Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


У харчових продуктах і питній воді, Бк/кг, Бк/л




Продукт 137Сs 90Sr
Хліб, хлібопродукти
Картопля
Овочі (листові, коренеплоди, столова зелень)
Фрукти
М'ясо і м'ясні продукти
Риба і рибні продукти
Молоко і молочні продукти
Яйця (1 шт.)
Вода
Молоко згущене і концентроване
Молоко сухе
Свіжі дикорослі ягоди і гриби
Сушені дикорослі ягоди і гриби
Лікарські рослини
Інші продукти
Спеціальні продукти дитячого призначення

 

Продукт (крім спеціальних продуктів дитячого харчування) придатний до реалізації і споживання, якщо виконується співвідношення

 

(4.17)

 

де ССs і ССr — результати вимірювання питомої активності радіонуклідів 137Сs та 90Sr в харчовому продукті; ДРСs і ДРSr — нормативи вмісту 137Сs та 90Sr для цього харчового продукту за ДР-97.

 

Якщо

 

(4.18)

 

то реалізацію продукту забороняють.

 

 

Біологічна дія іонізуючих випромінювань. Вивчаючи дію іонізуючих випромінювань на живий організм, слід визначити такі особливості випромінювань:

1. Високу ефективність поглинутої енергії. Мала кількість поглинутої енергії випромінювання може спричинити глибокі біологічні зміни в організмі. У цьому полягає головний радіо­біологічний парадокс, природу якого досі не з'ясовано.

2. Наявність прихованого періоду проявлення дії іонізую­чого випромінювання. Термін його зменшується після опромі­нення великими дозами.

3. Малі дози можуть накопичуватись.

4. Іонізуючі випромінювання не сприймаються органами чуття, вони невидимі, не мають запаху й смаку, тому в момент опромінення організм не відчуває дії радіації.

5. Випромінювання діє не тільки на даний живий організм, а й на його нащадків.

6. Різні органи організму мають свою чутливість до опро­мінення. Найбільший радіаційний ефект зумовлює опромінен­ня всього організму — загальне опромінення.

7. Кожний організм у цілому неоднаково реагує на опро­мінення.

8. Ефект опромінення залежить від частоти опромінення. Одноразове опромінення у великій дозі дає більш глибокі наслід­ки, ніж періодичне. Біологічний ефект прямо пропорційний дозі опромінення і залежить від виду випромінювання.

9. Немає вибіркової дії, тому іонізуюче випромінювання може взаємодіяти з атомами і молекулами будь-яких структур організму.

10. Миттєве поглинання енергії іонізуючого випромінювання атомами і молекулами.

Іонізуючі випромінювання, що діють на живий організм, породжують у ньому ланцюжок оборотних і необоротних змін, які призводять до тих або інших біологічних наслідків. Будь-який живий організм при певній дозі опромінення гине. Проте дози опромінення, що спричинюють загибель різних організмів, мають широкі межі. Так, доза, яка є смертельною в 50 % випадках для мавп, коливається в межах 2,5...6,0 Гр, для птахів, риб — 8...20, а для комах, рослин — 10... 1500 Гр.

 

 

Кожному біологічному виду властивий свій біологічний ступінь чутливості до дії радіації. Радіочутливість значно різ­ниться у межах одного виду, а для окремого індивіда залежить від віку і статі, навіть в одному організмі різні клітини та тка­нини дуже різняться за радіочутливістю. Більш чутливі до опро­мінення малюки та особи похилого віку.

Енергія іонізуючого випромінювання, що проникає в біо­логічну тканину, передається атомам і молекулам, вони збуджу­ються, внаслідок чого хімічні зв'язки між ними розриваються і вони дисоціюють з утворенням іонів. Це так звана пряма дія іонізуючих випромінювань. Крім того, виникає і непряма дія, коли молекула отримує енергію іонізуючого випромінюванн не безпосередньо, а від іншої молекули, а це спричинює радіаційно-хімічні зміни в даній розчинній речовині, зумовлені про дуктами радіолізу.

Зважаючи на те що в біологічній тканині 60...70 % за масою становить вода, розглянемо на прикладі води дію іонізуючого випромінювання на живий організм.

Нехай молекула води іонізується зарядженою частинкою:

Після цього іонізована молекула води реагує з іншою, нейтральною молекулою, завдяки чому виникає високоактивний радикал гідроксиду ОН*:

Вирваний електрон передає енергію навколишнім молекулам води, що сприяє виникненню значно збудженої молекул Н20*, яка дисоціює з утворенням двох радикалів — Н* і ОН*:

Вільні радикали містять безпарні електрони і мають високі реакційні властивості.

За наявності розчиненого у воді кисню утворюються також інші продукти радіолізу — вільні радикали гідроперекису НО2, перекису водню Н202 та атомарний кисень:

 

 

Утворені в процесі радіолізу вільні радикали та окисники мають високу хімічну активність і вступають у хімічні реакції з молекулами білка, ферментів та інших структурних елементів біологічної тканини, що призводить до змінення біологічних про­цесів в організмі. Внаслідок цього порушуються обмінні проце­си, пригнічується активність ферментних систем, уповіль­нюється і призупиняється ріст тканини, виникають нові хімічні сполуки, невластиві організму, — токсини. Це порушує життє­діяльність окремих органів або систем та організму в цілому. Зміни, що відбуваються в органах і тканинах опроміненого орга­нізму, називають соматичними.

Розрізняють ранні соматичні ефекти, для яких характерна чітка дозова залежність (гостре опромінення), і пізні, до яких належать підвищення ризику розвитку пухлин (лейкозів), скоро­чення тривалості життя та різні порушення функцій органів (хронічна променева хвороба).

У віддалені терміни можуть спостерігатись і генетичні пору­шення (спадкові хвороби, уроджені каліцтва), які поряд з пух­линами є стохастичними. В основі генетичних ефектів опромі­нення лежать пошкодження клітинних структур, які відпові­дають за спадковість (статевих органів).

Проміжне місце між соматичними і генетичними пошкод­женнями займають ембріотоксичні ефекти — пороки розвит­ку, тобто наслідки опромінення плоду. Плід дуже чутливий до опромінення, особливо на 4... 12-му тижнях вагітності. Надто чут­ливим є мозок плоду — у цей період формується кора головного мозку.

Гостре опромінення виникає внаслідок опромінення в діапа­зоні доз 1... 10 Гр і більше. В табл. 4.11 наведено коротку харак­теристику променевих уражень внаслідок загального опромінення залежно від поглинутої дози фотонного випромінювання. Як иидно з таблиці, гостре променеве ураження залежить від дози опромінення. Пороговою дозою, що спричиняє гостру променеву хворобу, вважають 1 Гр.

Радіаційні ураження шкіри легкого, середнього та важкогоступенів виникають при локальному опроміненні відповідно в дозах 8... 10 Гр, 10...20, 30 Гр і більше.

 

Таблиця 4.11. Характеристика променевих уражень

о

Променеве Поглинута доза, Гр
ураження 0,25 0,25.-0,5 0,5.-1 1...2 2.-4 4...6
Захворю­вання Немає Реакція з боку окремих систем організму Гостре проме­неве захворю­вання І ступе­ня (легке) Гостре проме­неве захворю­вання II ступе­ня (середнє) Гостре проме­неве захворю­вання III сту­пеня (важке) Гостре променеве захво­рювання IV ступеня (вкрай важке)
Прояв Немає Тимчасове змінення складу крові Втома, іноді блювання, помірні зміни складу крові Помірна лей­копенія, іноді блювання в першу добу Нудота, блювання в першу добу, лейкопенія, підшкірні крововиливи Нудота, блювання, лейкопенія, підшкірні крововиливи, виразки Блювання через 1.-2 год після опромінення, май­же зникають лейкоци­ти в крові, підшкірні крововиливи, виразки, кривавий пронос
Наслідки захворю­вання Благополучні, склад крові нормалізується Благополучні, стан здоров'я нормалізується Смертельних випадків немає У 20 % випад­ків можлива смерть протя­гом місяця піс­ля опромінення У 50 % випад­ків можлива смерть протя­гом місяця піс­ля опромінення У 100 % випадків нас­тає смерть від інфек­ційних захворювань або крововиливів

Примітка: дані наведено для випадків, якщо променеву хворобу не лікувати.

 

 

Хронічна променева хвороба виникає внаслідок тривалої дії на організм іонізуючого випромінювання у дозах, що пере­вищують гранично допустимі рівні для професійного променевого навантаження. Так, доза в 0,5 Зв здатна спричинити хро­нічну променеву хворобу, яка може завершитись цілковитим відновленням здоров'я, клінічним одужанням або погіршенням стану здоров'я та розвитком ряду синдромів (лейкоз, анемія, прискорена вікова еволюція).

Біологічне оцінювання малих доз є одним з найскладні­ших, тому що біологічний ефект їх не має специфічного харак­теру і може спричинятися іншими шкідливими факторами. Злоякісні новоутворення і генетичні зміни також не специфічні і їх складно виявити, тому що спонтанний рак та уроджена спадко­ва патологія надто поширені. До 10 % всіх живих новонародже­них мають ті чи інші генетичні зміни, а від спонтанного раку помирає 1500...2000 осіб з 1 млн. На такому фоні виявити дію радіації в малих дозах надзвичайно складно, а часто практично і неможливо.

Джерела іонізуючих випромінювань. Основну частину опромінення всі живі істоти, які існують на нашій планеті, одер­жують від природних джерел, решту — від штучних. Обидві складові частини утворюють радіаційний фон (РФ).

Природний радіаційний фон є основним компонентом РФ. І природні джерела зумовлюють зовнішнє і внутрішнє опромінен­ня. Зовнішнє — від зовнішніх джерел (космічного випромінюван­ня та природних радіонуклідів у гірських породах, ґрунті, атмос­фері тощо), внутрішнє — від дії випромінювань природних радіо­нуклідів, що є в організмі (калій-40 та радіонукліди сімей торію, урану, актинію) і надходять до нього з повітрям, їжею, водою.

Рівень природного фону залежить від таких факторів, як висота над рівнем моря, кількість і вид радіонуклідів у гірських породах та ґрунтах, кількість радіонуклідів, що надходять до організму людини з компонентами життєзабезпечення. Найвагоміші з усіх природних джерел радіації є невидимий, без смаку і запаху важкий газ радон (у 7,5 раза важчий за повітря). Радон і продукти його розпаду відповідальні приблизно за 3/4 річної індивідуаль­ної дози, яку населення отримує від земних джерел і майже поло­нину дози від усіх джерел радіації. У будівлі радон надходить з природним

 

газом — 3 кБк/добу, з водою — 4, з повітрям — 10, із буд­матеріалів і ґрунту під будівлею — 60 кБк/добу.

На сьогодні відомо, що середня доза опромінення від усіх природних джерел іонізуючого випромінювання становить 200...260 мбер за рік, але вона може коливатися в різних регіо­нах земної кулі від 50 до 1000 мбер за рік і більше (табл. 4.12).

Крім природних джерел випромінювання, у формуванні фонового опромінення значне місце займають штучні джерела радіації. За останні кілька десятиліть людина створила сотні штучних радіонуклідів і навчилася використовувати енергію атома в медицині, на створення ядерної зброї, на виробництво електричної енергії та виявлення пожеж, на виготовлення світ­лових циферблатів годинників та пошук корисних копалин, що врешті призвело до збільшення дози опромінення як окремих людей, так і населення Землі в цілому.

 

Таблиця 4.12. Середня доза опромінення від природних джерел

 

Джерело Середня річна доза
мбер мЗв
Космос (випромінювання на рівні моря) 0,3
Випромінювання ґрунту, води, будівельних матеріалів 50... 130 0,5...1,3
Радіоактивні елементи, що містяться в тка­нинах тіла людини: 40К, 14С та ін. 0,3
Інші джерела 0,02
Разом До 200 До 2,0

 

Дози, які одержують люди від штучних джерел радіації, знач­но різняться. Здебільшого такі дози зовсім незначні, але інколи опромінення від техногенних джерел виявляється у кілька тисяч разів інтенсивнішим, ніж від природних джерел. Як правило, для техногенних джерел радіації така варіабельність значно сильні­ша, ніж для природних. Крім того, випромінювання техногенних джерел легше контролювати, але контроль випромінювання від радіоактивних опадів після ядерного вибуху майже такий же складний, як і від космічних або земних джерел. Основна доза, яку одержує людина від техногенних джерел радіації, — це рент­генодіагностичне опромінення в медицині (табл. 4.13).

Таблиця 4.13. Середня доза опромінення від штучних джерел

 

Джерело випромінювання Середня річна доза
мбер мЗв
Медичні джерела (флюорографія — 370 мбер, рентгенографія зуба — 3 бера, рентгеноскопія легенів — 2...8 бер) 100...150 1,0...1,5
Політ у літаку (відстань 2000 км, висота 12 км) 2,5...5,0 0,02...0,05
пя'ять разів за рік    
Телевізор (перегляд програм по 4 год у день) 1,0 0,01
АЕС 0,1 0,01
ТЕС (на вугіллі) на відстані 20 км 0,6...6,0 0,006...0,06
Глобальні опади після випробувань ядерної зброї 2,5 0,02
Інші джерела 4,0
Разом 150...200 0,5...2,0

 

У цілому кожний житель Землі протягом усього свого життя щорічно опромінюється дозою в середньому 250...400 мбер. За цих умов фонового опромінення ризик появи злоякісних пухлин з леталь­ним кінцем дорівнює 48,8 смертей за рік на 1 млн жителів, а також 7,07 спадкових порушень у перших двох поколіннях.

Основними штучними джерелами радіоактивного забруд­нення навколишнього середовища є: уранова промисловість; ядерні реактори різних типів; радіохімічна промисловість; міс­ця перероблення та поховання радіоактивних відходів; вико­ристання радіонуклідів у народному господарстві; ядерні вибу­хи; великі радіаційні аварії.

У такій складній системі, як ядерний реактор, досягти повної безпеки неможливо. Радіаційні аварії на АЕС можливі через неполадки у технічних системах, помилки операторів, а також внаслідок недоліків систем безпеки. У воєнний час мож­ливі руйнування АЕС противником у ході бойових дій.

Найсерйознішою за всю історію використання ядерної енергії для виробництва електроенергії була катастрофа на ЧАЕС: 26 квітня 1986 р. о першій годині 23 хв на четвертому блоці ЧАЕС (з реактором РБМК-1000) сталась аварія з тяжки­ми наслідками. Під час аварії зруйновано реактор і приміщен­ня, в якому він розміщувався. В атмосферу протягом 10 днів були викинуті радіонукліди загальною активністю до 50 МКі,

 

не враховуючи інертних газів. Ізотопний склад викиду основ­них дозоутворювальних радіонуклідів подано в табл. 4.14.

Таблиця 4.14. Ізотопний склад викиду радіонуклідів на ЧАЕС

Нуклід Активність, МКі   Нуклід Активність, МКі   Нуклід Активність, МКі
133Хе 5,0   103Ru 3,2   238Pu 7-10-4
85Кr 0,9   106Ru 1,6   239Pu 8-10-4
131I 7,3   140Ва 4,3   240Pu 1,0...3,0
132Те 1,3   141Се 2,8   241Pu 0,14
134Сs 0,5   144Се 2,4   239Np 1,2
137Сs 1,0   89Sr 2,2   99Mo 3,0
96Zr 3,8   90Sr 0,22   242Cm 0,021

 

У перший період після аварії (1...2 місяці) основними дозо-утворювальними радіонуклідами зовнішнього опромінення були суміші ізотопів Кr, Хе і І в атмосфері та на поверхні ґрунту. Внутрішнє опромінення за цей період визначилось ізотопами йоду, що потрапляли в організм під час дихання і з продуктами (молоко, овочі).

У подальшому основна роль у зовнішньому опроміненні належить сумішам середніх і довгоіснуючих радіонуклідів, що потрапили на поверхню землі: 134Сs, 137Сs, 95Zr, 95Nb, 99Мо, 103Ru, 106Ru, 144Се, 90Sr. Найнебезпечнішими з них є 137Сs — хімічний аналог калію, і 90Sr — аналог кальцію. Ці нукліди через 1,5...2,0 роки після аварії майже повністю визначають радіаційну обстановку. Вони активно мігрують по харчових та біологічних ланцюжках і через це вносять певний вклад у дозу внутрішнього опромінення (в основному по "молочно­му" та "м'ясному" ланцюжках).

Крім цезію і стронцію, радіаційну обстановку в післяаварійний період визначають також трансуранові радіонукліди. Такі з них, як 238Рu, 239Рu, 240Рu, 24ІРu, 241Аm привертають до себе особливу увагу завдяки великому періоду напіврозпаду. Розсіяні в навколишньому середовищі, напрацьовані АЕС, заховані в боє­головках та сховищах, ці радіонукліди переживуть сучасну цивілізацію.

 

 

Навколо аварійної АЕС утворюються зони радіоактивного забруднення. Площі зон забруднення внаслідок аварії на ЧАЕС становлять близько 50 тис. км2. На території в 640 км2 через келику забрудненість життєдіяльність людей неможлива.

Під час ліквідації та мінімізації наслідків аварії викорис­товували відповідні заходи захисту: дозиметричний контроль; захист органів дихання; профілактичне вживання препаратів йоду; санітарну обробку людей; відселення; дезактивацію тери­торії, одягу, техніки, транспорту тощо; надання медичної, мате­ріальної допомоги потерпілим.

Вимірювання активності радіонуклідів та енергії іонізуючих випромінювань. Виявити та оцінити небезпеку іонізу­ючих випромінювань можна лише інструментальними засоба­ми — за допомогою дозиметричних приладів різного призначен­ня: контролю опромінення людей і забрудненості різних сере­довищ, об'єктів, предметів і речовин.

За призначенням ці прилади умовно можна поділити на чотири групи: спектрометри, радіометри, рентгенометри (вимірники потужності дози) і дозиметри.

Спектрометри і радіометри вимірюють активність радіо­нуклідів у харчових продуктах, воді, будівельних матеріалах та інших предметах. Виражають її у бекерелях на кілограм чи літр або в похідних одиницях.

Рентгенометри вимірюють потужність дози рентгенівсько­го, гамма- і бета-випромінювань (рівень радіації на місцевості). Виражають її у рентгенах, радах, берах, греях, зівертах за годину та їх похідних.

У табл. 4.15 наведено основні технічні характеристики приладів, рекомендованих до використання в радіологічних лабораторіях України.

Вибираючи ті чи інші прилади для дозиметричного конт­ролю, треба враховувати рівень забрудненості об'єктів і рівень радіації на місцевості та завдання щодо радіаційного контролю.

Виявлення та вимірювання іонізуючих випромінювань грунтуються на здатності їх іонізувати середовище, в якому вони поширюються. Внаслідок іонізації змінюються фізико-хімічні властивості опроміненого середовища. Наприклад: засвічують­ся фотоплівки, фотопапір; змінюються колір, прозорість, опір

 

 

Таблиця 4.15. Основні технічні характеристики дозиметричних приладів

Технічна Гамма-спектрометри
характеристика АМ-А-02Ф1 АМ-А-ОЗФ АІ-1024-95
Робочий діапазон вхідних сигналів 0,1...10,0 В 0,1...10,0 В 1,25*104 мВ
Ширина каналу, мВ 1,25; 2,5; 5,0 1,25; 2,5; 5,0 5, 10, 20, 40, 80
Кількість каналів
Місткість каналу, імп. 224... 1 224... 1 216... 1
Основна похибка ши­рини каналу (не біль­ше), % ±5 ±5 ±10
Спектрометричний тракт (загальний для всіх аналізаторів) Напівпровідниковий детектор типу ДГДК-100 В NaI(ТІ) типу БДЕГ2-23
Діапазон енергій гам­ма-випромінювання, МеВ 0,05…10,0   0,05...3,0
Мінімальна активність, що детектується за 1000 с вимірювання, Бк/кг
Технічна Гамма-радіометри
характеристика РУБ-01П6 РУГ-91 РУГ-91М
Тип детектора БДКГ-ОЗП NaI(ТІ) 63x63 мм СsI(ТІ) 40x40 мм СsІ(ТІ) 40x40 мм
Діапазони вимірюва­ної питомої активнос­ті (ПА), БК/кг: 137Сs 40K 226Ra 232Тn 20 ...2*105 20...50 000 200...5000 3,7... 10 000 20.0...10 000 3,0...10 000 3.0...10 000
Допустима основна похибка вимірюван­ня 137Сs, % ±50 (при ПА 20... 100 Бк/кг) ±25 (при ПА > 100 Бк/кг) ±30 (при ПА 20...30 Бк/кг) ±50 (при ПА > 30 Бк/кг) ±50 (при ПА 3,7...10 Бк/кг) ±25 (при ПА 10...30 Бк/кг) ±10 (при ПА > 30 Бк/кг)
Тривалість вимірю­вання, с До 300 120 і 1200 До 3600
Густина зразків, що вимірюються, г/см2 0,2...1,5 0,2...1,5 0,2...1,5

 

 

Продовження табл. 4.15

 

Технічна Бета-радіометри
характеристика РКБ4-1 еМ КРК-1-01А "Бета"
Тип детектора БДЖБ-02 БДЖБ-07 Сцинтиляційна пластмаса БДІБ-01А Два газорозряд­них лічильники СБТ-10 Газорозряд­ний лічильник
Діапазон питомої бета-активності, що вимі­рюється, Бк/кг (л) 1,9...3,7*107 330 ...3,7*104 1,85...3,7*104
Діапазон швидкості рахунку,імп/с   Діапазон поверхневої пета-активності, част/(см2*хв)   —     —   2...1000     —   —     10... 1500
Основна похибка ви­мірювання за зразко­вими джерелами 90Sr + 90Y, % ±90 (рідкі) ±60 (сипучі) ±25 ±25
Тривалість вимірю­вання, с Не більше ніж 2100
Чутливість за зразко­вими джерелами 90Sr + 90Y, кг/(с*Бк) 0,05 (БДЖБ-02) 5*10-5 (БДЖБ-07)   — 1,2...10-3
Технічна характеристика Вимірники потужності дози
СРП-68-01 ДРГ-01Т РКС-20.03 "Прип'ять"
Тип детектора БДПГ-23Н NaI(ТI) 25x40 мм Газорозрядні лічильники СБМ-20 i С134Г   —  
Діапазон енергій, кеВ 15...3000 50...3000 50 ...3000
Діапазон вимірювання: потужності експо­зиційної дози, мкР/год     потужності еквіва­лентної дози, мкЗв/год щільність потоку бета-випромінювання, см-2-хв-1 0...3000     —   —   100...9,9*107 в ре­жимі "Пошук", 10...9,9*106 в ре­жимі "Вимірю­вання"   —   —   10... 19 990     0,1...199,9   10...19 990
Основна похибка ви­мірювання ±(0,1Аx +0,015Аk) мкР/год ±(15Аk + 0,5/Аx) % ±(30Аk + 1,0/Аx) % ±25 %

 

Закінчення табл. 4.15

 

Тривалість вимірю­вання, с     Кількість режимів роботи або піддіапазонів 2,5 і 5,0     5 піддіапазонів Не більше ніж 2 і 20   2 режими —   —  

 

Примітки: Ах — величина, що вимірюється в одиницях відповідно­го піддіапазону; Ак — кінцеве значення шкали піддіапазону.

 

деяких хімічних розчинів, електропровідність речовин (газів, рідин, твердих матеріалів), виникає люмінесценція (світіння) деяких речовин. Залежно від того, яке фізико-хімічне явище реєструється, розрізняють фотографічний, хімічний, калоримет­ричний, нейтронно-активаційний, біологічний, іонізаційний, сцинтиляційний методи індикації. Крім цього, ефективність дії іонізуючих випромінювань можна визначити за допомогою біо­логічного і розрахункового методів.

Фотографічний метод заснований на властивостях іоні­зуючих випромінювань діяти на чутливий шар фотоматеріалів подібно до видимого світла. За ступенем почорніння фотоплів­ки або паперу можна визначити інтенсивність іонізуючого випро­мінювання.

Детектори, що побудовані на фотографічному методі, мають такі суттєві недоліки: мала чутливість плівок, низька точність, залежність показників від умов оброблення плівки, неможли­вість повторного використання опромінених плівок.

Хімічний метод заснований на властивостях деяких хіміч­них речовин під впливом радіоактивних випромінювань внаслі­док окисних чи відновних реакцій змінювати свою структуру або колір. Так, хлороформ у воді внаслідок опромінення розкла­дається з утворенням соляної кислоти, яка вступає в кольорову реакцію з барвником, доданим до хлороформу. У кислому сере­довищі двовалентне залізо окиснюється в тривалентне під впли­вом вільних радикалів Н02 і ОН, що утворюються у воді при її опроміненні. Тривалентне залізо з барвником дає кольорову реакцію. Інтенсивність змінення кольору індикатора залежить від кількості соляної кислоти, що утворилася під впливом радіо­активного випромінювання, а її кількість пропорційна дозі радіо­активного випромінювання. За інтенсивністю утвореного забарвлення

 

 

яке порівнюють з еталоном, визначають дозу радіоактив­них випромінювань. На цьому методі побудовано хімічні дози­метри ДП-20 і ДП-70М.

Калориметричний метод базується на вимірюванні кіль­кості теплоти, що виділяється в детекторі при поглиненні енергії іонізуючих випромінювань.

Нейтронно-активаційний метод використовують, коли треба виміряти наведену активність слабкими нейтронними потоками, а також щоб оцінити дози в аварійних ситуаціях у разі опромінення великими дозами за короткий час.

У біологічних методах дозиметрії використовують здат­ність випромінювань впливати на біологічні об'єкти і змінюва­ти їх. Величину дози оцінюють за рівнем летальності тварин, ступенем лейкопенії, кількістю хромосомних аберацій, зміною кольору і гіперемії шкіри, випадінням шерсті і т. ін. Біологічні методи мають низькі точність і чутливість.

Найпоширенішими методами індикації, на яких буду­ють дозиметричні прилади, є іонізаційний та сцинтиляцій­ний методи.

Іонізаційний метод полягає в тому, що під впливом радіо­активних випромінювань іонізуються молекули газу, внаслідок чого збільшується його електропровідність. Якщо об'єм газу замкнути між двома електродами, до яких підведена електрич­на напруга, то між ними виникне іонізаційний струм, який мож­на виміряти. Сила цього струму буде залежати від інтенсивності іонізуючого випромінювання. Прилад, в якому під дією цих випромінювань виникає іонізаційний струм, називають детек­тором випромінювань. В дозиметричних приладах, в яких вико­ристовують іонізаційний метод, як детектори використовують іонізаційні камери та газорозрядні лічильники.

Сцинтиляційний метод полягає в тому, що під впливом іонізуючих випромінювань деякі речовини (сірчистий цинк, активований сріблом, — ZnS(Аg), йодистий натрій, активова­ний талієм, — NаІ(ТІ) та ін.) здатні світитися. Енергія світло­вих спалахів (сцинтиляцій) у фотоелектронному помножувачі завдяки фотоефекту перетворюється в імпульси електричного струму. Величина імпульсу буде пропорційна рівням радіації. На цьому принципі діє сцинтиляційний лічильник.

 

На сьогодні завдяки ряду переваг порівняно з іншими детек­торами сцинтиляційні лічильники широко використовуються для реєстрації іонізуючих випромінювань. До таких переваг належать:

1) універсальність з погляду можливості реєстрації іоні­зуючих випромінювань практично всіх видів;

2) можливість вимірювання енергії досліджуваних части­нок або квантів;

3) велика роздільна здатність;

4) висока ефективність реєстрації гамма-випромінювань.

У детекторах іонізуючих випромінювань використовують також люмінесцентний метод індикації, що базується на ефек­тах радіофотолюмінесценцїї (фотолюмінісцентні детектори ФЛД) і радіотермолюмінесценції (термолюмінісцентні детектори ТЛД). У ФЛД під дією іонізуючих випромінювань у люмінофорі утво­рюються центри фотолюмінісценції з іонів срібла, які під дією ультрафіолетового випромінювання зумовлюють видиму люмі­несценцію (світіння), пропорційну рівням радіації. Термолюмі­несцентні детектори під дією теплоти (нагрівання) перетворюють поглинуту енергію іонізуючих випромінювань у люмінесцентну, значення якої пропорційне дозі цих випромінювань.

Типову схему побудови дозиметричних приладів показа­но на рис. 4.9.

Рис. 4.9. Схема побудови дозиметричних приладів:

1 — детектор; 2 — підсилювач; 3 — блок реєстрації; 4 — блок живлення; 5 — свинцевий захист для радіометра

 

Конструктивно радіометр від дозиметра або рентгенометра (вимірника потужності дози) може відрізнятися тим, що часто джерело іонізуючих випромінювань (проби ґрунту, води, продук­тів, будівельних матеріалів) і детектор (лічильник) розміщують у свинцевій камері, яка захищає ці елементи від зовнішнього радіаційного фону. Це дає змогу визначити малі значення випро­мінювань, що надходять від проб. Внаслідок цього підвищується чутливість і діапазон вимірювання приладу. У спрощеному варі­анті радіометра свинцевого захисту може і не бути.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 69; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты