Экономический механизм природопользования. (стр. 8 из 9)
Лабораторная работа № 7.
Определение и оценка мощности дозы внешнего гамма-излучения с помощью прибора СИМ - 03.
Радиометрические и дозиметрические приборы.
Порядок выполнения работы.
1. Изучить краткие теоретические сведения по контролю ионизирующего излучения.
2. Измерить с помощью прибора СИМ - 03 мощность экспозиционной и эквивалентной доз в помещении и сравнить их с фоновой и эффективной дозой для населения. Дать оценку полученных результатов.
3. Познакомиться с прилагаемыми плакатами по характеристике ионизирующих излучений и приборов для их измерения.
4. При защите работы уметь ответить на любой вопрос преподавателя как по теоретическому материалу, так и по назначению различных измерительных приборов.
1. Цель работы.
Овладеть навыками практического определения и лценки уровня мощности эквивалентной дозы (МЭД) внешнего гамма - излучения с помощью сигнализатора-индикатора СИМ - 03.
2. Краткие теоретические сведения.
Оценка действия ионизирующего излучения на организм человека производится на основании “Норм радиационной безопасности” НРБ-88 и НРБ-96.
Для количественной оценки действия ионизирующего излучения на облучаемый объект в дозиметрии введено понятие дозы. Различают экспозиционную, поглощенную и эквивалентную дозы.
Экспозиционная доза - это отношение суммарного заряда ионов одного знака в малом объеме к массе воздуха в этом объеме. Единицей экспозиционной дозы является кулон на килограмм (кл/кг) в системе СИ и внесистемная единица рентген (Р), 1 Р = 2,58 * 10-4 Кл/кг; 1Кл/кг = 3,88 * 103 Р.
Поглощенная доза - это отношение средней энергии, переданной веществу в некотором объеме, к массе вещества в этом объеме. Единицей поглощенной дозы является Грей (в СИ) и внесистемная единица радиан. 1 Гр = 100 рад; 1 рад. = 0,01 Гр; 1 Гр = 1 Дж/кг.
Эквивалентная доза - используемая при оценке опасности хронического действия излучения произвольного состава на организм человека, определяемая как произведение поглощенной дозы на средний коэффициент качества излучения в данной точке (ткани). Коэффициент качества для разных видов излучения колеблется от 1 (рентгеновское, гамма-, бета- и некоторые другие виды) до 20 (альфа-излучение и др.). Единицей измерения эквивалентной дозы является Зиверт (в СИ) и внесистемная единица бэр. Бэр - биодогический эквивалент рада. 1 Зв = 100 бэр; 1 бэр = 0,01 Зв.
Мощность эквивалентной дозы - это приращение эквивалентной дозы за интервал времени, отнесенное к этому интервалу (Зв/ч; бэр/ч; бэр/с).
Все население по отношению к возможному облучению подразделяется на три категории.
Категория А облучаемых лиц (персонал) - лица, которые постоянно или временно работают с источниками ионизирующих излучений.
Категория Б облучаемых лиц (ограниченная часть населения) - лица, которые по условиям проживания или размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию радиоактивных веществ и других источников излучения.
Категория В - это население страны, республики, края, области.
Критический орган - ткань или часть тела, облучение которого в данных условиях неравномерного облучения организма может причинить наибольший ущерб здоровью данного лица или его потомства. В порядке убывания радиочувствительности критические органы относят в 1,2 или 3 группам для которых устанавливают разные значения основных дозовых пределов. При сравнительно равномерном облучении организма ущерб здоровью рассматривают по уровню облучения всего тела; что соответствует 1 группе критических органов.
Предельно допустимая доза ПДД - основной дозовый предел для категории А облучаемых лиц - такое наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при котором равномерное облучение за 50 лет не может вызывать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.
Предел дозы ПД - основной дозовой предел для категории Б облучаемых лиц - такое наибольшее среднее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год у критической группы лиц, при котором равномерное облучение в течение 70 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.
НРБ, введенными с 1 января 2000г, введено понятие
эффективной дозы. Это величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и его отдельных органов с учетом их радиочувствительности. Она представляит сумму произведений эквивалентной дозы в органе НrТ на соответствующий взвешивающий коэффицент для данного органа или ткани WТ
Е =
где НкТ - эквивалентная доза в ткани Т за время r. Единица измерения эффективной дозы - Дж* кг-1, называемая зивертом ( 3в ).
Значения WТ для отдельных видов тканей и органов произведены ниже:
| Вид ткани, органа | WТ |
| гонады, красный костный мозг | 0,2 |
| легкие, желудок | 0,12 |
| печень, грудная железа, щитовидная железа, | 0,05 |
| кожа | 0,01 |
Основные дозовые пределы облучения лиц из персонала и населения не включают в себя дозы от природных и медицинских источников понизирущего излучения, а также дозу от природных и медицинских источников ионизирующего излучения, а также дозу вследствии радиационных аварий . На эти виды облучения устанавливаются спициальные ограничения.
Основные дозовые пределы облучения.
| Нормируемые величины. | Дозовые пределы, мЗв. | |
| Лица из персонала (группа А) | Лица из населения. | |
| Эффективная доза | 20 мЗв в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв/год. | 1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год. |
| Эквивалентная доза в хрусталикев кожев кистях и стопах | 150 в год500 в год500 в год | 15 в год50 в год50 в год |
Дозы облучения, и все остальные допустимые произвольные уровни пнрсонала гр.Б не должны превышать 1/4 значений для персонала грА.
Интервал времени для определения величины ожидаемой эффективности дозы устанавливается равным 50 лет для лиц из персонала и 70 лет - для лиц из населения.
Существующая естественная радиоактивность обусловливается присутствием в природе 70-и радионуклидов и космическим излучением и образует т.н. естественный фон. Естественный фон на территории РФ создает мощность экспозиционной дозы 8-12 мкр/ч. ( до 30).
Для контроля за радиоактивными излучениями используется следующие типы приборов:
-измерителя дозы ( дозиметры);
-измерители мощности дозы ;
-интенсиметры.
Измерители мощности доз позволяют определить мощность экспозиционной дозы гамма-излучения, поглощенной дозы и эквивалентной дозы ионизирующих излучений. Если дозиметры регистрируют фактическую дозу, полученную персоналом, измерители мощности доз характеризуют изменения единичной дозы во времени. Зная это изменение, можно регламентировать время работы персонала, оценить качество защитных материалов или оценить, как быстро получит ту или иную заданную дозу тот или иной обьект излучения.
Сигнализатор- индикатор мощности дозы СИМ - 03 предназначен для обнаружения и оценки с помощью звуковой и световой сигнализации внешнего гамма-излучения и оценки уровня мощности эквивалентной дозы гамма-излучения (МЭД) с помощью порогового устройства и применяется для оперативного индивидуального контроля населением радиационной обстановки, а также для радиационного контроля на произвдстве. Результаты измерений этим прибором не могут быть использованы для официальных заключений о радиационной обстановке. При обнаружении радиоактивного загрязнения следует обратиться в санитарно-эпидемиологическую службу. Сигнализатор разработан для населения, проживающего в зараженных зонах.
Оснавными принципами радиационной безопасности являются:
-непревышение установленного основного дозового предела;
-исключеие всякого необоснованного облучения;
-снижение дозы излучения до возможно низкого уровня.
3. Программа работы.
3.1. Изучение устройства сигнализатора - индикатора СИМ - 03.
3.2. Определение и оценка мощности дозы эквивалентного гамма-излучения (МД) и уровня радиации в режиме “Контроль” при отсутствии внешнего источника излучения.
4. Описание прибора.
Сигнализатор-индикатор мощности дозы СИМ - 03 выполнен в виде карманного прибора в пластмассовом корпусе.
Расположение и назначение управления приведены на рис. 1.
Рис. 1 Расположение и назначение органов
управления сигнализатора-индикатора СИМ - 03.
Сигнализатор имеет два режима работы: “ Контроль” и “ Порог “. Режим “ Контроль” служит для
-проверки исправности батареи питания. В лабораторной работе она заменена на блок питания;
-оценки, начиная с фоновых уровней, радиационной обстановки;
-проверки установленного номера порога.
Режим “ Порог “ служит для предупреждения о превышении установленного уровня МЭД и позволяет его оценивать, подбирая порог сигнализации.
5. Указания по выполнению работы.
5.1. Работа в режиме “ Контроль” для определения и оценки мощнсти дозы эквивалентного гамма- излучения ( МЭД) при отсутствии внешнего источника излучения.
5.1.1. Включить вилку блока питания в электроразетку сети с напряжением 220 В. Ручку “ Порог “ повернуть против часовой стрелки до щелчка и установить порог ( предел) 1. ( На цилиндрической поверхности ручки “ Порог- Вкл.” нанесено семь рисок-белых полосок. Под первой из них имеется цифра “ 1”. Отсчет остальных порогов / с №2 по №7 / ведется по рискам, начиная от порога 1 против часовой стрелки). Для установки порога 1 необходимо белую риску, под которой написана цифра “1 “, совместить с меткой на корпусе сигнализатора.