Радиоизотопные устройства

Радиоизотопные устройства (РИУ) широко используются в самых различных отраслях промышленности: металлургии, прокатном производстве, горно-добывающей промышленности и др.; в науке; медицине; космических аппаратах; авиации. Трудно даже перечислить области, в которых находят применение радиоизотопные приборы и устройства. Основное назначение таких устройств – измерение или контроль различных параметров, таких как плотность различных материалов и сред; толщины проката, толщины защитных покрытий, толщины бумаги в процессе их производства; малых расстояний при посадке спускаемых космических аппаратов с целью включения двигателей мягкой посадки и многих, многих других физических величин. Другим примером применения излучений радиоактивных источников является стерилизация сельскохозяйственной продукции с целью увеличения сроков хранения, стерилизация медицинских материалов и инструментария. Применение таких устройств во многих случаях позволяет решить технические и научные задачи, которые не возможно решить, используя любые другие методы.

Остановимся на основных понятиях, терминах и определениях, относящихся к данному классу устройств.

Авария радиационная проектная – авария, для которой проектом определены исходные и конечные состояния радиационной обстановки и предусмотрены системы безопасности (НРБ-99).

Загрузка, разгрузка, установка – установка в РИУ или извлечение источника из него.

Ионизирующее излучение – излучение, которое создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков (О радиационной безопасности…, 1996).

Источник радионуклидный закрытый – источник излучения, устройство которого исключает поступление содержащихся в нем радионуклидов в окружающую среду в условиях применения и износа, на которые он рассчитан (НРБ-99).

Контроль радиационный – получение информации о радиационной обстановке в организации, в окружающей среде и об уровнях облучения людей (включает в себя дозиметрический и радиометрический контроль) (НРБ-99)..

Место рабочее – место постоянного или временного пребывания персонала для выполнения производственных функций в условиях воздействия ионизирующего излучения в течение более половины рабочего времени или двух часов непрерывно (НРБ-99).

Облучение – воздействие на человека ионизирующего излучения (НРБ-99).

Облучение аварийное – облучение в результате радиационной аварии (НРБ-99).

Персонал – лица, работающие с техногенными источниками излучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б) (НРБ-99).

Работа с источником ионизирующего излучения – все виды обращения с источником излучения на рабочем месте, включая радиационный контроль (НРБ-99).

Работник – физическое лицо, которое постоянно или временно работает непосредственно с источниками ионизирующих излучений (О радиационной безопасности…, 1996).

Радиационная авария – потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями или иными причинами, которые могли привести или привели к облучению людей выше установленных норм или к радиоактивному загрязнению окружающей среды (О радиационной безопасности…, 1996).

Радиационное аппаратостроение – производство приборов и устройств с радиоактивными изотопами, в отечественной практике также используется термин аналитическое приборостроение.

Радиоизотопный измерительный прибор (РИП) – прибор, построенных на основе на использовании гамма, бета, альфа или нейтронного излучения радиационных источников. РИП является синонимом понятия РИУ.

Радиационные источники – не относящиеся к ядерным установкам комплексы, установки, аппараты, оборудование и изделия, в которых содержатся радиоактивные вещества или генерируется ионизирующее излучение (Об использовании атомной…, 1995).

Радиоизотопная установка, радиоизотопное устройство (РИУ) – установки или устройства, основанные на использовании гамма, бета, альфа или нейтронного излучения радионуклидных источников.

Риск радиационный – вероятность возникновения у человека или его потомства какого-либо вредного эффекта в результате облучения (НРБ-99).

Система дозиметрического контроля, блокировки и сигнализации (система ДКБС) – системы информирующие о радиационном режиме работы ридиоизотопных устройств, радиационной обстановке и препятствующие доступу персонала в радиационно-опасную зону.

Специальные работы с РИУ или РИП – радиационно-опасные работы, связанные с проведением загрузки или смены радиоактивных источников, ремонтных и испытательных работ.

Средство индивидуальной защиты – средство защиты персонала от внешнего облучения, поступления радиоактивных веществ внутрь организма и радиоактивного загрязнения кожных покровов (НРБ-99).

Транспортных контейнер – устройство, предназначенное для защиты от излучения во время транспортировки радиоактивных источников.

Хранилище радионуклидных источников – специальное помещение или устройство для хранения радиоактивных источников, находящихся во вне рабочем состоянии.

Другие термины, относящиеся к данному типу устройств можно найти в приложении «Термины и определения».

Радиоизотопное устройство состоит из радиоактивного излучателя И, детектора Д излучения и измерительного устройства ИУ. При проектировании РИУ может быть использован эффект поглощения или эффект рассеяния (отражения) излучения (рис. 2.51).

Рис. 2.51. Схемы радиационных преобразователей прямого измерения излучения: а – на эффекте поглощения излучения, б – на эффекте отражения: И – излучатель, Д – детектор, ИУ – измерительное устройство, КО – контролируемый объект

Радиоактивный излучатель состоит из защитно-коллимирующего корпуса (ЗКК) и радиационного источника излучения, помещенного в этот корпус. Эффект отражения (рис. 2.51б) использован, например, при построении гамма-лучевого высотомера, системы поддержания заданного уровня жидкости с радиоизотопным преобразователем, системы управления уровнем сыпучего материала и др. (Касьяненко А.А., Теоретические…, 1991).