Лабораторная работа
№406 - Дозиметрия ионизирующих излучений с помощью бытового дозиметра
Категория: | Лабораторная работа |
Дисциплина: | Защита населения |
Город: | Беларусь, Минск |
Учебное заведение: | БНТУ, ФИТР |
Стоимость работы: | 2 руб. |
Оценка: | 10 |
Объем страниц: | 6 |
Год сдачи: | 2020 |
Дата публикации: | 27.10.2020 |
Фрагменты для ознакомления
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 406
«Дозиметрия ионизирующих излучений с помощью бытового дозиметра»
Цель работы:
Ознакомиться с факторами, обуславливающими формирование естественного радиационного фона, технологически измененного естественного радиационного фона и искусственного радиационного фона.
Изучить дозовые характеристики ионизирующих излучений.
Изучить принцип действия, устройство и технические характеристики бытового дозиметра Анри 01 «Сосна».
Используя бытовoй дозиметр Анри 01 «Сосна», провести оценку радиационной обстановки в естественных и смоделированных условиях.
Решить задачи.
Контрольные вопросы:
1. Экспозиционная доза, мощность экспозиционной дозы. Единицы измерения.
Экспозиционная доза Х характеризует ионизирующее действие фотонного излучения (γ- и рентгеновского излучения) на сухой атмосферный воздух. Экспозиционная доза равна отношению суммарного заряда dq ионов одного знака, возникающих в воздухе при полном торможении электронов и позитронов, образованных фотонным излучением в элементарном объеме воздуха, к массе воздуха dm в этом объеме:

Единицы измерения экспозиционной дозы:
СИ Внесистемные единицы
[ Х ] = Кл/кг [ Х ] = Р
(Кулон/килограмм) (Рентген)
Мощность экспозиционной дозы X - отношение приращения экспозиционной дозы dX за малый промежуток времени dt к его длительности

Единицы измерения мощности экспозиционной дозы:
СИ Внесистемные единицы
[X] = А/кг [X] = Р/час
(Ампер/килограмм) (Рентген/час)
2. Поглощённая доза, мощность поглощённой дозы. Единицы измерения.
Поглощенная доза D – основная дозиметрическая величина, равная отношению средней энергии, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме:

Единицы измерения поглощенной дозы:
СИ Внесистемные единицы
[D] = Гр [D] = рад
( Грей ) ( рад )
1 Гр = 100 рад
Мощность поглощенной дозы D - отношение приращения поглощенной дозы dD за малый промежуток времени dt к его длительности:

Единицы измерения мощности поглощенной дозы:
СИ Внесистемные единицы
[D] = Гр/с [D] = рад/час
( Грей/секунду) ( рад/час )
3. Относительная биологическая эффективность ионизирующего излучения, коэффициент качества излучения.
Относительная биологическая эффективность η :

где D0 – поглощенная доза образцового излучения, вызывающего определенный биологический эффект, Dx - поглощенная доза данного излучения, вызывающего тот же биологический эффект.
В качестве образцового излучения принимают рентгеновское излучение с граничной энергией фотонов 200 кэВ.
4. Эквивалентная доза, мощность эквивалентной дозы. Единицы измерения.
Эквивалентная доза Н – учитывает особенности радиационного эффекта в биологической ткани при облучении различными видами ионизирующего излучения и равна произведению поглощенной дозы D в органе или ткани на взвешивающий коэффициент WR для определенного вида излучения:

Единицы измерения эквивалентной дозы:
СИ Внесистемные единицы
[Н ] = Зв [Н ] = бэр
( Зиверт ) (биологический эквивалент рада)
Мощность эквивалентной дозы H - отношение приращения эквивалентной дозы за малый промежуток времени к его длительности:

Единицы измерения мощности эквивалентной дозы:
СИ Внесистемные единицы
[H] =Зв/с [H] =бэр/час
5. Эффективная доза. Единицы измерения.
Эффективная доза Е – величина воздействия ионизирующего излучения, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения организма человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Эффективная доза равна сумме произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты:

где НТ - эквивалентная доза в органе или ткани, WT – взвешивающий коэффициент для органа или ткани.
Единицы измерения эффективной дозы:
СИ Внесистемные единицы
[Е ] = Зв [Е ] = бэр
( Зиверт ) (биологический эквивалент рада)
6. Эквивалентная коллективная доза. Единицы измерения.
Коллективная эффективная доза – мера коллективного риска возникновения стохастических эффектов облучения. Она равна сумме индивидуальных эффективных доз.
7. Основные источники естественного и повышенного радиационного фона.
Естественный радиационный фон создается космическим излучением и излучением естественных радионуклидов.
Источники технологически измененного естественного радиационного фона:
• Добыча полезных ископаемых,
• Сжигание ископаемого топлива (особенно каменного угля), содержание радионуклидов в золе на порядок выше, чем в топливе
• Использование подземных вод с повышенным содержанием радионуклидов (радоновые источники)
• Применение минеральных удобрений в сельском хозяйстве
• Использование стройматериалов
• Полеты на самолетах.
• Бомбардировка территорий снарядами с обедненным ураном.
8. Принцип действия и устройство бытовых дозиметров.
Устройство детектирования излучения УД состоит обычно из одного – двух газоразрядных счётчиков. Таймер Т является устройством, формирующим интервал времени измерений. Устройство управления УУ преобразует сигналы, поступившие в течение интервалов времени измерения от устройства детектирования, в импульсы стандартной амплитуды и длительности и передаёт их на счётчик импульсов СИ. Счётчик импульсов предназначен для подсчёта импульсов за время измерения и выведения результатов на табло жидкокристаллического индикатора. Устройство звуковой сигнализации УЗС включает прерывистый или непрерывный звуковой сигнал в зависимости от режима работы прибора.
9. Для регистрации каких видов радиоактивного излучения наиболее эффективны счетчики Гейгера – Мюллера? Почему?
Конструктивно дозиметры выполнены так, что газоразрядные счётчики экранированы специальным металлическим фильтром, препятствующим попаданию бета-частиц в рабочий объём счётчика. При необходимости эти фильтры могут быть сняты. Эффективность регистрации заряженных частиц (электронов) счётчиками Гейгера – Мюллера достигает 100%.
10. Можно ли дозиметром, в котором детектором служит счетчик Гейгера – Мюллера, измерить дозы: а) экспозиционную; б) поглощенную; в) эквивалентную?
Достаточно точное измерение с помощью приборов поглощённой, эквивалентной дозы или эффективной дозы, а именно она является объективным показателем воздействия радиоактивных излучений на организм, невозможно. Значения эквивалентной дозы, измеряемые дозиметром, являются только оценочными.
Таблица 5. Мощность экспозиционной дозы.
№ п/п |
X, мкР/ч |
X, мкР/ч | ε,% |
1 | 10 | 2 |
|
2 | 10 | 2 |
|
3 | 11 | 1 |
|
4 | 11 | 1 |
|
5 | 15 | 3 |
|
6 | 15 | 3 |
|
7 | 12 | 0 |
|
8 | 17 | 5 |
|
9 | 13 | 1 |
|
10 | 12 | 0 |
|
Средние значения | 12 | 1,4 | 11,67 |
Таблица 6. Мощность эквивалентной дозы гамма-излучения.
№ п/п |
H, мкЗв/час | |
Пластина желтая | Пластина белая | |
1 | ||
2 | ||
3 | ||
4 | ||
5 | ||
Средние значения |
Таблица 7. Измерение плотности потока бета-излучения.
Пластина |
Показания дозиметра | Плотность потока, частиц/см2·с |
ПДП, частиц/см2·с | |
Nγ | Nγ+β | φβ | ||
желтая | ||||
белая |
Задачи: