Радиационный фон материалов породных отвалов (стр. 10 из 16)

Cs выделяют из той же навески пробы после оксалатного осаждения мешающих элементов путём осаждения в форме двойной соли с ферроцианидом никеля и последующим переводом ее в сурьмяно-иодидный цезий.

Радиометрический препарат цезия измеряется также на малофоновой установке.

Этот метод также является относительным, поэтому для расчета активностей

90 137

Sr и Cs использовались стандартные образцы с известными активностями этих нуклидов. Описанные методики позволяют определять удельные активности стронция-90 и ¹³⁷Cs в образцах проб в диапазоне от 0,3 до 1000 Бк/кг с относительной погрешностью не более 30%.

3. АППАРАТУРА, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ В ИССЛЕДОВАНИЯХ

Приборы и средства, установки, используемые для измерения или контроля ионизирующих излучений, по функциональному назначению делятся на дозиметрические, радиометрические, спектрометрические, сигнализаторы и многоцелевые приборы (универсальные), блоки детектирования, устройства детектирования.

Дозиметры - приборы, измеряющие экспозиционную или поглощенную дозу излучения или мощность этих доз, интенсивность излучения, перенос энергии или передачу энергии объекту, находящемуся в поле излучений.

Радиометры - приборы, измеряющие излучения для получения информации об активности нуклида в радиоактивном источнике, удельной, объемной активности, потоке ионизирующих частиц или квантов, радиоактивном загрязнении поверхностей, флюенсе ионизирующих частиц.

Спектрометры - приборы, измеряющие распределение ионизирующих излучений по энергии, времени, массе и заряду элементарных частиц и т. д.; по одному и более параметрам, характеризующим поля по ионизирующих излучений.

Универсальные приборы совмещают функции дозиметра и радиометра, радиометра и спектрометра и пр.

Блоки детектирования представляют собой конструктивные объединения детектора излучения, электронных устройств, выполняющих функции преобразования, усиления, дискриминации, формирования сигнала детектора и согласования выхода блока детектирования или непосредственно детектора с волновым сопротивлением линии связи. В зависимости от типа блока детектирования в нем может быть использовано от одного до четырех детекторов.

Для того чтобы достоверно провести экспериментальные исследования, спектро-дозиметрическая аппаратура должна обладать такими качествами:

• высокая эффективность регистрации, особенно γ- лучей большой энергии, в десятки раз превышающая эффективность газоразрядных счетчиков;

• высокая разрешающая способность, достигающая 10^-9 -10^-10 с;

• чувствительность регистрации детектора.

3.1. Дозиметр гамма-излучения поисковый ДБГ-02 «РИТМ-1М»

1. Основные сведения об изделии:

1.2. Дозиметр внесен в Государственный реестр средств измерительной техники, допущенных к применению в Украине. Государственный реестр № У 1546-

01.

1.3. Изготовитель - Научно-производственное малое совместное предприятие (НПМСП) "ОПЫТ".

Рис. 4. Дозиметр гамма-излучения поисковый ДБГ-02 «РИТМ-1М».

2. Дозиметр может применяться:

• при ликвидации радиационных аварий;

• при контроле грузов и транспортных средств на государственной границе;

• при радиационном контроле объектов строительства, партий металлолома и другой продукции;

• для организации непрерывного контроля радиационной ситуации на контрольно-пропускных пунктах и в системах радиационной безопасности особо важных объектов;

• для пешеходной и автомобильной гамма-сьемки при геологическом картировании;

• для гамма-каротажа неглубоких скважин;

• для дозиметрического мониторинга окружающей среды;

• в службах радиационного контроля управлений экологической безопасности, научных, промышленных и других учреждений и организаций;

• на предприятиях сферы обращения с радиоактивными отходами и атомной энергетики;

• для радиационного контроля при осуществлении деятельности в сфере использования ядерной энергии;

20. Материалом для регистрации гамма-излучения является:

Сцинтилляционный кристалл Csl(Na) (йодистый цезий, активированный натрием) диаметром 40 мм и высотою 48 мм.

3.2. Спектрометр-дозиметр гамма-излучения «РИТМ-С»

Назначение спектрометра:

• регистрация спектров гамма-излучения и идентификация радионуклидов;

• измерение активности радионуклидов в строительных материалах, минеральном сырье, отходах производства, продуктах питания и других веществах.

• определение активности обнаруженных радионуклидов;

• определение активности естественных радионуклидов.

Структура спектрометрической установки (рис. 5.):

• дозиметр гамма-излучения поисковый «Ритм-1М»;

• блок детектирования со сцинтилляционным детектором;

• низкофоновая защита блока детектирования;

• сосуды Маринелли;

• преобразователь спектрометрический;

• портативный компьютер;

• специализированное программное обеспечение;

• блок питания для зарядки аккумуляторов, миниатюрный головной телефон, принадлежности, комплект эксплуатационной документации.

Применение:

• при ликвидации радиационных аварий;

• при контроле транспортных средств на государственной границе;

• при радиационном контроле объектов строительства, партий металлолома и другой продукции.

Технические характеристики:

• Относительное энергетическое разрешение по гамма-линии ¹³⁷Cs (0.662 МэВ)- 9,2 %.

• Рабочий диапазон энергий гамма-излучения: 0,05...3 МэВ.

• Интегральная нелинейность в диапазоне энергий гамма-излучения 200-2700 кэВ – 0,5 %.

• Долговременная нестабильность градуировочной характеристики за 8 часов работы – 1,0 %.

• Диапазон измерения мощности эквивалентной дозы гамма-излучения от 0,01 до 19990 мкЗв/ч.

Рис. 5. Спектрометр-дозиметр гамма-излучения «РИТМ-С»

• Границы допустимой основной относительной погрешности измерения активности для объемной геометрии, P = 0,95: ± 30% .

• Минимальная активность, которую можно промерять в геометрии

«Маринелли 1л» за 7200 с, P = 0,95; δ= 50%, Бк:

137

Cs = 1,8;

40

K = 22;

226

Ra = 4;

232 Th = 4.

• Энергетическая зависимость ± 20 %.

• Чувствительность – 36000 имп./мкР.

• Время установления показаний переключаемое: 0,5; 1; 2; 10; 50 сек.

• Материал детектора – NaI(Tl) Ø63x63.

• Исполнение блока детектора – герметичное.

• Рабочий диапазон температур: -20...+50 ^oС.

Дозиметр «Ритм-1М» ДБГ- 02 прошел Государственные приемочные испытания Спектрометр-дозиметр гамма-излучения «РИТМ-С» метрологически аттестован [Приложение 1].

3.2.1. Блок-схема установки

Рис. 6. Блок-схема спектрометрической установки

На блок-схеме спектрометрической установки расположены:

• Сцинтилляционный кристалл NaI(Tl) Ø63x63;

• Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ);

• Эмиттерный повторитель;

• Источники питания +12 В и -12 В;

• Портативный компьютер;

• Амплитудный анализатор АА-РИТМ.

Важной составной частью установки является амплитудный анализатор ААРИТМ. Рассмотрим более детально технические характеристики этого амплитудного анализатора.

Техническое описание амплитудного анализатора АА-РИТМ

1. Амплитудный анализатор (АА) принимает и преобразовывает в цифровой код сигналы от сцинтилляционной сборки.

2. Минимальная измеряемая амплитуда, мВ – 8.

3. Максимальная измеряемая амплитуда, мВ – 800.

4. Рабочий диапазон, мВ – 8…800.

5. Параметры входного сигнала:

• форма – квазигауссовская; • полярность – отрицательная.

6. Число каналов – 512.

7. Ширина канала, мВ – 1,56.

8. Нестабильность начальной точки, мВ, не более ± 2.

9. Интегральная нелинейность, %, не более ± 0,5.

10. Дифференциальная нелинейность, %, не более ±1.

11. Максимальная загрузка, с^-1, не менее 10⁵.

12. Входное сопротивление АА, кОм, 10.

13. Габаритные размеры, мм, не более 180×150×70.

14. Масса, кг, не более – 0,5.

15. Условия эксплуатации:

• температура окружающей среды – 0…35 ⁰С;

• атмосферное давление – от 86 до 106 кПа;

• относительная влажность при +20 ⁰С до 98.

16. Технические характеристики высоковольтного блока питания:

• высоковольтный источник питания имеет внешнюю регулировку напряжения в пределах от 260 до 1560 В.

• Сопротивление нагрузки, не менее 1 МОм.

17. Требования по электропитанию:

• Входное напряжение питания, В: 12В±10% .

• Потребляемая мощность, Вт, не более: 6.

3.2.2. Программное обеспечение «РИТМ-С»

Программа «РИТМ-С» предназначена для управления спектрометрической аппаратурой, производимой НПМСП «ОПЫТ».

Программа предоставляет возможность производить накопление и обработку энергетических спектров источников излучений, вычисление активности и удельной активности радионуклидов, а также удельной эффективной активности по

активности естественных радионуклидов (ЕРН ⁴⁰K, ²²⁶Ra, ²³²Th) и цезия -137.

Обработка спектров содержит операции разметки спектра, локализации, обсчета параметров и идентификации пиков, суммирование и вычитание спектров, умножение спектра на константу.

Расширенный набор команд управления графическим представлением энергетических спектров обеспечивает наглядность и гибкость в управлении обработкой спектрометрической информации.

Поддерживается архивирование накопленных спектров, ведение протокола результатов обработки, сохранение в файле и вывод на принтер графиков спектра и протокола.