другой  пример. В первых числах марта 1989 г. в г. Находке сессия городского совета поддержала требование населения не допускать новый атомный корабль «Североморпуть» в порт Восточный. Подобные действия ничем другим, как обыкновенным невежеством не назовешь. Неужели люди не знают, что в мире эксплуатируется давно большое количество кораблей с атомным энергетическими установками и никто, даже жители Мурманска, где швартуются атомные ледоколы, не протестуют. Экипажи таких кораблей не болеют лучевой болезнью, не покидают их в панике. Для них слово «Радиация» хорошо знакомо и понятно.

     Некоторые, услышав слово «Радиация», готовы бежать куда угодно, только подальше. А ведь бежать не надо, незачем. Естественный радиационный фон существует везде и всюду, как кислород в воздухе.

     Не  надо бояться радиации , но и не следует  ею пренебрегать. В малых дозах она безвредна и легко переносима человеком, в больших бывает смертельно опасна. В тоже время пора понять - с радиацией не шутят, она мстит за это людям. Надо твердо знать каждому, что человек рождается и живет в условиях постоянных излучений. В мире складывается так называемый естественный радиационный фон, включающий космические излучения и излучения радиоактивных элементов, всегда присутствующих в земной коре. Суммарная доза этих облучении, составляющих природный радиационный фон, колеблется в различных районах в довольно широких пределах и составляет в среднем 100 - 200 мбэр (1-2 мЗв) в год или примерно 8 - 20 мкР/ч.