19 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Измерение естественного радиационного фона дозиметром

Содержание

Естественный радиационный фон: значение, источники, измерение дозиметром, норма

Естественный радиационный фон Земли представляет собой излучение, которое создается радионуклидами, присутствующими в воздухе, воде, земле, организмах живых существ, пищевых продуктах, а также космическое излучение.

Население планеты получает большую часть облучения от естественных источников, при этом избежать большую часть из них не представляется возможным. На протяжении истории земного шара на поверхность попадают различные типы излучения от активных веществ из почвы и космоса. Действуют они на организм следующим образом: вещества находятся снаружи и облучают его извне, это облучение внешнего типа, или же они присутствуют в воде, продуктах, во вдыхаемом воздухе и попадают в тело человека. Такой метод называется внутренним.

Степень облучения

Естественный радиационный фон влияет на каждого жителя планеты, но на одних приходится больший удар, чем на других. В частности, на это оказывает влияние регион проживания. В некоторых местах Земли, там, где находятся более радиоактивные породы, уровень выше средних значений, а в других — ниже. Зависит степень облучения и от образа жизни. Путешествия на самолете, герметизация помещения, использование угольных жаровен открытого типа и газа для приготовления блюд, применение определенных стройматериалов повышает количество облучения.

Радиация из космоса

Влияние лучей составляет равную долю общего излучения, которое приходится на население. Сформированы космические лучи из высокоэнергетических потоков, электронов, фотонов и ядер простых частиц. Но Земля обладает защитными механизмами, оберегающими от воздействия радиации, без них жизнь стала бы невозможной.

Магнитный фон отталкивает космические элементы и создает сильную защиту, но не совершенную. Некоторые энергетические частицы просачиваются через преграду и доходят до атмосферных слоев. Лишь малой части удается пройти все преграды и достигнуть поверхностного слоя. В основном при столкновении с атомами происходит взаимодействие с ядрами, они разбиваются и создаются новые частицы, формирующие естественный радиационный фон.

Как действует космическая радиация

Невозможно уберечься от невидимых потоков. Но их действию поверхность Земли подвергается неодинаково. Полюса получают большее количество радиации по сравнению с областью экватора, так как магнитное поле здесь слабее. Заметно повышается степень облучения с увеличением высоты, так как воздушная прослойка становится меньше. Проходя через атмосферу, лучи способствуют возникновению космогенных радионуклидов.

Для космонавтов представляют серьезную угрозу радиационные земные пояса при продолжительных полетах вблизи планеты, если их орбита пересекается с областью поясов. Продолжительное нахождение в нем приводит к излишнему облучению экипажа, также возможна поломка, располагающихся на борту батарей и приборов оптического назначения. Осуществляется в связи с этим множество исследовательских работ благодаря специальным зондам и спутникам для выявления координат радиоактивных поясов, в соответствии с ними составляются орбиты для уменьшения влияния на экипаж.

Какой естественный радиационный фон подходит для человека

В каждом регионе имеется свой радиационный фон, но для населения считается безопасной величина, примерно равная 0,5 микрозиверта в час. Наиболее подходящий безопасный уровень для человеческого тела находится ниже 0,2 микрозиверта, такую же величину имеет естественный радиационный фон. Норма в плане радиоактивности и ее влияние на человека для различных ситуаций своя. Осуществляется во всех ситуациях разделение между персоналом, то есть гражданами, работа которых имеет отношение к радиоактивности, ядерной промышленности, и обычным населением. Имеются определенные нормы для помещений и сотрудников.

Типы устройств

Существуют специальные средства для определения содержания радионуклидов и уровня радиации:

  • Спектрометрические тракты применяются для определения типа радионуклида и его уровня в окружающей среде, они состоят из персонального компьютера, анализатора и детектора излучения.
  • Дозиметры разного вида созданы для определения плотности нейронного потока, мощности рентгеновского излучения, дозы гамма-излучения.

Дозиметр

Сегодня существует множество дозиметров различного назначения, типа, обладающих обширными возможностями. Для осуществления радиационных измерений идеальной аппаратурой являются геофизические профессиональные радиометры. Также свое применение находят бытовые и полупрофессиональные радиометры, но стоит отметить, что в таком случае качество получаемой информации оказывается ниже. В некоторой степени это можно компенсировать одновременным применением двух устройств с дальнейшим объединением результатов. Также устройства разделяются на пороговые и беспороговые.

Измерение

Перед тем как проводить измерение естественного радиационного фона дозиметром, следует выявить примерный разброс результатов всех применяемых приборов. Это важнейшая характеристика устройства, которая обязательно должна приниматься во внимание при обработке итогов работ. Производить данную операцию необходимо после перенесения местности измерений и по истечении определенного времени.

Осуществляется выявление усредненных данных следующим образом. Дозиметр включается в рабочий режим, и происходит серия измерений (около тридцати) на одном месте на протяжении короткого интервала времени. Затем определяется среднее арифметическое, выводимое из результатов. Вычисленные в итоге цифры, составляющие разницу между данными устройства и усредненными значениями, берутся с положительным знаком и снова выявляется среднее. Итог данного осреднения и является искомым разбросом показаний устройства.

Измерение естественного радиационного фона дозиметром в любом месте производится не меньше 4-6 раз, после выводится арифметическое усредненное значение. При осуществлении работы несколькими устройствами становится заключительным результатом среднее число между информацией, которая получена от каждого из приборов. В случае если замеры делаются из множества точек, желательно записывать собранные данные в форме таблицы.

Земная радиация

Приходится ответственность за естественный радиационный фон от Земли в основном на три элемента с радиоактивностью: актиний, торий и уран. Они отличаются неустойчивостью. Главный источник – это радиоактивные частицы, которые присутствуют в почве, сформировавшиеся после геофизических изменений. Вулканы и гранит являются лидерами по наличию данных элементов.

Изотопы

С течением эволюции радиоизотопы перемещаются, принимая участие в геохимических и метрологических изменениях. Естественный радиационный фон составляет множество объединений устойчивых частиц, взаимодействующих с обменными процессами организма. Более существенные элементы, которые оказывают влияние на жизнедеятельность материи, — изотопы трития и калия, в биологической сфере присутствует гораздо больше частиц, определяющих радиоактивность организма.

Планетная радиация имеет разнообразные уровни, в зависимости от наличия нуклидов в конкретном месте коры. Мощность облучения в местах проживая большей части населения составляет чаще всего 0,3-0,4 микрозиверта.

Источники естественного радиационного фона в малом скоплении присутствуют в почве. Оказывает воздействие и строение ее: концентрация снижена в известковых и песчаных типах почв, а увеличена в глиняной почве и гранитных породах.

Радон

На человека приходится половина индивидуальной ежегодной эквивалентной действенной дозы от сложного газа радона, незаметного глазу, не имеющего запаха и привкуса. В основном облучение от данного газа велико в душном помещении с закрытыми окнами, так как там он имеет увеличенную концентрацию.

Радон просачивается из земной коры через напольное покрытие, отверстия в фундаменте и чаще всего собирается на нижних этажах, формируя повышенный естественный радиационный фон. Значение имеют и конструктивные материалы, без которых не обойтись в строительстве, которые могут также излучать радоновую радиацию. Причисляются к ним в большей степени такие материалы, как гипс с содержанием фосфора, глинозем, а также пемза.

Употребляемая в пищевых и бытовых нуждах вода имеет в основном мало газа, но водяные глубоколежащие пласты могут обладать повышенным его содержанием. Формируется большее сосредоточение в ванных комнатах, где газ проникает с окружающим кислородом в тело, выделяясь из горячей воды.

Увеличение радиации

Естественный радиационный фон частично изменяется человечеством в ходе совершенствования технологических процессов, производства различных материалов, и, соответственно, увеличивается излучение. В качестве примера стоит выделить использование газа и угля, материалов с увеличенным количеством нуклидов, полеты на воздушных суднах. Степени излучения, отмечаемые при этом, именуются возросшим технологическим фоном радиоактивного воздействия. Люди во всем мире все чаще используют для бытовых потребностей множество устройств, товаров и предметов, которые содержат радионуклидные частицы. Относятся к подобным товарам оптические специализированные приборы, святящиеся часы, устройства, используемые при досмотре на таможенной границе и в аэропортах.

Читать еще:  Письмо отзыв о работе компании образец

Лабораторная работа «Измерение естественного радиационного фона дозиметром».9-й класс

Разделы: Физика

Цель работы: научиться измерять величину естественного радиационного фона с помощью дозиметра.

Оборудование: прибор – индикатор радиоактивности РАДЭКС РД 1503.

Описание устройства и действия прибора.

3. Кнопка «КУРСОР» и ее пиктограмма на дисплее. Кнопка используется в меню для перемещения курсора.

4. Кнопка «ВЫКЛ» и ее пиктограмма на дисплее. Кнопка имеет четыре функции: включение изделия, включение подсветки ЖК-дисплея, возврат в меню, выключение изделия.

5. Батарейный отсек.

ЖК – Дисплей.

1. Пиктограмма состояния элемента питания.

3. Пиктограмма порога звукового сигнала.

Для размерности мкЗв/ч:

Для размерности мкР/ч:

4. Пиктограмма настройки звонка.

5. Пиктограмма настройки подсветки.

6. Функция кнопки «ВЫКЛ».

7. Результат наблюдений (в мкЗв/ч или мкР/ч)

8. Функция кнопки «КУРСОР».

9. Функция кнопки «МЕНЮ».

10. Пиктограмма отображает количество выполненных циклов наблюдения.

11. Индикация зарегистрированной частицы.

Теоретические обоснования.

Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них совершенно невозможно. Человек подвергается облучению двумя способами. Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи (внешнее облучение). В случае если радиоактивные вещества оказываются в воздухе, в пище или в воде они могут попасть внутрь организма человека. Такой способ облучения называют внутренним. Основными видами ионизирующих излучений, с которыми встречаются в настоящее время организмы, являются альфа, бета — частицы, гамма — кванты, рентгеновское излучение. Прибором РАДЭКС РД 1503 оценивает радиационную обстановку по величине мощности дозы с учетом рентгеновского излучения с помощью счетчика Гейгера-Мюллера в течение 40 сек и индуцирует показания в мкЗв/ч или мкР/ч на жидкокристаллическом дисплее. Регистрация каждой частицы сопровождается звуковым сигналом, что позволяет использовать данный прибор при поиске загрязненных радиоактивными веществами участки.

Указания к работе.

1. Подготовьте прибор (индикатор радиоактивности).
2. Проведите замер радиационной обстановки.
3. Повторите п.2 еще два раза и запишите полученные значения в тетрадь.
4. Подсчитайте среднее значение.
5. Полученные результаты запишите в таблицу.

Измерение радиации. Особенности процесса

Настоящие условия существования вынуждают многих людей более детально изучать вопрос радиации и интересоваться приборами и средствами для измерения концентрации зараженных элементов в воздухе и окружающей среде. Стоит сказать о том, что радиационный фон – это свое рода переменный показатель, который обозначает уровень зараженности на той или иной площади или предмете, однако постоянно пребывает в движении и может меняться за отдельные отрезки времени.

Почему меняется радиационный фон и зачем необходимо измерение ионизирующего излучения? Радиация – это поток заряженных ионов, которые отделяются от атома под воздействием высокой температуры и распространяются в пространстве. Ионы, которые отделились от ядра атома, могут быть сильно заряженными, средне или слабо заряженными.

Максимально слабыми по заряду являются альфа-излучения, которые, как правило, вырабатываются самой природой, заполняют атмосферу и не вредят в небольших количествах человеку. Измерение радиации такого типа, как правило, проводится только в профилактических целях. Однако, существуют и сильно заряженные частицы под названием бета-радиация. Этот тип радиации является максимально опасным для человеческого организма и может привести ко многим негативным последствиям, связанным со здоровьем и нормальным функционированием организма.

Устройства для измерения радиации

Чем измеряют радиационный фон? Для того чтобы всегда чувствовать себя в безопасности и контролировать радиационное поле, каждый человек должен иметь у себя дом обычный бытовой дозиметр или радиометр и знать меры измерения радиации. Стоит отметить, что между этими двумя приборами существует некая разница, которую стоит обсудить.

Измерение радиации дозиметром, видео чего вы можете посмотреть ниже, используются для проверки концентрации ионизирующих веществ в воздухе за определенный промежуток времени на определенном участке территории. Важно отметить, что дозиметры и приемы дозиметрических измерений бывают наиболее простыми — бытового типа, а также более усложненными и модифицированными для профессионального и лабораторного использования.

Независимо от вида и сложности дозиметра, его принцип измерения радиационного фона достаточно прост и понятен. В дозиметре есть специальный счетчик Гейгера – чувствительный элемент и датчик. При попадании заряженных ионов в счетчик датчик срабатывает и выводит показатель вычислений на экран. С помощью измерения естественного радиационного фона дозиметром можно проверить силу радиационного поля, а также наличие в воздухе относительно нейтральных альфа-лучей и максимально опасных для человеческого здоровья бета-ионов.

Чем измеряют радиацию? Радиометр – это более упрощенное устройство, которое работает примерно по такому же принципу, что и дозиметр, однако с несколькими видоизменениями. Какие виды ионизирующих излучений измеряет дозиметр и радиометр? Радиометры нужны для того, чтобы определить радиационное заражение предметов, жидкостей и продуктов питания, а также строительных элементов и деталей сооружений.

Такие приспособления чаще всего используются в промышленных целях, поскольку позволяют быстро произвести аналитику продукции, выявить общий радиационный фон всей серии товаров и занести показатели измерений в гарантийную документацию. Однако радиометры могут также использоваться и в бытовых целях. Особенно такие приборы пользуются спросом в областях, где может регистрироваться периодическое повышение радиационного фона (поблизости электростанций или химических лабораторий), а также в таких районах, где постоянно наблюдается сейсмическая опасность и активация вулканов.

Чтобы измерить радиационное поле и провести измерение уровня радиации необязательно владеть широкими познаниями в физике или химии. Современные дозиметры способны максимально качественно выявить степень зараженности того или иного предмета или местности и сопоставить показатели с регламентированными и приемлемыми для человеческого здоровья нормами и рамками измерения радиационного фона.

Основные показатели дозиметра

Чтобы правильно пользоваться дозиметром для измерения естественного радиационного фона и качественно определять уровень радиационного загрязнения, человек должен помнить о некоторых основных показателях, которые выводятся на экран этого оборудования

Дозиметр как способ измерения радиации способен определять не только наличие в воздухе ионизирующих элементов, но также их мощность. Что такое мощность радиации? Мощность радиоактивных элементов – это их способность проникать в твердые и мягкие поверхности и оказывать влияние на живые существа и их биологические функции.

По сути, дозиметр и методы обнаружения и измерения ионизирующих излучений в целом нужны именно для того, чтобы определять мощность радиации, а не ее наличие. Потому что радиационный фон, как уже было сказано выше, присутствует практически везде по природным и технологическим причинам. Как измерить радиацию без дозиметра? Нужно помнить, что показатели мощности радиации в разных местах могут отличаться друг от друга. Зависит это от типа, близости источника излучения и атмосферных особенностей той или ной территории.

Как правильно измерять мощность радиации?

Как измерить уровень радиации без дозиметра? Мощность радиации – это способность ионизирующих веществ проникать и двигаться в пространстве под воздействием своего заряда. Из этого вытекает истина – мощность ионов является их зарядом, то есть силой, с которой они выталкиваются и перемещаются по воздуху. Очевидно, что получить достоверные данные об уровне радиации без дозиметра невозможно.

Как измерить радиацию с помощью телефона? Телефон также не является подходящим средством когда речь идет о таком мероприятии, как измерение радиации. Гарантировать получение достоверных данных может только специализированный прибор.

Мощность является системной единицей измерения и обозначается в Зивертах. Она позволяет вычислить, насколько опасной может являться для человеческого организма та или иная радиация, в зависимости от источника ее возникновения и силы, с которой двигаются частицы.

Как измерить уровень радиации? В процессе измерения мощности радиации каждый человек должен помнить о том, что такое явление, как радиация, может иметь цикличный характер и меняться на протяжении определенного отрезка времени. Этот феномен зависит от заряженности ионов и от других условий, в которых производятся измерения.

Чтобы показатели мощности радиационного фона были максимально качественными и точными, следует осуществлять измерения дозиметром несколько раз, при этом учитывая средний показатель на экране устройства.

Определение мощности радиации и методы измерения радиации позволяют точно определить, насколько тот или иной поток ионизирующих веществ является опасным для человеческого организма и как быстро произойдет реакция клеток на такое искусственное радиационное вмешательство в их структуру.

Читать еще:  Гос учреждения примеры

Стоит сказать о том, что все современные дозиметры оборудованы специальным звуковым датчиком, который помогает определить повышенный уровень радиационного поля и четко реагирует на малейшие изменения в показаниях в процессе проведения аналитической работы.

Как используют дозиметр для измерения радиации?

Еще одним важным показателем, который способен определить дозиметр, является доза облучения. Доза облучения – это общий показатель ионизирующих частиц, которые могут восприниматься и впитываться организмами за отведенный промежуток времени.

Другими словами, доза – это общее количество радиации, которую может принять на себя человек за определенный промежуток времени. Доза измеряется не за пару минут. Чтобы проверить и максимально точно высчитать такой показатель, дозиметр следует длительное время держать во включенном состоянии и желательно в какой-то части верхней одежды. Максимально подойдут для таких измерений личные дозиметры, которые являются компактными и удобными для транспортировки.


Следует сказать о том, что существует общая таблица регламентированных показателей облучения, которое может получить человек за определенный период времени и при этом не пострадать физически. Допустимой нормой в настоящих условиях жизни для человека считается доза радиации размером 2500 микрозиверт в год. Однако, стоит сказать о том, что ввиду техногенной деятельности человека или особых географических условий человек может получать в день дозу радиации в размере выше 8 микрозиверт.

Такая радиационная обстановка считается опасной для здоровья и может привести к развитию различного рода опасных заболеваний, онкологических проблем и недугов. Для того чтобы не подвергать свою жизнь риску, человек обязан постоянно иметь при себе дозиметр и четко контролировать показатели радиации, независимо от сроков проживания на местности или погодных условий.

Как уже говорилось выше, радиация может мигрировать и видоизменяться на протяжении своего распространения по площади. Ионы, из которых она состоит, теряют постепенно свой заряд, однако также его и приобретают по определенным причинам. Из этого следует, что на одном и том же участке уровень радиации в один год может быть критически малым, однако в следующий год по причине космических катаклизмов или радиационной активности АЭС повыситься до критических показателей и стать опасным для человека.

Лабораторная работа 9 класс-Измерение естественного радиационного фона дозиметром

Международные дистанционные олимпиады «Эрудит III»

Доступно для всех учеников
1-11 классов и дошкольников

Рекордно низкий оргвзнос

по разным предметам школьной программы (отдельные задания для дошкольников)

Идёт приём заявок

Описание презентации по отдельным слайдам:

Лабораторная работа «Измерение естественного радиационного фона» Крупко Татьяна Георгиевна-учитель ГОШ № 25 ДНР

Цель работы: изучить устройство и принцип действия дозиметра, познакомиться с типами дозиметров, правилами выполнения дозиметрических измерений и единицами измерений радиоактивности. Оборудование: дозиметр

Теоретические сведения. Дозиметр измеряет мощность дозы ионизирующего излучения непосредственно в том месте, где он находится. Основное предназначение дозиметра — измерение мощности дозы в том месте, где этот дозиметр находится (в руках человека, на грунте и т.д.) и проверка тем самым на радиоактивность подозрительных предметов. Бытовые дозиметры в основном различаются по следующим параметрам: типы регистрируемых излучений — только гамма, или гамма и бета; 2. тип блока детектирования — газоразрядный счетчик (также известен как счетчик Гейгера) или сцинтилляционный кристалл/пластмасса; количество газоразрядных счетчиков варьируется от 1 до 4-х; 3. размещение блока детектирования — выносной или встроенный; 4. наличие цифрового и/или звукового индикатора; 5. время одного измерения — от 3 до 40 секунд; 6. наличие тех или иных режимов измерения и самодиагностики; 7. габариты и вес; 8. цена, в зависимости от комбинации вышеперечисленных параметров.

Подавляющее большинство дозиметров являются прямопоказывающими, т.е. с их помощью можно получить результат сразу после измерения. Существуют и непрямопоказывающие дозиметры, не имеющие никаких устройств питания и индикации, исключительно компактные (часто в виде брелока). Их предназначение — индивидуальный дозиметрический контроль на радиационно-опасных объектах и в медицине. Поскольку провести перезарядку такого дозиметра или считать его показания можно только с помощью специальной стационарной аппаратуры, его нельзя использовать для принятия оперативных решений. Дозиметры бывают беспороговые и пороговые. Последние позволяют обнаружить только превышение предустановленного изготовителем нормативного уровня радиации по принципу «да-нет» и благодаря этому просты и надежны в эксплуатации, стоят дешевле беспороговых примерно в 1,5 — 2 раза. Как правило, беспороговые дозиметры можно эксплуатировать и в пороговом режиме.

Это — распространенный бытовой дозиметр-радиометр гамма- и бета-излучения АНРИ-01-02 «Сосна». Тип детектора — 2 встроенных газоразрядных счетчика. Цифровой индикатор на жидких кристаллах Время, затрачиваемое на 1 измерение — 20 секунд. Габариты прибора 133х82х45 мм, масса 350 г. Это — профессиональный радиометр СРП-88, предназначенный для поиска и обнаружения источников гамма- излучения (например, при обследовании металлолома). Тип детектора — сцинтилляционный кристалл, блок детектирования — выносной Цифровой и стрелочный индикаторы Время, затрачиваемое на 1 измерение — от 1 до 10 секунд.

Мерой радиоактивности служит активность. Измеряется в Беккерелях (Бк), что соответствует 1 распаду в секунду. Содержание активности в веществе часто оценивают на единицу веса вещества (Бк/кг) или объема (Бк/куб.м). Также встречается еще такая единица активности, как Кюри (Ки). Это — огромная величина: 1 Ки = 37000000000 Бк. Активность радиоактивного источника характеризует его мощность. Так, в источнике активностью 1 Кюри происходит 37000000000 распадов в секунду. Как было сказано выше, при этих распадах источник испускает ионизирующее излучения. Мерой ионизационного воздействия этого излучения на вещество является экспозиционная доза. Часто измеряется в Рентгенах (Р). Поскольку 1 Рентген — довольно большая величина, на практике удобнее пользоваться миллионной (мкР) или тысячной (мР) долями Рентгена. Для оценки воздействия на организм человека используются понятия эквивалентная доза и мощность эквивалентной дозы. Измеряются, соответственно, в Зивертах (Зв) и Зивертах/час. В быту можно считать, что 1 Зиверт = 100 Рентген. Необходимо указывать на какой орган, часть или все тело пришлась данная доза.

Уровень радиационного облучения при медицинских исследованиях Вид обследования Дозаоблучения,мЗв ЭКГ 0 ПЭТ (позитроннаятомография) (определение нахождениеопухолей) 10 Рентгенография 0,7-0,8 (1 сеанс) КТ (компьютерная томография) 10-15 МРТ(магнитно-резонансная томография) 0 УЗИ 0 Рентгенография зубов 30 (1 доза)

1. Типы дозиметров: бытовые и индивидуальные радиометры, рентгенметр ( измеряет мощность гамма-излучения). Технически приборы устроены максимально доступно для пользователя. Имеют световую, звуковую сигнализацию, индикаторные табло и компактные размеры. Есть модели для ношения в кармане и на запястье. Энергопотребление приборов незначительное, поэтому от одной батареи они могут работать от нескольких суток до месяцев. 2. Устройство и принцип действия дозиметров: прибор имеет: 1)детектор излучения, преобразующий воздействие ионизирующего излучения в электрический сигнал, удобный для обработки и измерения. Ионизирующее излучение — это поток заряженных частиц, которые испускают все радиоактивные препараты. Проникая в детектор, частицы вызывают электрический ток, пропорциональный количеству частиц; 2)рабочий элемент большинства дозиметров — полупроводниковый диод; 3)электроника дозиметра обрабатывает характеристики тока детектора и преобразует их в визуальный вид, отображаемый на 4)табло прибора Выполнение работы.

3. Как правильно пользоваться дозиметром? Следует пользоваться дозиметром в соответствии с прилагаемой к нему инструкцией. Также необходимо учитывать, что при любых измерениях радиации присутствует естественный радиационный фон. Поэтому сначала выполняют измерение дозиметром уровня фона, характерного для данного участка местности (на достаточном удалении от предполагаемого источника радиации), после чего выполняют измерения уже в присутствии предполагаемого источника радиации. Наличие устойчивого превышения над уровнем фона может свидетельствовать об обнаружении радиоактивности.

4. Основные правила выполнения дозиметрических измерений. При проведении дозиметрических измерений, прежде всего, необходимо строго придерживаться рекомендаций изложенных в технической документации на прибор. При измерении мощности экспозиционной дозы гамма-излучения или эквивалентной дозы гамма-излучения необходимо соблюдать следующие правила: -при проведении любых дозиметрических измерений, если предполагается их постоянное проведения с целью наблюдения за радиационной обстановкой, необходимо строго соблюдать геометрию измерения; -для повышения достоверности результатов дозиметрического контроля проводится несколько измерений (но не менее 3-х), и вычисляется среднее арифметическое; -при выполнении измерений на территории выбирают участки вдали от зданий и сооружений (2-3 высоты); — измерения на территории проводят на двух уровнях, на высоте 0.1 и 1.0 м от поверхности грунта; -при измерении в жилых и общественных помещениях, измерения проводятся в центре помещения на высоте 1.0 м от пола. При измерении уровней загрязнения радионуклидами различных поверхностей необходимо выносной датчик или прибор в целом, если выносного датчика нет, поместить в полиэтиленовый пакет (для предотвращения возможного загрязнения), и проводить измерение на максимально возможно близком расстоянии от измеряемой поверхности.

Читать еще:  Что такое темп прироста

5. Результат проведенных измерений Пример рабочей карты с нанесением изолиний приведен на рисунке слева. После того, как все изолинии на рабочей карте проведены, их переносят на чистый лист итоговой карты. Каждую изолинию маркируют числом, отражающим ее значение фона. Карту снабжают рамкой (при необходимости – масштабной) и масштабом, обозначенным в любом удобном виде (например: «1:500» или «в 1 см 5 м»). Для большей наглядности значения радиационного фона на карте могут быть переданы не только изолиниями, но и раскраской – цветной или черно-белой. В первом случае минимальные значения, как правило, отражают синим цветом, максимальные – красным. Во втором случае разные значения передают разными типами штриховки. Пример итоговой карты радиационного фона приведен на рисунке справа.

Определение уровня радиации (Лабораторная работа)

Цель работы: ознакомление студентов с общими сведениями об ионизирующих излучениях, научить измерять дозы облучения, пользуясь различными дозиметрами; научить пользоваться нормативными документами; практическое использование результатов измерений для оценки степени радиационной опасности в реальной ситуации

1. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В природе есть небольшое количество химических элементов, ядра атомов которых распадаются самопроизвольно. Этот процесс сопровождается ионизирующим излучением в виде альфа ( a ), бета ( b ) и гамма ( g )-излучений.

Самопроизвольный распад ядер атомов некоторых химических элементов назвали радиоактивностью, а сами элементы и их излучения — соответственно радиоактивными элементами и радиоактивными излучениями

Альфа-излучение — это поток положительно заряженных частиц (ядер атомов гелия), движущихся со скоростью около 2 0 000 км/ с . Они обладают большой ионизирующей и малой проникающей способностью. Пробег в воздухе не превышает 11 см. В мягких тканях человека пробег a — частиц измеряется микронами.

Бета-излучение- поток отрицательно заряженных частиц (электронов). Их скорость приближается к скорости света. По сравнению с a — излучением они обладают большей проникающей способностью.

Гамма-излучение представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение. Оно обладает большой проникающей способностью и малым ионизирующим действием.

Естественными радиоактивными элементами являются ряд тория, ряд урана и ряд актиния. В процессе их распада образуется целый ряд новых радиоактивных элементов, происходит испускание альфа-и бета- частиц, а также гамма-лучей. Для характеристики устойчивости ядер относительно распада пользуются понятием о периоде полураспада, равном времени, в течение которого исходное количество ядер данного вещества распадается наполовину. Период полураспада для различных радиоактивных элементов колеблется в огромных пределах: от 10 9 лет до 10с.

Мера радиоактивности какого – либо количества радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени называется АКТИВНОСТЬЮ (А).

Единицей активности является беккерель (Бк).

Использовавшаяся ранее внесистемная единица активности кюри (Ки) составляет 3,7х10 10 (Бк).

Ионизирующие излучения имеют ряд общих свойств:

— способность проникать через материалы различной толщины;

— ионизировать воздух и живые клетки организмов.

Для оценки биологических эффектов при действ ии ио низирующих излучений на живые организмы принято использовать понятие ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ ( D ) – величины энергии ионизирующего излучения, переданной веществу

В системе СИ за единицу поглощенной дозы принимается Грей ( Гр ). 1 Грей — это такая поглощенная доза, при которой 1 кг облучаемого вещества поглощает энергию в 1 Дж.

Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад.

1 рад = 10 -2 Гр или 1 Гр=100 рад.

Для разных видов излучения биологический эффект, при прочих равных условиях ( в т.ч. при одинаковой поглощенной дозе), оказывается различным. Основной величиной для оценки биологического действия излучения любого состава является эквивалентная доза . Эквивалентная доза — это поглощенная доза (Д) в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного излучения (W).

Единицей эквивалентной дозы в системе СИ является Зиверт (Зв). Внесистемной единицей эквивалентной дозы является биологический эквивалент рада (БЭР) . 1 Зв = 100 бэр .

Величины взвешивающих коэффициентов приведены в табл.1.

Рентгеновское и гамма-излучение

Альфа-излучение с энергией меньше 10 МэВ

Нейтроны с энергией меньше 20 КэВ

Нейтроны с энергией 0,1-10 МэВ

Последствия облучения зависят при данных условиях от органов и частей тела, подвергшихся облучению. Для учета этого фактора введено понятие ЭФФЕКТИВНОЙ ДОЗЫ (Е). Эффективная доза – величина, используемая как мера риска возникновения определенных последствий всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности . Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты:

Единицей эффективной дозы является зиверт (Зв).

Важным параметром, определяющим радиационную обстановку на территории, загрязненной гамма-излучающими радионуклидами, является экспозиционная доза. Экспозиционная доза – это мера ионизационного действия фотонного излучения, определяемая по ионизации воздуха в условиях электронного равновесия, когда поглощенная энергия излучения в некотором объеме среды равна суммарной кинетической энерг ии ио низирующих частиц, образованных фотонным излучением в том же объеме среды:

В системе СИ единицей экспозиционной дозы 1 кулон на килограмм ( кл /кг). Внесистемной, но широко используемой единицей экспозиционной дозы является рентген (Р). Рентген – это такая доза гамма-излучения, при которой в 1см 3 воздуха при нормальных физических условиях (температура воздуха равна 0 0 С, атмосферное давление равно 760 мм рт.ст .) образуется 2,08 х 10 9 пар ионов.

1Р=2,58·10 -4 кл /кг

Оперативный контроль радиоактивной обстановки, которая определяет опасность воздействия облучения, а также планирование мероприятий биологической защиты и ее эффективности, осуществляют по величине мощности дозы.

Мощность дозы — это доза излучения за единицу времени (секунду, минуту, час).

(мощность поглощенной дозы);

(мощность экспозиционной дозы);

(мощность эквивалентной дозы);

II. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Биологическое действие радиоактивных излучений характеризуется ионизацией атомов и молекул организма, в результате чего происходит разрыв нормальных молекулярных связей и изменение химической структуры различных соединений. Это, в свою очередь, ведет к нарушению нормальных биологических процессов обмена веществ в живых клетках.

Любой вид ионизирующих излучений вызывает биологические изменения в организме как при внешнем облучении (ис точник находится вне организма), так и при внутреннем облучении. Биологический эффект ионизирующих излучений зависит от величины суммарной дозы и времени воздействия излучения, от вида радиации, размеров облучаемой поверхности и индивидуальных особенностей организма.

В случае неравномерного облучения организма человека необходимо учитывать различную радиочувствительность биологических тканей и органов. Условия неравномерного облучения могут возникнуть при проникновении в организм человека (или животного) иода-131. Этот радионуклид практически полностью сосредотачивается в щитовидной железе и основная дозовая нагрузка будет приходиться на этот орган. То же происходит при накоплении кальция-45, стронция-90, радона-226 — они концентрируются в минеральной части скелета и могут длительное время служить источником внутреннего облучения организма. Отсюда следует гигиеническое правило номер один — при выпадении даже слаборадиоактивных атмосферных осадков защищать свои выступающие “минеральные части скелета” — это прежде всего кости черепа, принимающие на себя основное количество осадков и при этом защищенные всего лишь тонким кожным покровом. Любой головной убор, а лучше зонт или другая защита от дождя, предохранит от ненужной дозы радиации.

Естественный и техногенный фон. Уровни облучения в нормальных условиях

Все живое на земле находится под воздействием радиационного фона. Он складывается из двух составляющих: естественного фона и, так называемого, техногенного, который является следствием технической деятельности человека. Естественный фон формируется за счет излучения из космоса и излучения радиоактивных элементов земной коры: урана, радия, тория и др. Вследствие использования в строительстве материалов с включениями естественных природных радионуклидов некоторые объекты гражданской городской застройки показывают уровни выше, чем окружающие их здания и ландшафт. Такими причинами могут быть прежде всего гранитные ступени и облицовка, использование кварцевого песка при производстве бетонных блоков и силикатного (белого) кирпича. В любом случае при работе на местности с прибором СРП-88Н или ДБГ – 06Т в предлагаемой лабораторной работе обратите внимание на то, что показания его будут различными, но не выше, чем в приведенной табл. 2, где приведены допустимые значения мощности дозы гамма-излучения. Используйте эти данные для выводов.

Источники:

http://businessman.ru/new-estestvennyj-radiacionnyj-fon-znachenie-istochniki-izmerenie-dozimetrom-norma.html
http://urok.1sept.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/575687/
http://ecotestexpress.ru/articles/izmerenie_radiatsii/
http://infourok.ru/laboratornaya-rabota-klassizmerenie-estestvennogo-radiacionnogo-fona-dozimetrom-1065221.html
http://icolog.ru/labi/opredelenie-urovnya-radiacii.htm

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector
×
×
×
×