Счетчик гейгера-мюллера: история создания, принципы работы и назначение

Особенности измерения альфа, бета и гамма излучений

Теперь разберем разновидности излучений, которые можно измерять с помощью дозиметра или индикатора радиоактивности. Для человека в быту интерес представляют альфа, бета и гамма излучения. Только некоторые приборы могут похвастаться чувствительностью к трем видам излучений. К сожалению, в большинстве дозиметров, чтобы измерить альфа- или бета- излучение, необходимо проводить предварительные процедуры или замеры радиации. Из всей массы дозиметрических приборов, нужно выделить дозиметр RADEX RD1008, который может одновременно измерять два вида излучений, бета- и гамма . В приборе RADEX RD1008 применяются два датчика радиации, один БЕТА-2 чувствителен к альфа-, бета- и гамма излучениям, а второй БЕТА-2М только к гамма- излучению.

Следует помнить, что наиболее опасным считается гамма излучение. При этом и обнаружить его легче. Чтобы проверить на радиацию объект или предмет правильно и максимально точно, нужно прибор подносить как можно ближе к объекту, почти вплотную. Необходимо также следить, чтобы дозиметр не “испачкался”, например, если пыль или другой мелкодисперсный объект исследований будет с повышенным уровнем радиоактивности, и он попадёт незаметно на корпус дозиметра, тогда показатели будут неверными.

Как же определить альфа излучение? Измерение уровня радиации альфа- излучения удобнее всего осуществлять с помощью прибора RADEX RD1008, поскольку в нем предусмотрен датчик радиации, который чувствует альфа- излучение. Для этого нужно воспользоваться самой обычной бумагой, сначала произвести измерения накрыв объект листком бумаги, а потом провести измерение того же объекта без бумаги. Дело в том, что бумага останавливает альфа частицы. Если в ходе измерения вы выявили большую разницу в полученных показателях, то это означает наличие существенного количества альфа частиц в образце.

Как быстро найти радиоактивный предмет?

Если прибор фиксирует повышенный уровень радиации, значит, есть и источник радиации. Как  выявить радиоактивный предмет? Для поисковой задачи идеально подходит дозиметр RADEX ONE, поскольку у него есть специальный режим измерения СРМ, в котором фиксирует количество радиоактивных частиц, а не делает пересчеты и не просчитывает среднее значение. Поэтому прибор быстро реагирует на малейшие изменения показателей радиоактивности, при попадании в аномальную зону. Наиболее удобно проводить измерение радиации с включенным звуковым сигналом в режиме поиска. Для того чтобы его включить, следует:

  1. зайти в меню, выбрать нужный режим, в данном случае это будет «CPM»;
  2. подтвердить функцию с помощью кнопки «выбор».

Искать место расположения источника излучения нужно перемещая включенный прибор над поверхностью исследуемого объекта. При этом ориентироваться стоит на частоту звуковых сигналов (в настройках меню: порог – отключен, звонок – включен). Чем ближе вы приближаетесь к источнику, тем частота будет возрастать, а по мере удаления – убывать.

Определяем уровень радиации в продуктах питания

Что касается продуктов питания, то источниками радиоактивного излучения могут быть дикорастущие ягоды, грибы и растения. За счет особой пористой структуры именно грибы способны особенно быстро накапливать радиацию в больших количествах

Всем грибникам необычайно важно иметь дозиметр при каждом походе в лес

Если выявлено превышение дозы хотя бы на 50% больше естественного фона, то лучше пройти мимо. Подобные измерения можно производить на рынке или в магазине. Для определения уровня радиации продуктов питания, нужно только приблизить включённый дозиметр к объекту исследования на расстояние около 1 см. Если приходится иметь дело с жидкостью, то исследование нужно проводить над открытой поверхностью жидкости. Нужно следить, чтобы вода не попала на прибор. Для этого можно использовать полиэтиленовый пакет, но не больше одного слоя.

Что делают с деньгами, загрязненными радиацией?

В случае выявления ДЗРЗ руководство учреждения обязано поставить в известность не позднее следующего рабочего дня:

  • вышестоящую организацию;
  • МЧС;
  • местный орган самоуправления;

Обнаруженная денежная купюра помещается в полиэтиленовый пакет, затем кладется в защищенный от радиации сейф. Предварительно проверяется подлинность денежной купюры на просвет и в видимом ультрафиолетовом и инфракрасном свете с помощью специального прибора. Затем специалистом, выявившим загрязненную пачку или денежную купюру, составляется служебная записка, в которой указывается время, дата и место ее обнаружения.

Если мощность дозы гамма-излучения превышает 1 мкЗв/ч, а плотность бета-потока – 10 част./см2.мин., разделением денежных пачек на отдельные купюры занимается специализированная организация, имеющая действующую аккредитацию, с которой банк заключил соответствующий договор.

В дальнейшем зараженные купюры измельчаются до кусочков размеров не более 1 кв. сантиметра, дезактивируются, уничтожаются или захораниваются в свинцовых контейнерах на специальных полигонах. Загрязненные радиацией монеты также обеззараживаются, помещаются на временное хранение и после вторичного контроля, если мощность ионизирующего излучения не превышает пороговый норматив, вновь запускаются в оборот.

Подробную актуальную схему действий в подобной ситуации можно найти в действующей нормативной базе, например в 131 инструкции ЦБ.

Выбираем дозиметр правильно

Дозиметры по своему назначению и функциям делятся на профессиональные и бытовые. Последние отличаются компактностью, простотой использования и более доступной стоимостью. Приборы имеют разный предел измерения. В профессиональных вариантах диапазон составляет от 0,05 до 999 мкЗв/ч, в то время как в бытовых ‒ вполне достаточно предела 10 мкЗ/ч. Также, профессиональные дозиметры отличаются от бытовых тем, что включены в Государственный реестр средств измерений (Госреестр СИ).

Какой дозиметр купить, бытовой или профессиональный, по низкой цене или подороже, какой дозиметр лучший? Ответы на этоти вопросы будут зависеть от поставленных задач и целей

Однако при выборе прибора для домашнего использования необходимо обратить внимание на такие характеристики:

  • Типы и количество датчиков – от типа используемого датчика (цилиндрический или торцевой), а также их количества в устройстве зависит разновидность определяемых радиоактивных излучений, а также чувствительность прибора;
  • Производитель дозиметров. На рынке представлен большой выбор импортных и отечественных приборов. К каждой единице производителем должен предоставляться сертификат, подтверждающий качество продукции. В сертификате должно учитываться соответствие не только весу, но и диапазонам измерений, точности, чувствительности;
  • Габариты и качество корпуса ‒ ведь бытовые дозиметры должны быть компактными и удобными для удержания в руке или переноски в кармане;
  • Особенности использования. Должно быть предусмотрено использование обычных батареек, а ЖК экран должен быть моноцветным, чтобы и в темноте, и на солнце можно было быстро и без затруднений считывать данные измерений, ну и конечно это значительно увеличивает время работы;
  • Наличие дополнительных функций. Примером этому может служить возможность измерения с учетом фона, когда на экран дополнительно выводятся показатели раннее определенного фона и разница – текущее его превышение. Наличие режима “Быстрый поиск”, ещё его называют CPM – количество зафиксированных распадов (импульсов)  в минуту. Это почти мгновенная реакция на изменение обстановки, так как это прямой вывод количества зафиксированных частиц ;
  • Разновидность сигнала о превышении порога радиации – информация выводится на дисплей, подается звуковой или вибро-сигнал;
  • Тип подключения к ПК или мобильным устройствам (смартфонам, планшетам) – с помощью кабеля USB или беспроводного Bluetooth соединения.

Рекомендации по выбору дозиметра

На нашем сайте вы можете найти большой ассортимент дозиметров производства компании Кварта-Рад (торговая марка RADEX). Вы можете найти и самые простенькие модели с минимальным набором функций, а также, те которые по конструктивным особенностям и эксплуатационным характеристикам относятся к профессиональным.

Какой дозиметр лучше – вопрос индивидуален и это возможно определить только после практического использования того или иного прибора. Однако, исходя из опыта, мы можем подсказать и выделить преимущества самых востребованных моделей.

К ним следует отнести прекрасно зарекомендовавший себя, хотя и достаточно новый на рынке, RADEX ONE, который является самым легким и компактным дозиметром с датчиком радиации СБМ-20, который имеет режим измерения “Быстрый поиск”.

Если вам нужно оперативное измерение и быстрое получение данных, то тогда обратите внимание на RADEX RD1706, в котором установлено два датчика радиации СБМ-20. Модель RADEX 1212-BT имеет компактную и удобную форму, отличается наличием беспроводного Bluetooth соединения. Модель RADEX 1212-BT имеет компактную и удобную форму, отличается наличием беспроводного Bluetooth соединения

Модель RADEX 1212-BT имеет компактную и удобную форму, отличается наличием беспроводного Bluetooth соединения.

Ну и нельзя обойти вниманием настоящего флагмана среди дозиметров радиации RADEX RD1008 ‒ уникального и самого универсального среди представленных, который одновременно измеряет два диапазона бета- гама- и чувствителен к альфа излучению

Доза и мощность дозы

Мощность дозы – это характеристика, которая позволяет оценить скорость ионизации вещества под действием излучения. Это скорость, с которой накапливается доза и становится опасной для здоровья или жизни. Измеряется данный параметр в мк3в/ч (микрозивертах за час). Это системная единица измерения.

При измерении мощности дозы с помощью дозиметра или индикатора радиоактивности нужно помнить, что ионизирующее излучение имеет динамический характер, потому показания дозиметра в одних и тех же условиях не всегда показывают одинаковую величину. Именно для этого советуем проверять уровень мощности дозы за 3-5 заходов, не выключая прибор. Что можно понять после измерения мощности дозы? Зная этот параметр, определяют насколько долго можно находиться в анализируемой местности без вреда для здоровья. Чем больше будет ее величина, то и доза будет быстрее накапливаться в определенном месте, предмете и т. д. Превышение порогового значения уровня мощности дозы (уровень которого можно устанавливать индивидуально), в дозиметрах или индикаторах радиоактивности RADEX сопровождается звуковым и вибро сигналом.

Как пользоваться дозиметром для измерения дозы?

Если нужно провести измерение дозы излучения, для начала необходимо обнулить показания накопленной дозы дозиметра и положить включенный дозиметр в карман. В каких случаях нужно измерять дозу в быту? Например, в путешествиях по незнакомым местам. Дозу можно назвать естественным фоном, который всегда присутствует в минимальных количествах в окружающей среде. Максимально допустимая доза для человека в год составляет 2500 мк3в (или 2.5 м3в). Однако бывают места и с 8 м3в либо 10 м3в, в таком случае человеку находиться там опасно для здоровья

Вот почему измерение дозы радиации так важно: можно и не подозревать о радиоактивности местности и подвергаться риску

Для чего нужен дозиметр дома

В целях защиты населения после страшнейшей аварии на Чернобыльской АЭС была разработана специальная программа. В продаже появились недорогие дозиметры, дающие возможность быстро проверить радиационный фон, не имея специальных знаний. Покупаете ли вы земельный участок, или пришли на рынок, или проводите отпуск в горах, не будет лишним узнать об окружающей обстановке. Дозиметр бытовой прост в обращении, имеет компактные размеры и, как правило, может выполнять несколько действий:

  • измеряет уровень радиации;
  • определяет накопленную дозу излучения;
  • сигнализирует при превышении уровня безопасности.

Домашний прибор для измерения радиации нашел наибольшее применение для проверки продуктов питания и строительных материалов

Еще одно заслуживающее внимание направление – детские игрушки

Особую опасность представляют те моменты, с которыми мы сталкиваемся каждый день. Это, в первую очередь, еда и наши дома. К сожалению, мы не знаем, в каких условиях выращиваются фрукты и овощи, на лугах с каким фоном пасется скот, на каких складах происходит хранение. Чернику и грибы, которые продают частники, также надо обязательно проверять.

То же касается и материалов, которые применяются при строительстве и обустройстве наших домов и участков. В частности, песок, щебень и другие нерудные материалы должны проходить проверку на радиацию, но не все честно это выполняют.

Самое большое количество промышленных товаров идет к нам из Китая. Это игрушки, одежда и обувь. Портативный счетчик Гейгера – Мюллера в данном случае обезопасит от неприятных сюрпризов в виде повышенного фона радиации.

О безопасности и нормах радиационного фона

Радиоактивное излучение не имеет вкуса или запаха, его невозможно потрогать или каким другим образом ощутить. Вторая опасность – оно способно накапливаться в организме. В-третьих, возможен переход из количества в качество, а конкретно – возникновение опасных заболеваний.

Среднее значение нормы радиации естественного фона, определено как 0,2 мкЗв/час (микрозиверт в час), что соответствует 20 мкР/час. Именно это количество внешнего ионизирующего облучения признано учёными безопасным для человека. А максимально допустимая величина уровня радиации для человека равна – 0,3 мкЗв/час или 30 мкР/час.

В высокогорных районах или в зонах с повышенным содержанием активности в почвах или воде радиационный фон будет приближаться к верхнему допустимому значению и даже может превышать его.

Покупка бытового дозиметра способна избавить вас от части предрассудков или страхов. Возникли сомнения по поводу продуктов – поднесли прибор и проверили. Покупаете новую квартиру – захватили прибор для измерения радиации и опять же проверили помещение.

А считает излучение встроенный счетчик Гейгера – один из самых надежных и недорогих датчиков по обнаружению радиоактивного излучения.

Описание работы дозиметра на счетчике Гейгера СБМ-20

Питание схемы дозиметра осуществляется всего от одной лишь батарейки на 1,5 вольта, так как ток потребления не превышает 10 мА

Но поскольку рабочее напряжение датчика радиации СБМ-20 составляет 400 вольт, то в схеме применен преобразователь напряжения позволяющий увеличить напряжение с 1,5 вольт до 400 вольт. В связи с этим следует соблюдать крайнюю осторожность при налаживании и использовании дозиметра!.  

Повышающий преобразователь дозиметра – не что иное как простой блокинг-генератор. Появляющиеся импульсы высокого напряжения на вторичной обмотке (выводы 5 – 6) трансформатора Тр1, выпрямляются диодом VD2. Данный диод должен быть высокочастотным, поскольку импульсы достаточно короткие и имеют высокую частоту следования.

Если счетчик Гейгера СБМ-20 находится вне зоны радиационного излучения звуковая и световая индикация отсутствует, поскольку оба транзистора VT2 и VT3 заперты.

При попадании на датчик СБМ-20 бета- или гамма- частиц происходит ионизация газа, который находится внутри датчика, в результате чего на выходе образуется импульс, который поступает на транзисторный усилитель и в телефонном капсюле BF1 раздается щелчок и вспыхивает светодиод HL1.

Вне зоны интенсивного излучения, вспышки светодиода и щелчки из телефонного капсюля следуют через каждые 1…2 сек. Это указывает на нормальный, естественный радиационный фон.

При приближении дозиметра к какому-либо объекту, имеющему сильное излучение (шкале авиационного прибора времен войны или к светящемуся циферблату старых часов), щелчки станут чаще и даже могут слиться в один непрерывный треск, светодиод HL1 будет постоянно гореть.

Так же дозиметр снабжен и стрелочным индикатором — микроамперметром. Подстроечным резистором производят подстройку чувствительности показания.

Hantek 2000 — осциллограф 3 в 1
Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….

Подробнее

Фото хороших дозиметров радиации

Также рекомендуем просмотреть:

  • Как выбрать ручной молокоотсос
  • Лампа биоптрон
  • Лучшие ртутные термометры
  • Виды небулайзеров
  • Обзор лучших ультразвуковых зубных щеток
  • Аспиратор для новорожденных
  • Как выбрать осеребритель воды
  • Как выбрать хороший электрический массажер
  • Мойка воздуха для дома
  • Как выбрать воздушный стерилизатор
  • Хорошие тест-полоски для глюкометра
  • Какой компрессорный ингалятор лучше
  • Какой электрический молокоотсос лучше
  • Как выбрать хороший вакуумный массажер
  • Обзор лучших стетоскопов
  • Как выбрать хороший паровой стерилизатор
  • Какой очиститель воздуха лучше выбрать
  • Активатор для получения живой воды
  • Как выбрать кварцевую лампу для дома
  • Какой ирригатор для полости рта лучше выбрать
  • Рейтинг лучших ионизаторов воды
  • Как выбрать хороший тонометр
  • ТОП лучших стерилизаторов для бутылочек
  • Какая электрическая зубная щетка лучше
  • Хороший домашний массажер для тела
  • Как выбрать лучший массажер для ног
  • Обзор современных стерилизаторов для маникюрных инструментов

Какой выбрать

Перед выбором стоит узнать отличия этих двух направлений. Профессиональный приборы используются в промышленных масштабах, например на АЭС или заводах, где трудится большое количество человек. В таком положении требуется выполнение точных соблюдений, а также настройка и контроль. Такие инструменты отличаются высокой эффективностью, дальностью действия, а также меньшей погрешностью.

Дозиметр радиации для бытовых нужд отличается своей доступностью, а также меньшей эффективностью. Такой прибор зачастую не способен различать разные типы излучений, а измерения альфа частиц и вовсе не предусмотрено, хотя нужды в этом и нет.

Какой дозиметр выбрать

Чтобы определиться какой дозиметр выбрать, нужно понять, кокой вид радиации для человека представляет опасность и что желательно контролировать в повседневной жизни.

Все виды радиации опасны, но в бытовой сфере и окружающей нас среде, можно столкнуться с действием в основном трех видов радиации — это бета, гамма и альфа излучение. Наибольшую опасность представляет альфа излучение, так как оно наносит живой ткани наибольший урон. Но зарегистрировать альфа излучение сложнее всего, потому что для его измерения, дозиметр должен быть поднесен вплотную к источнику излучения, так как альфа излучение распространяется в пространстве на небольшие расстояния в пределах 2-3 см. Дозиметры способные зарегистрировать альфа излучение, должны иметь отдельный датчик в дополнении к датчику Гейгера-Мюллера. Обычно это специальное окошечко в дозиметре, которое имеет сдвигаемую защитную крышку.

Если позволяют денежные средства, то лучше купить дозиметр способный измерять три вида радиации — бета, гамма и альфа излучение.

Если вы не хотите тратиться на покупку дорогого прибора, то можно приобрести дозиметр-радиометр, измеряющий бета и гамма излучение. Это неплохое начало и возможно поможет вам избежать серьезных проблем со здоровьем. Такой прибор отлично подойдет для измерения общего радиационного фона в помещении и вне его. С помощью данного дозиметра можно проверить на безопасность продукты питания, строительные материалы, автомобиль и любые другие бытовые вещи.

При выборе дозиметра следует обратить внимание на следующие характеристики:

тип используемого детектора — это основной параметр, влияющий на точность и функциональность прибора. Лучше если это будет газоразрядный детектор, например, счетчик Гейгера-Мюллера. Хуже если это полупроводниковый детектор.

виды измеряемой радиации — прибор может измерять как один вид радиации, так и несколько видов. При измерении нескольких видов радиации, измерения могут проводиться одновременно для различных видов излучений, или необходимо будет переключаться с одного вида излучения на другой. Самый простой и распространенный вид дозиметра — это измерение бета излучения. Но лучше, если дозиметр будет способен измерять три вида излучений — альфа, бета, гамма.

погрешность измерения — это величина, которая характеризует точность прибора. Чем меньше погрешность, тем выше точность прибора, соответственно тем он лучше и дороже. Для бытовых приборов погрешность обычно составляет ±25% или ±30%. Для профессиональных дозиметров погрешность уже будет меньше чем ±7%.

диапазон измеряемых величин — это максимальное и минимальное значение радиации, которое способен зарегистрировать прибор

Стоит обратить внимание лишь на нижний порог измерений, он не должен быть выше чем 0,05 мкЗв/ч. Максимально измеряемый уровень радиации у всех дозиметров достаточно высок.

поверка прибора — это отметка в паспорте дозиметра, что он проверен на заводе изготовителе и соответствует заявленным в паспорте техническим характеристикам и производит измерения с заданной точностью

Желательно, чтобы отметка о поверке была в паспорте. В крайнем случае, в паспорте изделия должна стоять отметка ОТК (отдел технического контроля) о приемке изделия.

Остальные характеристики дозиметра влияют на его удобство эксплуатации, внешний вид и выбираются исходя из личных предпочтений.

Для чего нужно покупать дозиметр?

Для чего нужно приобритать дозиметр в бытовых целях, каждый решает сам.

В качестве информации к размышлению, можно посмотреть сюжет любительской видео съемки в городе Крансодаре, который является одним из самых безопасносных городов России
в отношении экологической обстановки. В простом лесном массиве, безобидные на вид предметы (7-я минута видео), излучают радиацию в миллионы раз превышающие безопасную норму. Находясь даже незначительное время в подобной зоне, можно получить дозу, которая с большой вероятностью приведет к крайне негативным последствиям для организма. К сожалению далеко не всегда, возле подобных объектов установлены занки «опасно радиация». Всему виной халатность и безответственность. Поэтому даже прогуливаясь в каком либо месте (фактически любом), человек может и не подозревать, что подвергается мощному радиационному воздействию. А потом удивляться, откуда берутся различные проблемы со здоровьем.

Простая схема дозиметра на СБМ-20

Подключена конструкция всего к одной пальчиковой батарейки типа АА. Как известно, рабочее напряжение датчика СБМ-20 400 вольт, поэтому возникает необходимость использовать преобразователь напряжения.

Повышающий преобразователь выполнен на основе простого блокинг-генератора. Высоковольтные импульсы с вторичной обмотки трансформатора, выпрямляются высокочастотным диодом.

Если счетчик СБМ-20 расположить вне зоны радиационного излучения оба транзистора VT2 и VT3 закрыты. Звуковая и световая сигнализация не активна. Как только на счетчик попадают радиоактивные частицы ионизируется находящийся внутри датчика газ, а на его выходе появляется импульс, который проходит на транзисторный усилитель и в телефонном динамике слышится щелчок и загорается светодиод.

При слабой естественной радиационной интенсивности, вспышки светодиода и щелчки повторяются через каждые 1…2 сек. Это говорит лишь о нормальной фоновой радиации. С возрастанием уровня радиоактивности щелчки станут чаще и при критических значениях сливаются в один непрерывный треск, а светодиод будет постоянно включен.

Так как радиолюбительская конструкция имеет микроамперметр, то подстроечным сопротивлением осуществляют подстройку чувствительности показаний.

Где может встречаться радиация и как ее выявить

Основные техногенные источники радиации – ядерное оружие, АЭС, отходы промышленности, предметы из аварийных запретных зон, некоторые виды медицинского оборудования. В список особенно опасных объектов входят сканеры в аэропортах, аппарат Рентгена и даже сигареты и бананы, которые содержат природные радиоактивные изотопы.

Поскольку радиация – враг невидимый, неслышимый и неосязаемый, единственный способ ее выявить – приобрести дозиметр.

Восточно-Уральский радиационный след после Кыштымской аварии

Дозиметры позволяют решить сразу несколько задач:

  • выбрать безопасное место для отдыха, работы, жизни;
  • приобрести автомобиль и технику, которые не навредят здоровью домочадцев;
  • протестировать офис, производственное предприятие, склад;
  • проверить стройматериалы, мебель, другие предметы интерьера и быта;
  • проверить безопасность детских товаров и игрушек;
  • проконтролировать экологичность продуктов питания;
  • узнать накопленную в организме дозу радиации.

Детали дозиметра

Трансформатор преобразователя Тр1 выполнен на броневом сердечнике имеющий диаметром приблизительно 25 мм. Обмотки 1-2 и 3-4 намотаны медным эмалированным проводом диаметром 0,25 мм и содержат соответственно 45 и 15 витков. Вторичная обмотка 5-6 намотана медным проводом диаметром 0,1 мм, содержит 550 витков.

Светодиод возможно поставить АЛ341, АЛ307. В роли VD2 возможно применить два диода КД104А, подключив их последовательно. Диод КД226 возможно поменять на КД105В. Транзистор VT1 возможно поменять на КТ630 с любой буквой, КТ315Б на КТ342А. Телефонный капсюль необходимо выбрать с сопротивлением акустический катушки более 50 Ом. Микроамперметр с током полного отклонения 50 мкА.

Детали дозиметра

Трансформатор преобразователя Тр1 выполнен на броневом сердечнике имеющий диаметром приблизительно 25 мм. Обмотки 1-2 и 3-4 намотаны медным эмалированным проводом диаметром 0,25 мм и содержат соответственно 45 и 15 витков. Вторичная обмотка 5-6 намотана медным проводом диаметром 0,1 мм, содержит 550 витков.

Светодиод возможно поставить АЛ341, АЛ307. В роли VD2 возможно применить два диода КД104А, подключив их последовательно. Диод КД226 возможно поменять на КД105В. Транзистор VT1 возможно поменять на КТ630 с любой буквой, КТ315Б на КТ342А. Телефонный капсюль необходимо выбрать с сопротивлением акустический катушки более 50 Ом. Микроамперметр с током полного отклонения 50 мкА.

Устройство дозиметра

Работа любого дозиметра базируется на основе одних и тех же принципах работы. Базовым элементом всех дозиметров является датчик радиации. В зависимости от принципа работы, датчики радиации делятся на:

  • Ионизационные камеры — это датчики, конструкция которых состоит из различных по исполнению газонаполненных камер. Принцип работы основан на регистрации электрических возмущений, возникающих в газоразрядной камере при прохождении сквозь нее различных заряженных частиц. Применяются в основном для регистрации бета и гамма излучений. Газоразрядные датчики имеют простую конструкцию и малую стоимость. Плохо подходят для регистрации альфа излучений.

    Наиболее распространенной конструкцией газоразрядного датчика, является счетчик Гейгера-Мюллера, который применяется в большинстве бытовых и профессиональных дозиметрах.

  • Сцинтилляционные кристаллы — это кристаллы неорганического или органического происхождения. Принцип работы основан на регистрации фотонов, которые генерируются в кристалле, если сквозь него проходят заряженные частицы (электроны, протоны, нейтроны, альфа частицы). Могут применяться для регистрации всех видов радиации. Применяются в основном в поисковых приборах, так как обладают высокой чувствительностью и точностью. Имеют достаточно большие размеры и высокую стоимость.
  • Твердотельные полупроводниковые детекторы — состоят из кристаллов и полупроводникового материала. Принцип работы основан на изменении электрической проводимости материала при прохождении сквозь него заряженных частиц (электроны, протоны, нейтроны). Могут применяться для регистрации всех видов радиации. Обладают небольшой точностью, но при этом имеют маленькие размеры и низкую стоимость.

1.6. Мощность дозы и единицы ее измерения

В биологическом отношении важно знать не только дозу излучения, которую получил облучаемый объект, а дозу, полученную в единицу времени. Суммарная доза, значительно превышающая летальную, но полученная в течение длительного периода времени, не приводит к гибели животного, а доза, меньше смертельной, но полученная в короткий период времени, может вызвать лучевую болезнь различной степени тяжести

Мощность дозы (P) – это доза излучения (D) отнесенная к единице времени t:  P = D / t.

Мощность экспозиционной дозы  в системе СИ измеряется в ампер на килограмм (А\кг), внесистемная единица – в рентген в час (Р/ч) или в других дольных и кратных величинах:

1 А/кг = 3876 Р/с, 1 Р/с = 2,58×10-4 А/кг.

Мощность поглощенной дозы облучения в системе СИ измеряется в Вт/кг, Гр/с или в других кратных и дольных величинах. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад/с, а так же другие кратные и дольные величины. Для измерения мощности дозы излучения используются рентгенметры типа ДП-5, УСИТ, ДРГЗ, СРП 68-01 и др.

Под радиационным фоном понимают именно мощность экспозиционной дозы ионизирующих излучений в воздухе, уровень его для средней полосы России составляет 4-40 мкР/ч (микрорентген в час ).

Согласно рекомендациям  Международной комиссии по радиационной защите (МКЗР) и Всемирного общества здравоохранения (ВОЗ) радиационный уровень, соответствующий естественному фону 0,1-0,2 мкЗв/ч (10-20 мкР/ч), признано считать нормальным уровнем, уровень 0,2-0,6 мкЗв/ч (20-60 мкР/ч) считается допустимым, а уровень свыше 0,6-1,2 мкЗв/ч (60-120 мкР/ч) с учетом эффекта экранирования считается повышенным.

Если говорить о границе жизненно необходимой радиации, проведенные в последнее время эксперименты с растениями и животными показали, что изоляция организма от естественной радиации вызывает в нем замедление самых фундаментальных жизненных процессов, в том числе – деление клеток и межклеточного информационного объема.

Ионизирующее излучение не только вызывает ионизацию, но и возбуждение, энергия возбуждения от одной молекулы передается другой молекуле  в виде вторичного биогенного излучения в области УФО. Это излучение обладает удивительными свойствами – вдвое увеличивается всхожесть семян, распускаются пребывающие в спячке почки деревьев, стимулируется развитие зародышей в яйцах и т.д.

Имеются и иные исследования. Считают, что наследственные нарушения, вызванные малыми дозами радиации, не подчиняются линейной зависимости «доза-эффект». Нобелевский выдвиженец, канадский ученый Петкау А.  в  своих исследованиях показал, что облучение при низкой мощности дозы может вызывать такой же разрушительный эффект в мембранах живой клетки, какой возникает при интенсивном облучении дозой в десятки и сотни раз более высокой.

Определение границы жизненно необходимой радиации является предметом дополнительных исследований по радиационной биологии.

Предыдущая

Измерение ионизирующих излучений

С открытием радия было обнаружено, что излучение радиоактивных веществ влияет на живые организмы и вызывает биологические эффекты, сходные с действием рентгеновского облучения. Появилось такое понятие, как доза ионизирующего излучения – величина, которая позволяет оценивать воздействие радиационного облучения на организмы и вещества. В зависимости от особенностей облучения, выделяют эквивалентную, поглощенную и экспозиционную дозы:

  1. Экспозиционная доза – показатель ионизации воздуха, возникающей под действием гамма- и рентгеновских лучей, определяется количеством образовавшихся ионов радионуклидов в 1 куб. см. воздуха при нормальных условиях. В системе СИ она измеряется в кулонах (Кл), но существует и внесистемная единица – рентген (Р). Один рентген – большая величина, поэтому удобнее на практике использовать ее миллионную (мкР) или тысячную (мР) доли. Между единицами экспозиционной дозы установлено следующее соотношения: 1 Р = 2, 58.10-4 Кл/кг.
  2. Поглощенная доза – энергия альфа-, бета- и гамма-излучения, поглощенная и накопленная единицей массы вещества. В международной системе СИ для нее введена следующая единица измерения – грей (Гр), хотя до сих пор в отдельных областях, например в радиационной гигиене и в радиобиологии широко используется внесистемная единица – рад (Р). Между этими величинами имеется такое соответствие: 1 Рад = 10-2 Гр.
  3. Эквивалентная доза – поглощенная доза ионизирующего излучения, учитывающая степень его воздействия на живую ткань. Поскольку одинаковые дозы альфа-, бета- или гамма-излучения оказывают разный биологический ущерб, введен так называемый КК –коэффициент качества. Для получения эквивалентной дозы необходимо поглощенную дозу, полученную от определенного вида излучения, умножить на этот коэффициент. Измеряется эквивалентная доза в берах (Бэр) и зивертах (Зв), обе эти единицы взаимозаменяемы, переводятся из одной в другую таким образом: 1 Зв = 100 Бэр (Рем).

В системе СИ используется зиверт – эквивалентная доза конкретного ионизирующего излучения, поглощенная одним килограммом биологической ткани. Для пересчета греев в зиверты следует учесть коэффициент относительной биологической активности (ОБЭ), который равен:

  • для альфа-частиц – 10-20;
  • для гамма- и бета-излучения – 1;
  • для протонов – 5-10;
  • для нейтронов со скоростью до 10 кэВ – 3-5;
  • для нейтронов со скоростью больше 10 кэВ: 10-20;
  • для тяжелых ядер – 20.

Бэр (биологический эквивалент рентгена) или рем (в английском языке rem – Roentgen Equivalent of Man) – внесистемная единица эквивалентной дозы. Поскольку альфа-излучение наносит больший ущерб, то для получения результата в ремах, необходимо измеренную радиоактивность в радах умножить на коэффициент, равный двадцати. При определении гамма- или бета-излучения перевод величин не требуется, поскольку ремы и рады равны друг другу.

Основные радиологические величины и единицы
Величина Внесистемные Си Соотношения между единицами
Активность нуклида, А Кюри (Ки, Ci) Беккерель (Бк, Bq) 1 Ки = 3.7·1010Бк
1 Бк = 1 расп/с
1 Бк=2.7·10-11Ки
Экспозицион-
ная доза, X
Рентген (Р, R) Кулон/кг
(Кл/кг, C/kg)
1 Р=2.58·10-4 Кл/кг
1 Кл/кг=3.88·103 Р
Поглощенная доза, D Рад (рад, rad) Грей (Гр, Gy) 1 Гр=1 Дж/кг
Эквивалентная доза, Н Бэр (бэр) Зиверт (Зв, Sv) 1 бэр=10-2 Зв
1 Зв=100 бэр
Интегральная доза излучения Рад-грамм (рад·г, rad·g) Грей- кг (Гр·кг, Gy·kg) 1 рад·г=10-5 Гр·кг
1 Гр·кг=105 рад·г