Экспериментальная часть.

Упражнение 1.

Тема: Природный радиационный фон и методы его измерения.

Цель: 1.Ознакомиться с методами дозиметрии, приобрести навыки работы с прибором «Белла». 2. Определяем годовую эквивалентную дозу, пользуясь предоставленным приборам.

Измерение природного радиационного фона с помощью индикаторов внешнего - излучения "Белла".

Приборы и принадлежности.

Индикатор "Белла" предназначен для обнаружения и оценки с помощью звуковой сигнализации интенсивности - излучения, а также определения уровня мощности эквивалентной дозы (МЭД) -излучения по цифровому табло.

Индикатор "Белла" применяется для оперативного индивидуального контроля населением радиационной обстановки. Результаты опенки мощности эквивалентной дозы не могут использоваться для официальных заключений о радиационной обстановке.

Измерения.

1. Работа в режиме "Поиск".

Перевести переключатель "Поиск" в верхнее положение. При естественном фоновом излучении индикатор будет подавать от 10 до 60 звуковых сигналов в минуту. При увеличении интенсивности -излучения пропорционально возрастает и частота звуковых сигналов. Провести измерения 5 раз и рассчитать среднее значение, сравнить с нормой.

2. Работа в режиме "МЭД".

1 Для определения МЭД необходимо кратковременно нажать на кнопку "МЭД - контр. питания", которая расположена в верхней части корпуса прибора. При этом на цифровом табло возникнут точки после каждого разряда 0.0.0.0. и начнется набор МЭД. После окончания набора точки исчезнут и на цифровом табло будет выведено значение мощности эквивалентной дозы в мкЗв /ч. Провести измерения 5 раз.

2. Для получения мощности экспозиционной дозы в мкР/ч необходимо показания индикатора умножить на 100. Работу в режиме "МЭД" проводим при отключенной звуковой сигнализации.

Расчетная часть.

.Вычисление результатов.

1. Провести не менее 5 измерений МЭД, записать полученные данные в таблицу и определить ее среднее значение по формуле:. .

2. Для получения мощности экспозиционной дозы в мкР/ч необходимо среднее значение показания индикатора умножить на 100. Норма для помещений мощности экспозиционной дозы составляет 20 мкР/ч.

3. Исходя из полученных результатов провести оценку билогической дозы -излучения за 1 год в Зв и берах. , где N- число часов в году.

Результаты работы.

Выводы

1.Сделать вывод о соответствии полученного значения мощности экспозиционной дозы с нормативным значением. Норма для помещений мощности экспозиционной дозы составляет 20 мкР/ч.

2. Сравнить полученные данные с приведенными ниже средними дозами природного облучения, приходящимися на каждого жителя Земли. Согласно средним нормам годовая биологическая доза облучения каждого жителя Земли от естественного излучения составляет ~ 1,0 мЗв (0,1 бэр).

Вопросы для самоконтроля смотри в упражнении 2.

Упражнение 2.

Тема: Природный радиационный фон и методы его измерения.

Цель: 1.Ознакомиться с методами дозиметрии и радиометрии, приобрести навыки работы с прибором МКС-АТ 6130. 2. Определяем годовую эквивалентную дозу, пользуясь предоставленным приборам.

Измерение природного радиационного фона с помощью прибора МКС-АТ6130

Приборы и принадлежности.

1. Конструкция прибора.

Общий вид прибора МКС-АТ6130 приведен на рис. 1.

Рис.1.

На передней панели приборов находятся жидкокристаллический экран, мембранная панель управления и светодиодный индикатор. На задней стенке прибора МКС-АТ6130 расположен на отки- дывающийся шарнирах фильтр с магнитным фиксатором и меткой центра детектора, а также этикетка. Если ее откинуть, то прибор способен регистрировать β-излучение

На нижней крышке расположена пробка отверстия батарейного отсека.

2. Включение и режимы работы

Для включения прибора нажать кнопку «ПУСК-ОТКЛ».

После самоконтроля, через 3-5 сек, прибор переходит в режим индикации измерений.

Для входа в режим меню необходимо нажать и слегка удержать кнопку «ПАМЯТЬ - РЕЖИМ».

Для возврата в режим индикации измерений (или на предыдущий уровень меню) необходимо нажать кнопку «ПАМЯТЬ- РЕЖИМ».

Кнопка «ПУСК-ОТКЛ» Основные функции :

1. Включение прибора

2. Выключение - быстрое трехкратное нажатие (только из режима индикации измерений!)

Рис.3. Измерение мощности дозы (DOSE RATE)

Начинается автоматически по включению прибора.

Измерение не прекращается, если переключиться в режим меню (для возврата нужно выбрать в меню MODE, DOSE RATE и нажать «ПУСК / ОТКЛ»).

Рис.4.

Чем больше времени длится измерение, тем меньше становится значение статистической погрешности. Результат измерения получен, если достигнуто требуемое значение статистической погрешности.

Прибор переходит в режим индикации измерений, на ЖКИ отображается накопленная после включения прибора доза (в нЗв, мкЗв, мЗв).

Сбросить и запустить заново режим – кнопкой «ПУСК-ОТКЛ» . Сообщение «Ol mSv» с непрерывной звуковой и световой индикацией, означает, что превышен диапазон измерения (100 мЗв). Измеренное значение можно занести в записную книжку кратким нажатием кнопки «ПАМЯТЬ- РЕЖИМ». Нажатие и удержание этой кнопки приводит к выходу в основное меню.

Измерения.

1. Проводим измерение мощности эквивалентной дозы (см. описание прибора).

2. Для получения более достоверного результата измерения опыт повторяют 3 раз. Данные записать в таблицу.

Вычисление результатов.

Найти среднее значение мощности эквивалентной дозы в мкЗв/ч .

3. Определяем годовую эквивалентную дозу H

, где N- число часов в году.

Результаты работы.

Выводы

1. Согласно средним годовым нормам годовая эквивалентная доза облучения одного жителя Земли от внешних источников не превышает 1 мЗв. Сравните полученное вами значение с нормой и сделайте вывод.

Вопросы для самоконтроля (ответы см. пунктах 2.1;3.2).

1. Какие источники излучений являются естественными? Перечислите их.

2. Какое космическое излучение называется первичным вторичным? Что они собой представляют?

3. Какие радионуклиды называются космогенными? Назовите основные из них. Как они образуются?

4. Перечислите основные природные радионуклиды нашей планеты. Ка­кой из них является наиболее распространенным?

5. Что Вы знаете о радиоактивных семействах?

6. Что Вы знаете о радоне. Почему радон создает одну из экологи­ческих проблем в настоящее время? Из каких элементов он образуется?

7. Какие источники излучений являются искусственны­ми? Перечислите их.

8. Почему жители нашей планеты постоянно подвергаются не только внешнему, но и внутреннему облучению?

9. Почему атомные электростанции в экологическом плане являются менее опасными, чем тепловые?

10. Что Вы знаете о дозах излучения? Назовите единицы измерения доз излучения.

Упражнение 3.

Тема: Природный радиационный фон и методы его измерения.

Цель: 1.Ознакомиться с методами дозиметрии и радиометрии, приобрести навыки работы с прибором РКСБ-104. 2. Определяем годовую эквивалентную дозу, пользуясь предоставленным приборам.

Определение годовой эквивалентной дозы гамма-излучения дозиметром РКСБ - 104.

Приборы и принадлежности.

Прибор предназначен для индивидуального использования населением с целью контроля радиационной обстановки на местности, в жилых и рабочих помещениях. Он выполняет функции дозиметра и радиометра и обеспечивает возможность измерения:

мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения;

плотности потока бета-излучения с поверхности;

удельной активности радионуклида цезий-137 в веществах, а также звуковой сигнализации при превышении порогового значения мощности эквивалентной дозы гамма-излучения, установленного потребителем.

Измерения. Таблица измеренных величин.

1. Снимите заднюю крышку-фильтр 4 (рис.8).

2. Переведите движки кодового переключателя в положения, показанные на рис.8.

3. Установите крышку-фильтр на прежнее место.

4. Переведите тумблеры S 2 и S 3 в верхние положения (“РАБ.” и “ х 0,01 х 0,01х 200 “ соответственно).

5. Включите прибор тумблером S І, переведя его в положение «ВКЛ». Через (27-28) с прибор выдает прерывистый звуковой сигнал, а на табло жидкокристаллического индикатора отобразиться 4-х-разрядное число. Для определения мощности эквивалентной дозы гамма-излучения умножьте значащую часть этого числа на пересчетный коэффициент, равный 0,01 (табл.1) – и вы получите результат в мкЗв/ч.

Примечание: Значащая часть 4-х-разрядного числа соответствует измеренной величине мощности экспозиционной дозы гамма-излучения в микрорентгенах в час (мкР/ч).

Таблица 1.

Измеряемая величина	Обозначение	Единица измерения	Значение пересчетных коэффициентов для разных поддиапазонов измерений
для верхнего положения тумблера S 3	для нижнего положения тумблера S 3
Мощн. Эквивал.доз		мкЗв/ч	0,01	0,001

Рис. 8

Пример 1.

На рис.8 проиллюстрирован пример измерения величины мощности эквивалентности дозы гамма-излучения: индицируется число 0009; его значащая часть – 09; пересчетный коэффициент – 0,01; полученный результат – 0,09 мкЗв/ч (что соответствует мощности экспозиционной дозы в 9 мкР/ч).

Расчетная часть.

.Вычисление результатов.

Для получения более достоверного результата измерения опыт повторяют 5 раз, данные занести в таблицу и найти среднее значение мощности эквивалентной дозы в мкЗв/ч .

Результатом работы является определение годовой эквивалентной дозы H

мЗв, где N- число часов в году.

Результаты работы.

Выводы

Согласно средним годовым нормам годовая эквивалентная доза облучения одного жителя Земли от внешних источников не превышает 1 мЗв. Сравните полученное вами значение с нормой и сделайте вывод.

Вопросы для самоконтроля (ответы см. пунктах 2.1;3.2).

1. Какие источники излучений являются естественными? Перечислите их.

2. Какое космическое излучение называется первичным вторичным? Что они собой представляют?

3. Перечислите основные природные радионуклиды нашей планеты. Ка­кой из них является наиболее распространенным?

4. Что Вы знаете о радиоактивных семействах?

5. Что Вы знаете о радоне. Почему радон создает одну из экологи­ческих проблем в настоящее время? Из каких элементов он образуется?

6. Какие источники излучений являются искусственны­ми? Перечислите их.

7. Что Вы знаете о экспозиционной дозе излучения, что она характеризует? Назовите единицы её излучения.

8. Что Вы знаете о поглощенной дозе излучения, что она характеризует? Назовите единицы её излучения.

9. Что Вы знаете о эквивалентной дозе излучения, что она характеризует? Назовите единицы её излучения.

10. Что Вы знаете мощности доз излучения? Назовите единицы их излучения.

Упражнение 4.

Тема: Основы радиометрии бета-излучения.

Цель: 1) Ознакомиться с методами радиометрии; 2) приобрести навыки работы на приборе РКСБ-104.

Измерение удельной активности радионуклида цезий-137.

Измерение. Таблица измеренных величин.

1. Снимите заднюю крышку-фильтр 4.

2. Переведите движки кодового переключателя S 4 в положение, показанные на рис. 9.

3. Установите органы управления прибора: тумблер S 2 – в верхнее (“РАБ”), а S 3 – в нижнее положение (“х 0,001х 0,001х 20”).

4. Заполните измерительную кювету (половину упаковки) заведомо чистой в радиационном отношении водой до метки-буртика внутри кюветы и установите прибор на кювету так, как показано на рис. 4.

5. Включите прибор тумблером S 1, переведя его в положение «ВКЛ.».

6. Включите прибор тумблером S 1, переведя его в положение «ВКЛ.». Снимите показания прибора, соответствующие собственному фону прибора N_ф. Данные занесите в таблицу 2. Для уменьшения общего времени измерения после снятия очередного отсчета показаний – произведите кратковременное выключение и новое включение прибора (рис.9).

Рис. 9

7. Переставьте прибор на кювету с исследуемым веществом, заполненной до той же метки.

Вновь установите прибор на кювету (рис.9) и выключите его. Снимите показания прибора N_изм. Данные занесите в таблицу 1.

8. После снятия всех отсчетов выключите прибор.

Таблица 1.

№ опыта		.
1.
2.
3.
Среднее значение

Расчетная часть.

Рассчитайте по формуле (1) величину удельной активности (А_m) радионуклида цезий-137 в веществе (в беккерелях на килограмм): , (1)

где К₂ – пересчетный коэффициент, равный 20 (табл. 1).

Для получения значения удельной активности радионуклида цезий-137 (в кюри на килограмм) результат расчета по формуле (1) надо умножить на (1 Бк = Ки).

(2).

Результаты работы.

Выводы

Официальные данные о допустимых уровнях содержания радионуклида цезий-137 в веществах можно получить из справочных материалов или из плаката « Предельно допустимые уровни цезия-137 и стронция-90 в продуктах питания» представленных в аудитории. Сравнить полученное значение удельной активности с допустимыми уровнями и сделать вывод, во сколько раз полученное вами значение отличается от предельно допустимого уровня.

Вопросы для самоконтроля (ответы см. пунктах 1.2;3.1;3.3;3.4;4.1).

1. Что такое радиоактивность? Какие Вы знаете радиоактивные излучения? Что они собой представ­ляют?

2. Период полураспада,. постоянная распада. Как оценить время полного распада радиоактивного вещества?

3. Сформулируйте основной закон радиоактивного распада.

4. Что такое активность, удельная, объемная, поверхностная и молярная активность? Назо­вите единицы измерения активности.

5. Почему активность загрязненных образцов со временем уменьшается? В соответствии с каким законом происходит снижение активности?

6. Почему радиоактивные излучения называются иначе ионизирующими? В каком случае возможна ионизация?

7. Как оценивается ионизирующая способность излучения? Что такое пробег?

8. Что такое детекторы? Какие виды детекторов Вы знаете?

9. Что такое радиолиз воды? В чем заключается его сущность?

10. Как классифицируются приборы радиационного контроля?

Упражнение 5.

Основные методы и средства обнаружения и регистрации ионизирующих излучений.

Цель: 1. Ознакомиться с методами регистрации ионизирующего излечения.,2. Приобрести навыки работы с приборам КРВП-3Б .

Приборы и принадлежности.

1. Радиометр КРВП-3Б

2. Исследуемая проба.

3. Контрольная проба.

Радиометр КРВП-3Б предназначен для измерения объемной бета-активности воды и пищевых продуктов.

Измерения

1. Произвести измерения собственного фона блока детектирования. Для этого кювету с «чистой» фоновой пробой (не загрязненной радионуклидами) помещают в блок детектирования (рис.1) после чего его закрывают.

2. Включить в сеть пересчетный блок (рис. 13). Переключатель «сеть» установить в положение «включено», тумблер «работа / проверка» переключить в положение «работа».

3. Нажатием кнопки «ПУСК» произвести запуск счета импульсов (N_ф) контрольной пробы.

По истечении 10 минут повторным нажатием кнопки «ПУСК» остановить счет импульсов и записать показания светового табло. Время измерения фиксируется на циферблате секундомера, имеющегося в пересчетном блоке. Третье нажатие кнопки «ПУСК» обнуляет показания счетного устройства.

4. Повторить п.п. 2, 3 для пробы, исследуемого вещества и получить число импульсов пробы N. Данные занести в таблицу 1. Таблица 1.

№ опыта		.
1.
2.
3.
Среднее значение

5. Выключить прибор и отсоединить его от сети.

Вычисление результатов.

1. Рассчитать удельную активность вещества (Am) по формуле:

A = k ∙ ,

где k = 3,08·10³ - пересчетный коэффициент (Cs);

t - время измерения в секундах.

2.2.4. Выводы

Сравните полученное значение удельной активности с РДУ-99 (приложение 5) и сделайте вывод о пригодности исследуемого продукта.

Рис. 13

Вопросы для самоконтроля (ответы см. пунктах 1.1;1.2;3.1;4.1).

1. Что Вы знаете о строении атома и атомного ядра? Особенности ядерных сил.

2. Какие факторы влияют на устойчивость атомных ядер? Изотопы.

3. Что такое радиоактивность? Какие Вы знаете радиоактивные излучения? Что они собой представ­ляют?

4. Период полураспада,. постоянная распада.

5. Сформулируйте основной закон радиоактивного распада.

6. Какой процесс в атомном ядре сопровождается - излучением?

7. Почему радиоактивные излучения называются иначе ионизирующими? В каком случае возможна ионизация?

8. Как оценивается ионизирующая способность излучения? Что такое пробег?

9. Что такое детекторы? Какие виды детекторов Вы знаете?

10. Как классифицируются приборы радиационного контроля?

Упражнение 6.

Тема: Основы радиометрии бета-излучения.

Цель: 1) Ознакомиться с методами радиометрии; 2) приобрести навыки работы на приборе РКГ-АТ1320.