No Image

Чем измеряют радиацию прибор

СОДЕРЖАНИЕ
1 просмотров
10 марта 2020

Навигация по статье:

Для измерения уровня радиации (ионизирующего излучения) применяют измерительные приборы, называемые дозиметрами.

В зависимости от конструкции и типа дозиметра, он может измерять несколько видов радиации или только один из ее видов — альфа, бета, гамма, рентгеновское или нейтронное излучение. Дозиметры, способные измерять несколько видов радиации, имеют более сложное устройство, достаточно высокую стоимость и в основном относятся к профессиональным средствам измерения. Для бытовых целей как правило применяются дозиметры, измеряющие один или два вида радиации — гамма, бета, иногда альфа излучение. У бытовых дозиметров меньше диапазон измеряемых величин и большая погрешность измерения, то есть бытовые дозиметры имеют меньшую точность.

Дозиметры могут применяться для измерения уровня радиации или выполнять роль предупреждающих индикаторов радиоактивной опасности. По своему функциональному назначению, дозиметры можно разделить на группы:

  • Индикаторы или сигнализаторы — простые приборы с невысокой чувствительностью и малой точностью, не имеющие цифрового табло, а только подающие световой или звуковой сигнал при радиационной опасности.
  • Измерительные приборы — это приборы для измерения радиационного фона, имеющие цифровой или аналоговый индикатор, отображающий уровень радиации. Уровень радиации может отображаться в различных единицах, обычно это мкЗв/час.
  • Поисковые приборы — это высокочувствительные измерительные приборы с дополнительными, обычно выносными (наружными) детекторами. Применяются данные приборы для поиска малейших изменений радиации. Обычно используются для досмотра пограничными службами и другими спецслужбами.

Устройство дозиметра

Работа любого дозиметра базируется на основе одних и тех же принципах работы. Базовым элементом всех дозиметров является датчик радиации. В зависимости от принципа работы, датчики радиации делятся на:

    Ионизационные камеры — это датчики, конструкция которых состоит из различных по исполнению газонаполненных камер. Принцип работы основан на регистрации электрических возмущений, возникающих в газоразрядной камере при прохождении сквозь нее различных заряженных частиц. Применяются в основном для регистрации бета и гамма излучений. Газоразрядные датчики имеют простую конструкцию и малую стоимость. Плохо подходят для регистрации альфа излучений.

Наиболее распространенной конструкцией газоразрядного датчика, является счетчик Гейгера-Мюллера, который применяется в большинстве бытовых и профессиональных дозиметрах.

  • Сцинтилляционные кристаллы — это кристаллы неорганического или органического происхождения. Принцип работы основан на регистрации фотонов, которые генерируются в кристалле, если сквозь него проходят заряженные частицы (электроны, протоны, нейтроны, альфа частицы). Могут применяться для регистрации всех видов радиации. Применяются в основном в поисковых приборах, так как обладают высокой чувствительностью и точностью. Имеют достаточно большие размеры и высокую стоимость.
  • Твердотельные полупроводниковые детекторы — состоят из кристаллов и полупроводникового материала. Принцип работы основан на изменении электрической проводимости материала при прохождении сквозь него заряженных частиц (электроны, протоны, нейтроны). Могут применяться для регистрации всех видов радиации. Обладают небольшой точностью, но при этом имеют маленькие размеры и низкую стоимость.
  • Счетчик Гейгера-Мюллера

    Счетчик Гейгера Мюллера — это герметичный стеклянный цилиндр, заполненный инертным газом. Внутри цилиндра, протянут тонкий токопроводящий провод, который является анодом. На стенках колбы закреплена тонкая металлическая пленка, являющаяся катодом.

    В нормальных условиях газ, разделяющий катод и анод, не проводит электрический ток. При прохождении сквозь колбу зараженных частиц (радиации), они сталкиваются с молекулами газа, ионизируя их. Это делает газ проводящим ток и между катодом и электродом начинает течь электричество. Этот момент и регистрируется прибором. Наличие электричества между катодом и электродом датчика, говорит о том, что в данный момент сквозь датчик проходят частицы радиоактивного излучения.

    Схема счетчика Гейгера-Мюллера:

    1 – герметически запаянная стеклянная трубка; 2 – катод (тонкий слой меди внутри колбы); 3 – вывод катода; 4 – анод (тонкая нить)

    Рассмотренная конструкция счетчика Гейгера-Мюллера является типовой. Но существуют другие исполнения датчика, например, с металлической колбой взамен стеклянной. При этом принцип работы датчика остается прежним.

    Видео с принципом работы счетчика Гейгера-Мюллера:

    Какой дозиметр выбрать

    Чтобы определиться какой дозиметр выбрать, нужно понять, кокой вид радиации для человека представляет опасность и что желательно контролировать в повседневной жизни.

    Все виды радиации опасны, но в бытовой сфере и окружающей нас среде, можно столкнуться с действием в основном трех видов радиации — это бета, гамма и альфа излучение. Наибольшую опасность представляет альфа излучение, так как оно наносит живой ткани наибольший урон. Но зарегистрировать альфа излучение сложнее всего, потому что для его измерения, дозиметр должен быть поднесен вплотную к источнику излучения, так как альфа излучение распространяется в пространстве на небольшие расстояния в пределах 2-3 см. Дозиметры способные зарегистрировать альфа излучение, должны иметь отдельный датчик в дополнении к датчику Гейгера-Мюллера. Обычно это специальное окошечко в дозиметре, которое имеет сдвигаемую защитную крышку.

    Если позволяют денежные средства, то лучше купить дозиметр способный измерять три вида радиации — бета, гамма и альфа излучение.

    Если вы не хотите тратиться на покупку дорогого прибора, то можно приобрести дозиметр-радиометр, измеряющий бета и гамма излучение. Это неплохое начало и возможно поможет вам избежать серьезных проблем со здоровьем. Такой прибор отлично подойдет для измерения общего радиационного фона в помещении и вне его. С помощью данного дозиметра можно проверить на безопасность продукты питания, строительные материалы, автомобиль и любые другие бытовые вещи.

    При выборе дозиметра следует обратить внимание на следующие характеристики:

    • тип используемого детектора — это основной параметр, влияющий на точность и функциональность прибора. Лучше если это будет газоразрядный детектор, например, счетчик Гейгера-Мюллера. Хуже если это полупроводниковый детектор.
    • виды измеряемой радиации — прибор может измерять как один вид радиации, так и несколько видов. При измерении нескольких видов радиации, измерения могут проводиться одновременно для различных видов излучений, или необходимо будет переключаться с одного вида излучения на другой. Самый простой и распространенный вид дозиметра — это измерение бета излучения. Но лучше, если дозиметр будет способен измерять три вида излучений — альфа, бета, гамма.
    • погрешность измерения — это величина, которая характеризует точность прибора. Чем меньше погрешность, тем выше точность прибора, соответственно тем он лучше и дороже. Для бытовых приборов погрешность обычно составляет ±25% или ±30%. Для профессиональных дозиметров погрешность уже будет меньше чем ±7%.
    • диапазон измеряемых величин — это максимальное и минимальное значение радиации, которое способен зарегистрировать прибор. Стоит обратить внимание лишь на нижний порог измерений, он не должен быть выше чем 0,05 мкЗв/ч. Максимально измеряемый уровень радиации у всех дозиметров достаточно высок.
    • поверка прибора — это отметка в паспорте дозиметра, что он проверен на заводе изготовителе и соответствует заявленным в паспорте техническим характеристикам и производит измерения с заданной точностью. Желательно, чтобы отметка о поверке была в паспорте. В крайнем случае, в паспорте изделия должна стоять отметка ОТК (отдел технического контроля) о приемке изделия.
    Читайте также:  Инъекции при псориазе

    Остальные характеристики дозиметра влияют на его удобство эксплуатации, внешний вид и выбираются исходя из личных предпочтений.

    Для чего нужно покупать дозиметр?

    Для чего нужно приобритать дозиметр в бытовых целях, каждый решает сам.

    В качестве информации к размышлению, можно посмотреть сюжет любительской видео съемки в городе Крансодаре, который является одним из самых безопасносных городов России в отношении экологической обстановки. В простом лесном массиве, безобидные на вид предметы (7-я минута видео), излучают радиацию в миллионы раз превышающие безопасную норму. Находясь даже незначительное время в подобной зоне, можно получить дозу, которая с большой вероятностью приведет к крайне негативным последствиям для организма. К сожалению далеко не всегда, возле подобных объектов установлены занки "опасно радиация". Всему виной халатность и безответственность. Поэтому даже прогуливаясь в каком либо месте (фактически любом), человек может и не подозревать, что подвергается мощному радиационному воздействию. А потом удивляться, откуда берутся различные проблемы со здоровьем.

    Дозиметр радиации — это инструмент для измерения радиоактивного излучения. Он позволяет замерять радиационный фон в помещениях, а также общее количество радиоактивных веществ в любых окружающих предметах. Их использование обязательно на потенциально опасных производствах: на атомных станциях, на оружейных заводах и фабриках по производству медтехники.

    В быту этот прибор тоже может быть очень полезным. Ведь уровень радиации очень сильно влияет на здоровье человека. Она имеет свойство накапливаться в организме и способна вызывать различные болезни, в том числе онкологические. Безопасным принято считать радиационный фон до 50 микрорентген в час.

    Бытового дозиметра вполне достаточно, чтобы определить уровень радиоактивного заражения. И если датчик показывает, что допустимая норма превышена, лучше покинуть место нахождения или устранить из своего окружения предмет-источник заражения.

    Конструкция дозиметра радиации и принцип работы

    Главной рабочей деталью аппарата является датчик радиации. Именно от него зависит, как быстро можно получить данные и насколько они будут точны. Под действием альфа-, бета- и гамма-излучения в датчике происходят скачки напряжения, которые преобразуются в числовые данные.

    Датчики отличаются друг от друга чувствительностью и бывают:
    • Слюдяные счетчики Гейгера-Мюллера. Их устанавливают в бытовые дозиметры. Фиксируют альфа- и бета- частицы.
    • Газоразрядные. Используются для небольших, карманных приборов. Регистрируют бета- и гамма-излучение и показывают только критический уровень.
    • Термолюминесцентные лампы встречаются в дозиметрах для индивидуального пользования. Замеряют накопленную дозу радиации.
    • Сцинтилляционные кристаллы. Фиксируют фотоны и их чувствительность максимальна. Однако бесполезны для измерения альфа-излучения.
    • Пин-диоды — наименее чувствительные датчики, которые фиксируют только критические уровни. Как правило, устанавливаются в телефонные штекеры.

    Другим составным элементом дозиметра выступает система оповещения. В бюджетных бытовых устройствах она представляет собой светодиоды и звук. Чем выше радиационный фон, тем интенсивнее мерцание и характерное потрескивание прибора. Более новые дозиметры, а также профессиональные модификации оснащены преобразователем данных и экраном для их отображения.

    Дозиметр радиации может иметь и дополнительные функции, например, выносной детектор, настройку режимов измерения и подключение к ПК или планшету для анализа данных. Наиболее подходящая модель подбирается с учетом требований потребителя и условий применения.

    Классификация приборов
    По своему назначению дозиметры подразделяются на:
    • Бытовые. Реагируют только на гамма-излучения, имеют высокую степень погрешности и применяются для замера радиационного фона в помещении, а также излучение от продуктов питания и иных предметов.
    • Профессиональные. Фиксируют альфа-частицы, протоны и нейтроны. Измеряют уровень и дозу излучения в помещениях и на местности, от живых объектов, предметов, газов и жидких веществ. Такие модели обязательно регистрируются в реестре Росстандарта.
    • Промышленные. Предназначены для постоянного контроля за уровнем радиации. Устанавливаются на АЭС, горно-обогатительных предприятиях и т.п.
    • Военные. Предназначены для использования в военное время.
    Среди бытовых устройств выделяют персональные, карманные и портативные.

    Персональные по размеру напоминают обычный брелок. Могут регистрировать бета-, гамма-частицы, поток нейтронов и фотонов. Реагируют на превышение допустимого порога звуком или вибрацией. Некоторые приборы обладают световым сигналом. Дисплей у такого устройства отсутствует, и числовые данные можно получить только при подключении к компьютеру. Предназначены они для информирования своего хозяина о его нахождении в потенциально опасной зоне.

    Читайте также:  Сломанный шейный позвоночник

    Карманный дозиметр радиации позволяет не только выявлять повышение допустимого фона бета- и гамма-излучения, но и запечатлевать полученные данные. Они имеют небольшие размеры, питаются от аккумулятора или батареек, имеют экран и несложное меню.

    Есть и более оснащенные варианты, которые подключаются к телефону и/или планшету и имеют больший функционал.

    Портативные совмещают в себе дозиметр и радиометр. В их функции входит еще и поиск зараженного предмета или объекта. Реагируют на гамма-излучение, используют разные виды оповещения (свет, звук), отображают данные на дисплее и имеют возможность подключения к ПК для анализа данных.

    Как выбрать дозиметр радиации

    Для того, чтобы определиться с моделью устройства, нужно прежде всего разобраться в том, для каких целей оно будет применяться. Установить, что окружающий радиационный фон превышает допустимые значения, в состоянии любой прибор. Если требуется только получать подобную информацию, подойдет обычный сигнализатор.

    Для получения подробных данных об излучении требуются более чувствительные измерители, например МКС-03СА. Для обнаружения источника заражения применяются устройства поиска — они определяют направление к объекту излучения по колебаниям фона.

    Если наряду с источником нужно установить тип изотопа, потребуются спектрометры, к примеру, лазерный дозиметр ЛД-07.

    При выборе прибора для применения в домашних условиях, следует обращать внимание и на другие характеристики:
    • Верхний порог измерений. Желательно, чтобы он был не ниже 10 000 мкР/ч.
    • Типы датчиков и их количество в устройстве. Лучше, если в дозиметре несколько датчиков, позволяющих замерять разные виды излучений.
    • Производитель и наличие сертификата качества.
    • Размеры — бытовой дозиметр радиации должен быть компактным, помещаться в ладони и кармане.
    • Особенности работы. Желательно, чтобы питание прибора осуществлялось при помощи батареек, а экран был монохромным.
    • Система оповещения — звуковой, световой сигнал или отображение на дисплее.
    • Существование дополнительного функционала в зависимости от требований пользователя.
    • Возможность и тип подсоединения к гаджетам и ПК.

    Дозиметр радиации с пин-диодами в практическом применении показал себя просто бесполезным, поэтому от него лучше отказаться.

    Как правило, эксплуатация бытовых дозиметров не вызывает затруднений у пользователя. К тому же, к ним прилагается подробная инструкция. Проверить исправность тоже довольно просто — достаточно посмотреть на показания.

    Интересные факты о радиации
    О вреде радиации известно всем. Но есть и более интересные факты, позволяющие узнать о ней что-то новое:

    • Радиационный фон атомной подводной лодки меньше, чем наших обычных квартир.
    • Некоторые растения, например банан, являются источником излучения. Но его доза настолько мизерна, что лучевой болезни не случится, даже если есть одни бананы.
    • Изотопы имеются и в табаке, поэтому курящие люди получают вместе с дымом дозу облучения, равную 300-м рентгеновским процедурам.
    • Вследствие изменений в техносфере наши тела намного радиоактивнее, чем тела наших предков, населяющих Землю 200 лет назад.
    • Летчики и стюардессы подвержены облучению больше, чем работники атомных станций, ведь на большой высоте атмосфера Земли уже не так эффективно отражает рентгеновские волны.
    • Производственные отходы с высоким содержанием мышьяка более вредны для человека, чем радиоактивные.
    • Каждый день мы сталкиваемся с разными видами излучений, большинство из которых никак нам не вредит. Опасно лишь ионизирующее излучение в высоких дозах.

    Радиация сегодня является одной из наиболее опасных и животрепещущих тем для разговоров, поскольку тема ее достаточно неизучена, и большинство населения планеты слабо понимает, как себя вести в ситуации ядерного выброса, как прибор для измерения радиации использовать и что представляет собой этот выброс вообще. По причине незнания правил безопасности при ядерном взрыве за историю человечества пострадало не мало невинных жизней.

    Максимально губительный выброс ионизирующих веществ был в Чернобыле, где после аварии на атомной электростанции было полностью эвакуировано два больших города и примыкающие к ним поселения. Как называется прибор для измерения радиации? Измерить уровень радиации в окружающем пространстве можно с помощью специального устройства — прибора радиационной и химической разведки и контроля под названием дозиметр. Что делает дозиметр? Он работает по максимально простой и понятной схеме.

    Датчик внутри такого устройства имеет временные показатели, за которые он измеряет наличие в воздухе ионизирующих веществ и сопоставляет результаты измерений с таблицей максимально допустимых норм и границ облучения. В результате человек имеет возможность проверить, насколько радиация в той или иной зоне является опасной.

    Следует сказать о том, что уровень радиации можно измерять не только на определенной территории с помощью аппарата для измерения радиации, но и на людях, предметах быта, продуктах питания, воде. Максимально опасными в случае заражения считаются продукты питания, строительные материалы, компьютерное оборудование, металлы.

    Какая радиация наиболее опасна для здоровья?

    Следует сказать о том, что прибор для измерения радиации в домашних условиях, дозиметр в некоторых случаях могут ошибочно принимать за радиометр, еще одно средство для измерения радиации, которое, однако, работает немного по другому принципу. Какой принцип действия дозиметрических приборов? Если дозиметр измеряет точное количество ионизирующих веществ в воздухе за определенный промежуток времени, то радиометр нужен для того, чтобы проверить степень заряженности радиационных частиц в определенном образце.

    Образцом в данном случае может служить жидкость, газ, спрей, определенная поверхность и прочее. Современные дозиметрические приборы и радиометры используют для того, чтобы вычислить количество и энергию подозрительных радиочастиц в определенной зоне, на поверхности или предметах.

    Стоит отметить, что различные предметы для измерения радиации и приборы для измерения радиационного фона нужны по той причине, что ионизирующие вещества могут быть разной природы и по-разному оказывать влияние на человека. К примеру, ученые сегодня разделяют все виды радиации на искусственные и природные. Природными принято называть такие радионуклиды, которые витают в атмосфере и выделяются периодически из пород, вулканических зон, космических катаклизмов. Искусственная радиация – та, которую создал сам человек. Такие ионы могут диагностироваться в местности, где расположены атомные электростанции, заводы по производству ядерного оружия, химические лаборатории.

    Читайте также:  Мази для лечения артроза

    Максимально опасными и активными считаются искусственные радионуклиды, поскольку они агрессивно влияют на человеческий организм и имеют максимально высокий уровень заряда. Природные же радиационные элементы измеряются, как правило, в небольших количествах по той причине, что они рассеиваются в атмосфере и не являются опасными для жизни человека. Максимально опасными могут быть такие радиационные частицы природного происхождения, которые выделяются в области вулканических пород и на высоких горных местностях.

    Для того чтобы измерить степень заряда и концентрацию в воздухе различного рода радиационных частиц и используются несколько отдельных приборов для измерения радиации, название которых вы уже знаете.

    Какие бывают дозиметры?

    Классификация приборов радиометрического и дозиметрического контроля включает в себя несколько типов данного рода оборудования. В зависимости от того, где используется радиационное оборудование и в каких целях производители такого оснащения выпускают сразу несколько отдельных моделей продукции, которая подходит для использования как в бытовых целях, так и в научных. Отличия таких приборов для проверки радиации заключаются в том, что одни устройства обладают более высокой чувствительностью и реагируют на уровень заряда более сильно, нежели такие радиометры и дозиметры, которые рассчитаны на относительно слабые дозы радиации и могут использоваться в домашних условиях.

    Стоит выделить несколько основных видов приборов для измерения солнечной радиации дозиметров и отличия между ними.

    Профессиональные дозиметры

    Приборы для определения радиации проверяют концентрацию ионизирующих элементов в воздухе, однако также имеют способность проверять на зараженность предметы обихода, мебель, жидкости, продукты питания, газы, пары. Такие приборы для измерения радиации в продуктах способны не только обнаруживать критическое наличие в воздухе радиационных частиц, но также проверять их плотность на квадратный километр, активность и степень заряженности, контролировать и предсказывать размещение радионуклидов в проверяемой области, в зависимости от движения воздушных масс.

    Стоит отметить, что все профессиональные приборы, измеряющие радиацию, дозиметры могут делить также на отдельные группы приборов, которые предназначены для измерения концентрации протонов и нейтронов в проверяемой области. Такое оборудование, как правило, используют на фабриках, заводах и концернах, в которых ведется постоянное взаимодействие с радиационными элементами.

    Бытовые радиометры

    Этот прибор радиационного контроля чаще всего считается персональным радиометром, который можно использовать в бытовых целях, брать с собой в путешествия и походы в незнакомые местности. Такие бытовые приборы для измерения радиации способны проверять и измерять невысокие показатели радиации в относительно очищенных и проверенных территориях. Они используются зачастую, чтобы проверить радиационный фон предметов обихода, строительных материалов, продуктов, жидкостей.

    Виды дозиметрических приборов используются чаще всего как в бытовых целях, так и на производстве всех выше указанных товаров, поскольку по законодательству каждая компания вместе со своей продукцией обязана предоставлять соответствующий документ о радиационной безопасности.

    Стоит отметить, что бытовые дозиметры отличаются от профессиональных тем, что они проверяют исключительно отдельные виды ионизирующих частиц, такие как альфа- или бета-излучения, однако не способны реагировать на более сложные соединения и потоки.

    Детекторы в таких деталях, как правило, имеют встроенную конструкцию, из-за чего ее нельзя менять, настраивать и совершенствовать под нужный тип радиационных элементов, как это можно делать с профессиональными дозиметрами. Дозиметрические приборы указанного типа, в отличие от профессиональной техники для измерения, не имеют больших размеров, мало весят и реагируют исключительно на запрограммированные частицы и элементы.

    Дозиметр индивидуального типа

    Упрощенная версия бытового дозиметра, которая может реагировать на уровень радиационной зараженности организма и высчитывать количество полученной дозы заряда за определенный промежуток времени. Такие дозиметры чаще всего используются людьми, которые работают на атомных станциях или других заводах, имеющих постоянный контакт в радиационными элементами.

    Оставьте свой телефон и наши специалисты проконсультируют вас
    по радиационным исследованиям

    Промышленный радиометр

    Используется такой тип радиационного оборудования, как не сложно догадаться, на производстве. Промышленный радиометр позволяет проводить постоянный мониторинг радиационного фона и состояния оснащения без дополнительного вмешательства и проведения профилактических манипуляций. Промышленные радиометры, как правило, имеют вид большой мощной установки, требующей подготовки дозиметрических приборов к работе, которая стоит неподалеку от АЭС или другого строения, связанного с радиационной деятельностью.

    Военный дозиметр

    Используется для военных целей, во время выполнения военных операций на незнакомой территории, а также в процессе проведения спасательных операций после радиационных катастроф и аварий. Такие дозиметры имеют практически те же функции, что и профессиональные, способны реагировать на заряженность и плотность ионизирующих веществ в воздухе, однако имеют более легкую и транспортабельную конструкцию, что позволяет их легко использовать в процессе пешего шествия и проведения активных военных действий.

    Профессиональная проверка уровня радиации в ЭкоТестЭкспресс

    Лаборатория ЭкоТестЭкспресс может предложить вам качественную проверку территории или здания на радиационное загрязнение современными, максимально чувствительными дозиметрами. Благодаря многолетнему опыту работы в сфере мониторинга и аналитических работ специалисты лаборатории могут предоставить клиенту максимальный объем качественных услуг по проверке и обеззараживанию территории от радиационных элементов.

    Комментировать
    1 просмотров
    Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

    Это интересно
    No Image Медицина
    0 комментариев
    No Image Медицина
    0 комментариев
    No Image Медицина
    0 комментариев
    Adblock detector