загрузка...
 
Дозиметричні прилади
Повернутись до змісту
Принцип виявлення іонізуючих (радіоактивних) випромінювань (нейтронів, гама-променів, бета- і альфа-частинок) базується на здатності цих випромінювань іонізувати речовину середовища, в якому вони розповсюджуються. Іонізація, в свою чергу, є причиною фізичних та хімічних змін у речовині, які можуть бути виявлені та виміряні. До таких змін середовища відносяться: зміни електропровідності речовин (газів, рідин, твердих матеріалів), люмінесценція (світіння) деяких речовин, засвічування фотоплівок, зміна кольору, прозорості, опору електричному струму деяких хімічних розчинів та ін.
Для виявлення та вимірювання іонізуючих випромінювань використовують такі методи: фотографічний, сцинтиляційний, хімічний та іонізуючий.
Фотографічий метод грунтується на ступені почорніння фотоемульсії. Під дією іонізуючих випромінювань молекули бромистого срібла, що знаходяться у фотоемульсії, розпадаються на срібло і бром. При цьому утворюються дрібні кристали срібла, які призводять до почорніння фотоплівки при її проявленні. Щільністьпочорніння пропорційна поглинутій енергії випромінювань. Порівнюючи щільність почорніння з еталоном, визначають дозу випромінювань (експозиційну і поглинуту), що дістає плівка. Па цьому приницині назуться індивідуальні фотодознметри.
Сцинтиляційний метод. Деякі речовини (сірчаний цинк, йодистий натрій) під дією іонізуючих випромінювань світяться. Кількіть спалахів пропорційна потужності дози випромінювань і реєструється з допомогою спеціальних приладів — фотоелектричних помножувачів.
Хімічний метод. Деякі хімічні речовини під дією іонізуючих випромінювань змінюють свою структуру. Так, хлороформ у воді при опромінюванні розкладається л утворенням соляної кислоти, яка дає кольорову реакцію з барвником, що додається до хлороформу. Двовалентне залізо в кислому середовищі окислюється в трьохвалентне під дією вільних радикалів Н02 і ОН, що утворюються у воді при її опроміненні. Трьохвалентне залізо з барвником дає кольорову реакцію. По щільності забарвлення судять про дозу опромінення (поглинутої енергії). Цей метод використовуєтья в хімічному дозиметрі ДП-70.
В сучасних дозиметричних приладах широкого розповсюдження набув іонізаційний метод виміру іонізуючих випромінювань.
Іонізаційний метод. Під дією випромінювань в ізольованому об'ємі проходить іонізація газу. Електрично нейтральні атоми (молекули) газу розділяються на позитивні та негативні іони. Якщо в цьому об'ємі помістити два електроди, до яких прикладено постійну напругу, то між електродами утворюється електричне поле. При наявності електричного поля в іонізованому газі утворюється прямий рух заряджених частинок, тобто через газ проходить електричний струм, який називається іонізаційним
струмом. Вимірюючи іонізаційний струм, можна судити про інтенсивність іонізуючих випромінювань.
Іонізаціин;; камера являє собою заповнений повітрям замкнутий об'єм, в середині якого знаходяться два ізольованих один від одного електроди (типу конденсатора). До електродів камери прикладена напруга від джерела постійного струму. При відсутності іонізуючих випромінювань струму не буде, оскільки повітря є ізолятором. При дії іонізуючого випромінювання в іонізаційній камері повітря іонізується. В електричному полі позитивно заряджені частинки переміщуються до катоду, а негативні — до аноду. В ланцюзі камери виникає іонізаційний струм, який реєструється мікроамперметром. Числове значення іонізаційного струму пропорційне потужності випромінювання. Звідси видно, що за іонізаційним струмом можна судити про потужність дози випромінювання, діючої на камеру. Іонізаційна камера працює в області насиченості.
Газорозрядний лічильник використовується для вимірювання радіоактивних випромінювань малої інтенсивності. Висока чутливість лічильника дозволяє виміряти інтенсивність випромінювання в десятки тисяч раз менше тієї, яку вдається виміряти іонізаційною камерою.
Газорозрядний лічильник являє собою пустотілий герметичний металевий циліндр, заповнений розрідженою сумішшю інертних газів (аргон, неон) з деякими добавками, які покращують роботу лічильника (пара спирту). В середині циліндра, ВЗДОВЖ його осі, натягнута тонка металева нитка (анод), ізольована від циліндра. Катодом служить металевий корпус або тонкий шар металу, нанесений на внутрішню поверхню скляного корпусу лічильника. До металевої нитки і струмопровідного шару (катоду) подають напругу від електричного джерела живлення.
В газорозрядних лічильниках використовується принцип підсилення газового розряду. При відсутності радіоактивного випромінювання вільних іонів в об'ємі лічильника немає. Тому в ланцюзі лічильника електричного струму також немає. При дії радіоактивних випромінювань в робочому об'ємі лічильника утворюються заряджені частинки. Електрони, рухаючись в електричному полі аноду лічильника, площа якого значно менша від площі катоду, набувають кінетичної енергії, достатньої для додаткової іонізації атомів газового середовища. Вибиті при цьому електрони також проводять іонізацію. Таким чином, одна частинка радіоактивного випромінювання, потрапивши в об'єм суміші газового лічильника, призводить до утворення лавини вільних електронів. На нитці збирається велика кількість електронів. Внаслідок цього позитивний потенціал різко зменшується і виникає електричний імпульс. Реєструючи кількість імпульсів струму, що виникають за одиницю часу, можна судити про інтенсивність радіоактивних випромінювань.
Дозиметричні прилади призначені для:
— радіаційної розвідки — визначення рівнів радіації на місцевості;
— контролю за зараженням радіоактивними речовинами одягу' людей, а також сільськогосподарських тварин, продуктів харчування, води, фуражу, техніки, транспорту, обладнання;
— контролю за опромінюванням — виміру поглинутих дозопромінювання людей;
— визначення наведеної радіоактивності в грунті, техніці, предметах, які опромінювались нейтронними потоками.



загрузка...