 |
|
Дозиметри іонізуючого випромінювання
Дозиметри – це прилади для вимірювання доз та потужностей доз іонізуючого випромінювання.Існують різні види приладів, які використовуються з метою дозиметричного контролю:
1) дозиметри g-випромінювання (g-дозиметри),
2) дозиметри для вимірювання потоків нейтронів (нейтронні дозиметри),
3) дозиметри, що вимірюють експозиційні дози рентгенівського і g-випромінювання в рентгенах (рентгеномометри),
4) дозиметричні прилади для визначення біологічних доз в берах (берметри),
5) дозиметричні прилади для вимірювання потоків a- і b-частинок із радіаційно забруднених поверхонь,
6) дозиметричні пристрої для вимірювання вмісту радіоактивних газів і аерозолів у повітрі, а також активності повітря, що вдихається людиною,
7) дозиметричні пристрої для вимірювання активності проб води та продуктів харчування,
8) прилади для вимірювання індивідуальних доз іонізаційного випромінювання, отриманих людиною, а також зовнішнього випромінювання (природного та штучного g- і b-випромінювання) від окремої людини.
До складу дозиметрів входять 2 основні частини – детектор та вимірювальний (лічильний) пристрій (мал.10.8).
Мал. 10.8. Принципова схема детектора.
В залежності від фізичного принципу, який покладений в роботу детектора, дозиметричні прилади поділяються на:
1) іонізаційні, в яких використовується явище іонізації газів під дією випромінювання (різні іонізаційні камери, пропорційні лічильники, лічильник Гейзера-Мюллера тощо),
2) радіолюмінесцентні,в основі роботи яких лежить явище люмінесценції під дією радіоактивного випромінювання, тобто радіолюмінесценція,
3) напівпровідникові,в котрих використовується явище внутрішнього фотоефекту, внаслідок якого електрони під дією радіації долають заборонену зону і з’являються в зоні провідності, що призводить до зниження опору (збільшення електропровідності),
4) кристалічні, в яких під дією радіоактивного випромінювання з’являється характерний колір (зокрема, таке відбувається в лужно-галоїдних кристалах при їх опроміненні g-радіацією);
5) фотокасетні, в яких використовується дія іонізуючого випромінювання на фотоплівки,
6) хімічні,робота яких базується на вимірюванні енергетичного виходу екзотермічних хімічних реакцій під дією іонізуючого випромінювання.
7) колориметричні, які дозволяють розрахувати потужності досить значних потоків випромінювання шляхом поріняння їх теплової та іонізаційної дії.
Важливою і складною проблемою дозиметрії іонізуючого випромінювання є розрахунки (реконструкція) доз, якщо відомий потік випромінювання через певну поверхню. Так, наприклад, поглинена доза g-випромінювання (в рад) може бути розрахована за формулою
Dп = 1.6×10–5N hn (mк + mф + mп), (10.32)
де N – кількість g-квантів з енергією hn, що падають перпендикулярно до 1 см2 поверхні. Вираз у круглих дужках характеризує лінійний коефіцієнт послаблення, що віднесений до одиниці маси речовини і який відповідає відомим первинним механізмам дії g-випромінювання – комптон-ефекту (mк), фотоефекту (mф) і утворенню електронно-позитронних пар (mп) (див. нижче в 10.4). Чисельний коефіцієнт дозволяє перевести поглинену дозу Dп (МеВ/кг) в Dп (рад). Доза b-випромінювання може бути знайдена, якщо відома кількість b-частинок, що падають на речовину, та середнє значення іонізаційних втрат при проходженні b-променів крізь речовину. Більш докладно з дозиметрами іонізуючого випромінювання можна ознайомитися при виконанні лабораторних робіт “Визначення коефіцієнта лінійного послаблення гамма-випромінювання” і “Робота з дозиметром ДРГЗ-04”.