Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Российская таможенная академия»
Кафедра технических средств таможенного контроля и
криминалистики
РЕФЕРАТ
по дисциплине «Теория и практика применения ТСТК»
на тему « Классификация, принцип работы и порядок применения технических средств радиационного контроля и приборов для измерения характеристик полей излучения»
Москва
2009г
СОДЕРЖАНИЕ
1. Технические средства радиационного контроля…………………………….3
1.1 Классификация………………………………………………………………3
2. Наименование, назначение и принцип работы технических средств радиационного контроля………………………………………………………………..5
2.1 Дозиметры……………………………………………………………………5
2.2 Радиометры…………………………………………………………………..9
2.3 Спектрографы………………………………………………………………11
2.4 Системы радиационного контроля………………………………………..13
Список используемых источников……………………………………………..14
1. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ
Радиоактивные вещества и изделия на их основе представляют особую опасность для человека. Поэтому со стороны государства осуществляется жесткий контроль за их производством, применением и перемещением. Кроме того, специальными документами установлены предельные уровни содержания радионуклидов.
1. Классификация
Для решения задач ТК ДРМ таможенная служба использует дозиметры, радиометры, спектрометры и комбинированные приборы.
Дозиметры чаще всего используются для регистрации γ-излучений и нейтронного излучения с целью измерения эквивалентной дозы и\или мощности эквивалентной дозы (МЭД) излучения.
Радиометры предназначены для измерения активности радионуклидов, характеристик полей излучения, кроме того, как и дозиметры, могут быть использованы в режиме поиска источников ионизирующего излучения.
Спектрометры применяются для определения энергетических спектров частиц или квантового излучения. Это позволяет использовать их для определения вида радиоактивного материала.
В комбинированном приборе заложены функции приборов двух или даже трех типов.
Важнейший и обязательный элемент всех приборов для радиационного контроля – детектор, который является датчиком, принимающим излучение. На его выходе формируется электрический сигнал, характеризующий принимаемое излучение.
По принципу работы выделяются детекторы: газонаполненные, сцинтилляционные, полупроводниковые, люминесцентные, химические, фотоэмульсионные.
Система «Янтарь» представляет собой высокопроизводительные дозиметры, основная функция которых – обнаружение источников ионизирующего излучения на основе ядерных материалов.
2. НАИМЕНОВАНИЕ, НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП РАБОТЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ
Любой прибор для регистрации и измерения характеристик ионизирующего излучения имеет детектор. Он представляет собой устройство, преобразующее энергию ионизирующего излучения в форму, удобную для регистрации и последующего отображения на индикаторе.
Все более широкое применение находят полупроводниковые детекторы. Чувствительным элементом в таком детекторе является полупроводниковый p-n или n-p-переход. Под воздействием ионизирующего излучения меняется проводимость перехода, что приводит к изменению тока через переход.
2.1 Дозиметры
Дозиметрическими приборами называют устройства для измерения ионизирующих излучений, позволяющие получать информацию о дозе или её мощности.
Дозиметры применяются для проведения радиационных обследований различных объектов, дозиметрического уровня условий работы персонала, поиска источников излучения, измерения дозы при их воздействии на различные живые и неживые объекты и т.п.
В таможенном деле дозиметры являются основными приборами, при помощи которых в ходе первоначального и дополнительного радиационного контроля решаются оперативные задачи по оценке степени радиационной безопасности и измерению параметров, характеризующих взаимодействие ионизирующего излучения со средой (веществом) и передачу энергии излучения.
Составляя самую многочисленную группу средств измерений ионизирующих излучений, дозиметры, как правило, условно делятся на три большие группы:
- измерители дозы, позволяющие измерять поглощенную дозу в облучаемых объектах, в частности, индивидуальную дозу, получаемую сотрудниками таможенных органов;
- измерители мощности дозы и её изменения со временем, позволяющие оценивать радиационную обстановку в местах проведения таможенного контроля делящихся радиоактивных материалов;
- комбинированные приборы, объединяющие функции измерения дозы и её мощности.
Наиболее широко используются два типа микропроцессорных дозиметров и их модификаций: РМ-1203 и РМ-1401.
Дозиметр РМ-1203 предназначен для измерения эквивалентной дозы и мощности эквивалентной дозы γ-излучения с отображением информации в аналоговом и цифровом видах на жидкокристаллическом индикаторе и возможностью одновременной подачи звуковых сигналов. Кроме того, прибор сигнализирует о превышении запрограммированных пользователем порогов по мощности дозы и по накопленной дозе. В качестве детектора в нем используется счетчик Гейгера-Мюллера.
В модели РМ-1203М дополнительно введен специальный режим запуска начала измерения мощности дозы. Это позволяет использовать прибор не только для постоянного контроля радиационной обстановки, но и для выполнения различных видов радиационного обследования, когда необходимо провести и зафиксировать контрольные измерения мощности дозы (например, при отборе проб для измерения удельной активности, при измерении мощности дозы на рабочих местах, при обследовании территорий и т.д.). Имеется функция сохранения в энергозависимой памяти истории мощности дозы, величины накопленной дозы и серийного номера, передачи этих значений в компьютер через адаптер инфракрасного канала (ИК) связи с помощью программного обеспечения, которое поставляется совместно с дозиметром. Это дает возможность использовать прибор в качестве компонента компьютерной системы учета дозовых нагрузок персонала и ведения соответствующих баз данных.
Дозиметр РМ-1401 предназначен для выявления источников ионизирующего излучения, радиоактивных веществ и делящихся материалов по их γ-излучению.
Дозиметр измеряет мощность эквивалентной дозы γ-излучения и проградуирован в единицах мкЗв/ч. Прибор по способу регистрации выполнен скорее как радиометр, а не как дозиметр, поскольку происходит регистрация энергии γ-квантов, а их количества. Кроме того, РМ-1401 является энергетически не компенсированным дозиметром, чувствительность которого значительно больше в области малых энергий, что позволяет наиболее эффективно обнаруживать ядерные материалы.
Конструктивно прибор выполнен в виде блока, в корпусе которого помещены детекторный узел, процессор, схема управления, звуковой сигнализатор и панель отображения информации на основе жидкокристаллического индикатора, а также выносного вибрационного сигнализатора в виде наручных часов.
Детекторный узел состоит из сцинтиллятора на основе CsI(TI) - йодистого цезия с добавкой таллия, фотодиода и усилителя-преобразователя.
Вибрационный сигнализатор вынесен из корпуса, подключается при необходимости к дозиметру с помощью кабеля и предназначен для подачи сигналов, ощущаемых оператором в виде механических колебаний сигнализатора. Он выполнен в виде ручных часов и срабатывает при достижении установленного порога излучения. Это позволяет вести поиск источников излучения скрытно или при больших уровнях звукового шума. При подключении вибрационного сигнализатора звуковой сигнализатор отключается.
Дозиметр имеет три основных режима работы: тестирование, калибровка по уровню фона, поиск. Кроме того, в дозиметре имеются два дополнительных режима: установка количества среднеквадратичных отклонений (коэффициента n) и контроль напряжения элементов питания. Переход от одного режима к другому осуществляется последовательно и автоматически.
Режим тестирования начинается сразу после включения питания и предназначен для проверки правильности функционирования основных его узлов, в частности жидкокристаллического индикатора, звуковой сигнализации и процессора. В случае успешного окончания тестирования, продолжающегося примерно 7 с, дозиметр переходит в режим калибровки по уровню фона. Перед этим в течение 5 с на индикаторе показывается значение установленного перед предыдущим выключением коэффициента n, который равен числу среднеквадратичных отклонений.
Относительно новыми приборами, используемыми в таможенных органах, являются дозиметры РМ-1621 и РМ-1621А. Это дозиметры, измеряющие индивидуальную эквивалентную дозу и мощность индивидуальной эквивалентной дозы гамма- и рентгеновского излучений в широком диапазоне энергий.
Энергозависимая память и ИК-канал связи позволяют формировать и передавать историю накопления дозы и изменения мощности дозы из памяти дозиметра в компьютер через ИК-адаптер связи. Это дает возможность использовать дозиметры в качестве компонента компьютерной системы учета дозовых нагрузок персонала и вести соответствующие компьютерные базы данных. Превышение запрограммированных пользователем порогов по мощности дозы и по накопленной дозе отображается на жидкокристаллическом дисплее – индикаторе прибора с одновременной подачей звуковых сигналов. Дозиметр автоматически считает время накопления дозы.
Приборы выполнены в герметичном ударопрочном корпусе, что позволяет проводить его дезактивизацию. Дозиметры предназначены для ношения в нагрудном кармане спецодежды или на поясном ремне.