Дозиметрический и радиометрический контроль. Методы применения

Дозиметрический контроль включает контроль облучения личного состава служб ЧС, радиоактивного и химического загрязнения людей, техники, материальных средств, продовольствия, воды и объектов внешней среды.

Задачи дозиметрического контроля определяются особенностями и масштабами практической деятельности и, в первую очередь, направлены на достижение следующих целей:

· подтверждения соответствия требованиям санитарного законодательства радиационно-гигиенических условий и выявление радиационной опасности;

· расчет текущих и прогнозируемых уровней облучения населения, а также техники, материальных средств, продовольствия, воды и объектов внешней среды

· обеспечение исходной информации для расчета доз и принятия решений в случае аварийного облучения, подтверждения качества и эффективности радиационной защиты людей

Данные дозиметрического контроля могут быть использованы также для:

· совершенствования применяемых и разработки новых технологии,

· предоставление населению информации, которая позволяет им понять как, где и когда они были облучены, что в свою очередь, поможет им в дальнейшем избегать дополнительного облучения,

· сопровождения обязательного медицинского обследования населения;

· эпидемиологического наблюдения за облученными контингентами

Принцип обнаружения ионизирующих (радиоактивных) излучений (нейтронов, гамма-лучей, бета - и альфа-частиц) основан на способности этих излучений ионизировать вещество среды, в которой они распространяются. Ионизация, в свою очередь, является причиной физических и химических изменений в веществе, которые могут быть обнаружены и измерены. К таким изменениям среды относятся: изменения электропроводности веществ (газов, жидкостей, твердых материалов); люминесценция (свечение) некоторых веществ; засвечивание фотопленок; изменение цвета, окраски, прозрачности, сопротивления электрическому току некоторых химических растворов и др.

Для обнаружения и измерения ионизирующих излучений используют следующие методы: фотографический, сцинтилляционный, химический и ионизационный.

Фотографический метод основан на степени почернения фотоэмульсии. Под воздействием ионизирующих излучений молекулы бромистого серебра, содержащегося в фотоэмульсии, распадаются на серебро и бром. При этом образуются мельчайшие кристаллики серебра, которые и вызывают почернение фотопленки при её проявлении. Плотность почернения пропорциональна поглощенной энергии излучения. Сравнивая плотность почернения с эталоном, определяют дозу излучения (экспозиционную или поглощенную), полученную пленкой. На этом принципе основаны индивидуальные фотодозиметры.

Сцинтилляционный метод . Некоторые вещества (сернистый цинк, йодистый натрий) под воздействием ионизирующих излучений светятся. Количество вспышек пропорционально мощности дозы излучения и регистрируется с помощью специальных приборов - фотоэлектронных умножителей.

Химический метод . Некоторые химические вещества под воздействием ионизирующих излучений меняют свою структуру. Так, хлороформ в воде при облучении разлагается с образованием соляной кислоты, которая дает цветную реакцию с красителем, добавленным к хлороформу. Двухвалентное железо в кислой среде окисляется в трехвалентное под воздействием свободных радикалов HO 2 и ОН, образующихся в воде при её облучении. Трехвалентное железо с красителем дает цветную реакцию. По плотности окраски судят о дозе излучения (поглощенной энергии). На этом принципе основаны химические дозиметры ДП-70 и ДП-70М.

В современных дозиметрических приборах широкое распространение получил ионизационный метод обнаружения и измерения ионизирующих излучений.

Ионизационный метод. Под воздействием излучений в изолированном объеме происходит ионизация газа: электрически нейтральные атомы (молекулы) газа разделяются на положительные и отрицательные ионы. Если в этот объем поместить два электрода, к которым приложено постоянное напряжение, то между электродами создается электрическое поле. При наличии электрического поля в ионизированном газе возникает направленное движение заряженных частиц, т.е. через газ проходит электрический ток, называемый ионизационном. Измеряя ионизационный ток, можно судить об интенсивности ионизирующих излучений.

Газоразрядный счетчик используется для измерения радиоактивных излучений малой интенсивности. Высокая чувствительность счетчика позволяет измерять интенсивность излучения в десятки тысяч раз меньше той, которую удается измерить ионизационной камерой.

Газоразрядный счетчик представляет собой полый герметичный металлический или стеклянный цилиндр, заполненный разряженной смесью инертных газов (аргон, неон) с некоторыми добавками, улучшающими работу счетчика (пары спирта). Внутри цилиндра, вдоль его оси, натянута тонкая металлическая нить (анод), изолированная от цилиндра. Катодом служит металлический корпус или тонкий слой металла, нанесенный на внутреннюю поверхность стеклянного корпуса счетчика. К металлической нити и токопроводящему слою (катоду) подают напряжение электрического тока.

В газоразрядных счетчиках используют принцип усиления газового разряда. В отсутствие радиоактивного излучения свободных ионов в объеме счетчика нет. Следовательно, в цепи счетчика электрического тока также нет. При воздействии радиоактивных излучений в рабочем объеме счетчика образуются заряженные частицы. Электроны, двигаясь в электрическом поле к аноду счетчика, площадь которого значительно меньше площади катода, приобретают кинетическую энергию, достаточную для дополнительной ионизации атомов газовой среды. Выбитые при этом электроны также производят ионизацию. Таким образом, одна частица радиоактивного излучения, попавшая в объем смеси газового счетчика, вызывает образование лавины свободных электронов. На нити счетчика собирается большое количество электронов. В результате этого положительный потенциал резко уменьшается и возникает электрический импульс. Регистрируя количество импульсов тока, возникающих в единицу времени, можно судить об интенсивности радиоактивных излучений.

Если происходят различные ядерные катастрофы, такие как взрыв или авария, то они сопровождаются выделением значительного количества радиоактивных частиц. Последние представляют значительную опасность. Ведь даже будучи расщепленными на атомы, они могут излучать смертельную или просто опасную дозу радиации.

О последствиях

При этом, в зависимости от времени действия и мощности заражение окружающей среды усиливается. Все живые существа, которые попали под вредоносное воздействие, зарабатывают лучевую болезнь. Она очень часто приводит к гибели. Чтобы определить влияние излучения на окружающую среду, используют приборы дозиметрического контроля. Благодаря им можно определять уровень и дозу, проникающую способность. Используются приборы дозиметрического контроля для контроля за состоянием окружающей среды и получения своевременной информации об источниках заражения, а также величине их потенциальной угрозы.

О видах излучения

Приборы радиационной разведки позволяют исследовать местность, объекты, продукты питания, кожу и одежду человека. Они позволяют выявить и степень заражения. Наиболее вредными для человека являются гамма- и бета-лучи. Их специфика заключается в следующем:

• Бета-лучи. Обладают средним ионизирующим действием. Оно зависит от плотности среды распространения. Высокая их опасность обусловлена значительной проникающей способностью. Так, обычная одежда защитить от них не сможет. Необходимо иметь специальный костюм или использовать укрытие. Относительно безопасная норма для данного вида излучения составляет 0,2 мкЗв/час.
• Гамма-лучи. Несут существенную угрозу для ведения оптимальной жизнедеятельности. Обладают короткими волнами, из-за чего выделяется очень много разрушающей и проникающей энергии. Что характерно, человек может не ощущать их воздействия до получения смертельной дозы.

О назначении аппаратуры

Учитывая все вышесказанное, остается только заключить, что в зависимости от целевого задания и фиксируемого излучения различают такие приборы дозиметрического контроля:

1. Простейшие индикаторы и рентгенометры. Используются как средства наблюдения за местностью.
2. Радиометры. Необходимы для определения степени заражения.
3. Дозиметры. Нужны для а также уточнения величины полученной дозы.

Данные технические средства могут быть предназначены как для профессиональных служб, так и под бытовые нужды. Население, которое проживает в районах с неблагоприятной обстановкой, может использовать самые простые приборы для того, чтобы проверить окружающую среду и продукты питания на радиоактивность. Давайте рассмотрим упомянутую аппаратуру более подробно.

Дозиметры

Эти устройства используются для установления величины суммы всех видов облучения либо для определения мощности дозы, получаемой от гамма-лучей или при рентгене. Их датчики - это внутренние ионизационные камеры, которые заполнены газом. Кроме этого, есть еще сцинтилляционные и газоразрядные счетчики. Эти устройства могут быть как стационарными, так и переносными. Кроме этого, выделяют также индивидуальные и бытовые комплекты.

Если говорить про самых известных представителей, то необходимо вспомнить ДП-5В - дозиметр полевой войсковой. Это переносное устройство, позволяющее работать и с бета-, и с гамма-излучением.

Но популярны и некоторые индивидуальные варианты. Например, комплекс ДП-22В. Он состоит из 50 индивидуальных дозиметров, а также зарядного устройства для них. Используются он на производственных объектах, в которых приходится взаимодействовать с Также их выдают людям, которым приходиться работать на опасной территории. В один выдаваемый урезанный комплект обычно входит 5 дозиметров, а также устройство зарядки. Хотя если речь заходит об учреждениях гражданской обороны и небольших подразделениях, то может выдаваться весь набор из 50 штук. Обычно индивидуальный дозиметр располагают в кармане верхней одежды. Наблюдение текущего значения осуществляется периодически.

Сравнение возможностей

Приборы, предназначенные для дозиметрического контроля, различаются по своим характеристикам. То есть по рабочему диапазону, размерам, условиям транспортировки. Чтобы разобраться в теме более подробно, давайте сравним характеристику двух разных представителей. Первым будет уже упомянутый ДП-5В. Несмотря на то, что это военная модель, она получила широкое распространение и популярность и среди гражданского населения. Например, его любят так называемые «выживальщики». Второй объект сравнения - это ДП-22В. Что ж, приступим:

Как видите, переносной дозиметр - это не всегда абсолютно схожие устройства.

Индикаторы, рентгенометры и радиометры

Основной интерес для нас в рамках статьи представляют дозиметры. Но если уж были затронуты приборы радиационной разведки, то обойти их вниманием не получится:

1. Индикаторы. Это самый простой вид приборов, позволяющих осуществлять радиационную разведку и контроль. Служат они в основном для того, чтобы обнаруживать повышенный уровень излучения. Их недостатком является тот факт, что они предоставляют только ориентировочные показания. Дабы уточнить величину излучения, приходится использовать дополнительные средства. В роли их детектора выступает газоразрядные счетчик. Самые распространенные варианты - это ИМД-21 и ДП-64.
2. Рентгенометры. Это уже более сложные устройства. Эти приборы используются для измерения получаемой дозы рентгеновского или гамма-излучения. В качестве датчиков используются газоразрядные элементы или ионизационные камеры. Все зависит от типа устройства. Они могут нормально функционировать при температурном режиме от 0 до +50 градусов тепла. Источник питания позволяет работать рентгенометрам до 2,5 суток. В качестве примера можно привести ДП-3Б. Он позволяет осуществлять радиационную разведку на разных транспортных средствах (водных, наземных, воздушных).
3. Радиометры. Применяются для определения величины поверхностных загрязнений радиоактивными частицами. Эти устройства позволяют изучать радиационный фон в самых разнообразных условиях и средах, таких как газ, аэрозоль, жидкость. Различают транзисторные, гибкие, миниатюрные и ультратонкие радиометры.

Вот такие приборы радиационной разведки существуют.

Как же с ними работать?

Знать, какие профессиональные и бытовые дозиметрические приборы существуют - это еще полдела. Необходимо еще и уметь их запускать. Чтобы качественно снять показатели, нужно правильно эксплуатировать аппаратуру. Следует помнить, что сильная встряска или удар могут негативно сказаться на получаемых значениях. Также ошибки в их работе возможны после длительного воздействия прямых солнечных лучей, низких температур или попадания на корпус влаги. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы прибор был чист. Нужно своевременно очищать его от загрязнения и пыли. Для этого лучше использовать чистый промасленный материал.

Внимание! После длительной эксплуатации в условиях высокого радиационного излучения, после работы необходимо провести дезактивацию. Для этого экран и корпус устройства протирают влажными тампонами.

Особенности эксплуатации и ухода

В перерывах между деятельностью необходимо выключать устройство. Также не следует прилагать излишнюю физическую силу к вращающимся элементам. Нужно контролировать, достаточно ли смазки в корпусе зонда. Также каждые два года необходимо делать профилактическую настройку приборов. При этом не следует забывать о градуировке шкал. При наличии сильных сбоев можно осуществить внеплановую отправку на проведение метрологической операции. Если прибор транспортируется, то он должен быть помещен в герметичный футляр, позволяющий обеспечить максимальный уровень защиты от ударов и толчков. Также не забывайте следить за уровнем заряда. состояния проводится на свет.

А что выбрать?

Давайте рассмотрим этот вопрос с точки зрения обычного населения. В пользу чего лучше сделать свой выбор? Существуют многочисленные приборы дозиметрического контроля для населения, позволяющие определять радиационный фон. Они предназначаются для использования в походах, при полевых работах гражданских специалистов, да и просто для любителей времяпрепровождения в стиле "постапокалипсиса". Такие персонажи, пожалуй, сделают свой выбор в таком ключе: только войсковой дозиметрический прибор!

Но если просто есть беспокойство по поводу потенциально небезопасного объекта в округе, то подойдет и что-то попроще, например индикатор с возможностью звуковой сигнализации о повышении радиационнного фона. Можно выбрать бытовой как отдельное устройство, так и в комплекте с сопутствующим снаряжением и другими датчиками, которые позволят более точно оценить состояние окружающей среды. В целом это зависит от поставленных целей, доступных финансовых возможностей и ряда иных индивидуальных факторов.

Где они используются?

В первую очередь вспоминается армия и службы чрезвычайных ситуаций. Приборы дозиметрического контроля в некоторых случаях имеют чрезвычайно важное значение. Как правило, они используются для обучения. Но все это делается на случай возникновения опасной ситуации, когда следует держать под контролем радиоактивное заражение людей, материальных средств, техники, воды, продовольствия. При этом они выполняют такие задачи:

1. Подтверждают соответствие установленным требованиям действующего санитарного законодательства с радиационно-гигиенической позиции, а также выявляют опасности.
2. Рассчитывают текущие и прогнозируемые уровни облучения для различных объектов.
3. Обеспечивают исходную информацию для расчета доз, а также принятия соответствующих решений в случае возникновения аварийного облучения. Также подтверждают качество и эффективность существующей радиационной защиты людей.

И это все?

Нет, полученные данные также используются для:

1. Совершенствования используемых, а также разработки новых технологий.
2. Предоставления населению информации, позволяющей понять характер и размер облучения.
3. Эпидемиологического наблюдения за пострадавшими людьми.

Несколько слов про ионизацию и классификацию приборов

Как же, собственно, обнаруживается радиоактивное излучение? Каков принцип работы рассматриваемых приборов? В основе их функциональных возможностей положена способность излучения ионизировать вещество среды, по которой оно распространяется. Это приводит к химическим и физическим изменениям в веществе. Все это идентифицируется и фиксируется. Что же это за изменения? Среди наиболее частых следует выделить:

1. Изменение электропроводности (твердых материалов, жидкостей, газов).
2. Люминесценция (свечение) отдельных веществ.
3. Изменение окраски, цвета, сопротивления электрическому току и прозрачности некоторых химических растворов.
4. Засвечивание фотопленки.

В соответствии с проверочной схемой, в зависимости от методологического назначения дозиметры делят на рабочие и образцовые. Первые используются для регистрации и исследования ионизирующего излучения. Вторые необходимы для проверки точности рабочих устройств. Также приборы могут быть поделены на группы в зависимости от вида эффекта взаимодействия. Например: сцинтилляционные, фотографические, ионизационные. Также различают стационарные, переносные и носимые устройства. Они могут быть с автономным питанием, подключены к сети, а также вообще не требовать затрат энергии.

Еще можно затронуть вопросы обозначения. На детекторах можно найти до трех цифр. Первая указывает на то, каков тип устройства, вторая обозначает регистрируемое излучение, а третья - область применения.

Заключение

Следует отметить, что приборы дозиметрического контроля - это не такая сложная вещь, как может показаться на первый взгляд. Но чтобы разобраться, как работает конкретное устройство, напрячь мозги все же необходимо. Для этого, как правило, достаточно просто ознакомиться с инструкцией, которая сопровождает прибор. Если она не понята, то следует перечитать еще раз. Не помогло? Тогда необходимо обратиться к опытным людям, чтобы они объяснили, как работает конкретное устройство.

Как уже говорилось, основой таких поражающих факторов, как проникающая радиация и радиоактивное заражение местности являются ионизирующие излучения различной природы ( - ,  - и - излучения и нейтроны), которые не обнаруживаются органами чувств людей, а их негативное проявление маскируется скрытым периодом действия.

Вследствие этих особенностей возникает необходимость в проведении определенных мероприятий для выявления и своевременной оценки их воздействия на людей с целью принятия необходимых мер защиты.

Одним из таких мероприятий, входящих в радиационную защиту населения, является радиационный и дозиметрический контроль (РиДК).

Радиационный и дозиметрический контроль предназначен для решения следующих задач:

Установление факта и степени радиоактивного заражения (загрязнения) любых элементов и объектов окружающей среды (местности, воздуха, воды, одежды, продовольствия, техники, зданий, сооружений и т.п.)

Выявления зон радиоактивного заражения (загрязнения) местности и видов ИИ.

Определение качества дезактивации зараженных объектов.

Определение доз облучения, получаемых людьми при нахождении в зонах радиоактивного заражения (загрязнения).

Первые три задачи входят в радиационный контроль (в военное время - в радиационную разведку). Четвертая задача является одной из задач контроля облучения (дозиметрического контроля ).

Радиационный контроль проводится приборными средствами: индикаторами, рентгенометрами и радиометрами.

Контроль облучения (дозиметрический контроль) подразделяется на индивидуальный и групповой , причем индивидуальный контроль облучения проводится приборными средствами, а групповой контроль может вестись как приборными средствами, так и расчетным методом .

Для индивидуального дозиметрического контроля применяются индивидуальные дозиметры, а для группового приборного контроля – дозиметрические сигнализаторы и дозиметры.

Индивидуальный контроль проводится для получения конкретных данных о дозах облучения каждого человека, работающего в зонах радиоактивного загрязнения.

Групповой контроль служит для получения данных о средних дозах облучения, получаемых персоналом и формированиями при работе в зонах радиоактивного заражения и населением при нахождении на загрязненных территориях.

Групповой контроль расчетным методом вводится для части населения, не охваченной контролем с помощью технических средств. Он заключается в определении дозы облучения по средним уровням радиации с учетом продолжительности облучения и защищенности людей.

Учет доз облучения при любом виде дозиметрического контроля ведется уполномоченными органами (чаще всего медицинскими) и обязательно отражается в соответствующих журналах и карточках учета.

1. Приборы радиационного и дозиметрического контроля.

   1. Методы обнаружения и измерения ионизирующих излучений.

Принцип обнаружения ионизирующих излучений основан на их способности ионизировать вещество среды, т.е. изменять его физические и химические свойства, которые могут быть обнаружены и измерены. Такими свойствами являются: засвечивание фотоматериалов, изменение окраски некоторых химических растворов, люминесценция некоторых веществ, изменение электропроводности газов. Перечисленные изменения в веществах составляют основу методов обнаружения и измерения ИИ.

Фотографический метод основан на сравнении степени почернения фотоэмульсии под воздействием ИИ с эталоном. На этом принципе основаны индивидуальные фотодозиметры.

Химический метод заключается в том, что под действием ИИ в химическом растворе происходят реакции окисления или разложения и образовавшиеся вещества вступают в реакцию с индикаторным веществом, меняющим цвет раствора. По интенсивности окраски судят о поглощенной дозе. Этот метод используется в химических дозиметрах.

Сцинтилляционный метод основан на свойствах некоторых веществ под действием ИИ либо светиться (радиолюминисценция), либо накапливать энергию, которая под действием УФ- или ИК-излучения вызывает видимое свечение (радиофотолюминисценция и радиотермолюминисценция соответственно). Свойство радиолюминисценции используется в измерителях мощности дозы, а два других свойства – в индивидуальных дозиметрах.

Ионизационный метод использует свойство ионизированного газа под действием сил электрического поля проводить ионизационный ток, который позволяет судить об интенсивности ионизирующих излучений.

Приборы, работающие на основе ионизационного метода, имеют принципиально одинаковое устройство (см. Рис.1.). В простейшем случае этот прибор состоит из двух электродов, пространство между которыми заполнено газом. К электродам приложена разность потенциалов, создающая между ними электрическое поле. Положительные и отрицательные ионы, образовавшиеся под действием ИИ, движутся к электродам, что и вызывает протекание ионизационного тока в цепи.

Ионизационный ток пропорционален интенсивности излучения, но сложным образом: зависит от напряжения, приложенного к электродам. Эта зависимость называется вольт-амперной характеристикой прибора и показана на рис.2..

На характеристике выделяются три области. Первая область характеризуется тем, что с ростом напряжения растет ионизационный ток, т.к. все большее число ионов достигает электродов и не рекомбинирует. Это область рекомбинации.

В области II все образовавшиеся ионы достигают электродов. Поэтому при увеличении напряжения от V 1 до V 2 ток в цепи не изменяется. Это область насыщения, в ней работают ионизационные камеры , измеряющие поглощенные или экспозиционные дозы ИИ.

Увеличение напряжения на электродах выше V 2 приводит к возрастанию ионизационного тока. Это происходит потому, что в сильных электрических полях энергия ионов, приобретаемая ими на длине свободного пробега, становится столь большой, что они сами уже способны производить ионизацию при столкновении с нейтральными молекулами. В результате количество пар ионов, достигающих электродов, будет превышать то количество, которое образовалось под воздействием ИИ. Эта область напряжений называется областью ударной ионизации. Приборы, которые работают в этой области, называются газоразрядными счетчиками. Они используются для измерения мощности дозы ИИ малой интенсивности, т.к. обладают чувствительностью в 10 4 раз выше, чем в ионизационной камере.

Дозиметрический контроль проводится с целью своевременного получения данных о дозах облучения личного состава ПСФ при действиях в зонах радиоактивного загрязнения. По полученным данным определяется режим работы ПСФ. Дозиметрический контроль подразделяется на групповой и индивидуальный.

Групповой контроль проводится с целью получения данных о средних дозах облучения для оценки и определения категории работоспособности личного состава ПСФ. Для этого формирование обеспечивается измерителями дозы излучения ИД-1 (дозиметрами ДКП-50-А из комплектов ДП-24, ДП-22В) из расчета 1-2 дозиметра на группу численностью 14-20 человек, действующих в одинаковых условиях радиационной обстановки.

Индивидуальный контроль проводится с целью получения данных о дозах каждого спасателя, которые необходимы для первичной диагностики степени тяжести радиационного поражения. Личному составу ПСФ в этих целях выдаются индивидуальные измерители мощности дозы ИД-11.

Характеристики приборов радиационной разведки и дозиметрического контроля

Определение радиоактивных частиц в потребительских товарах производят с помощью радиометра-дозиметра ДБГ-07Б «Эксперт».

Открытие радиоактивности относится к 1896 г., когда А.Беккерель обнаружил, что уран самопроизвольно испускает излучение, названное им радиактивным (от лат. Radio - излучаю и actiwas - действенный).

Радиоактивное излучение возникает при самопроизвольном распаде атомного ядра. Известно несколько типов радиоактивного распада и радиоактивного излучения.

Радиоактивность. Ядра атомов состоят из нуклонов, протонов и нейтронов. Число протонов в ядре равно атомному номеру Z данного элемента в периодической системе Д.И.Менделеева. Общее число протонов и нейтронов в ядре равно массовому числу А, соответственно число нейтронов N = А -- Z.

Совокупность атомов, ядра которых имеют одинаковые А и Z, называют изотопами.

Многие химические элементы имеют несколько изотопов, например, у водорода их три: 11Н, 21Н, 31H.

Первые два изотопа протий и дейтерий - стабильные, а третий - тритий - радиоактивный (нестабильный).

Изотопы, ядра которых пертерпевают самопроизвольные превращения, называют радиоактивными. Обычно эти превращения обладают двумя особенностями:

• - для всех типов радиоактивных превращений справедлив один кинетический закон;
• - количество типов радиоактивных превращений ограниченно. Различают следующие типы ядерных, т.е. радиоактивных превращений:

превращения, изомерный переход, нейтронный распад, протонный распад, спонтанное деление,

излучение,

излучение сопровождает многие из перечисленных типов превращений, а при изомерном переходе является единственным видом излучения.

Таблица 1

• * - относительно нейтрона,
• **- 1,60240* 10Кл.

для большого количества ядер число актов распада в единицу времени (скорость распада) пропорционально исходному количеству ядер N:

Выражение (12.1) представляет собой дифференциальную форму закона радиоактивного распада, где N - число радиоактивных атомов в момент времени t; л - константа, называемая постоянной распада или радиоактивной постоянной, с-1. Интегральная форма закона радиоактивного распада получается интегрированием уравнения (12.1) в пределах от t0 = 0 до tt:

Где Nt - число радиоактивных ядер в момент времени t=0;

N0 - количество радиоактивных ядер в момент времени t.

Закон радиоактивного распада носит статистический характер: чем больше распадающихся ядер, тем точнее он выполняется. Скорость радиоактивного распада - (dN/dt) называют абсолютной активностью - (а) образца:

at = - dN/dt = лN

Абсолютная активность выражается числом актов распада в секунду и подчиняется закону радиоактивного распада:

Наряду с л - радиоактивной постоянной, устойчивость радиоактивного изотопа можно охарактеризовать периодом полураспада. T1/2 - это промежуток времени, в течение которого происходит распад половины имеющихся в наличии радиоактивных ядер элемента. Абсолютная активность,а"за время Т1/2 уменьшается вдвое:

аТ1/2 / а0 = Ѕ = е -лТ1/2

л*Т1/2 = 1n2 = 0,693

Каждый радионуклид (химический элемент, подверженный радиоактивному распаду) имеет неизменный, присущий только ему, период полураспада, который может составлять от нескольких секунд до миллионов лет. Например, 238U распадается наполовину за 4470 млн лет, а 1381 - всего лишь за 8 сут.

Величины и единицы измерения радиоактивности

ПОГЛОЩЕННАЯ ДОЗА - единица измерения - 1Гр (грей). 1Гр=100рад.

ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ДОЗА - это величина поглощенной дозы (в греях или радах), умноженная на переводной «коэффициент качества», отражающий эффективность воздействия конкретного вида радиации. Единица измерения -1 Зв (зиверт) в системе СИ; 1 бэр - внесистемная единица (биологический эквивалент рентгена), 100 бэр = 1 Зв.

МОЩНОСТЬ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ДОЗЫ - это приращение эквивалентной дозы за малый промежуток времени, деленное на этот промежуток времени. Единица измерения - 1 Эв/час - (в системе СИ), 1 бэр/час - (внесистемная единица). 1 Эв/час = 100 бэр/час.

ФЛЮЕНС - число частиц, проникающих в сферу малого сечения, деленное на это сечение. Единица измерения - 1см.

ПЛОТНОСТЬ ПОТОКА ЧАСТИЦ - флюенс частиц за малый промежуток времени, деленный на этот промежуток времени. Единица измерения - част/см*мин.

АКТИВНОСТЬ - это число распадов в секунду в радиоактивном образце. Единица измерения - 1Бк (беккерель). Внесистемная единица измерения - Кu (кюри).

УДЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ - это число распадов в секунду в радиоактивном образце на единицу массы образца. Единица измерения - 1 Бк/кг.

Равные дозы различных видов излучения не обязательно должны вызывать одинаковые биологические эффекты. Например, поглощенная доза нейтронного излучения 0,5Гр будет приводить к более тяжелым последствиям, чем такая же доза рентгеновского излучения. Обычно при одинаковой величине поглощенной дозы рентгеновские лучи, г- и электронное излучение вызывают наименьшие повреждения по сравнению с излучением тяжелых ионов. Нейтронное излучение занимает промежуточное положение.

б-распад характерен для атомов тяжелых элементов, б-частица представляет собой ядро атома гелия 42Не, поэтому при испускании б-частицы образуется ядро с зарядом Z на 2 единицы меньше и массой А на 4 единицы меньше, чем у исходного радиоактивного изотопа:

23892U = 23490Th + 42He (б-частица),

б-частицы радиоактивных элементов имеют большую энергию, достигающую 9 МэВ. Часто спектр б-частиц состоит из нескольких групп (зон), каждая из которых включает б-частицы определенной энергии. Наличие б-частиц различных энергий при распаде одного и того же изотопа указывает на то, что б-распад сопровождается г-излучением. б-частицы, образующиеся при распаде, вступают во взаимодействие с веществом среды. Это взаимодействие сопровождается рассеиванием энергии б-частиц и превращением их атомы гелия. При этом энергия расходуется главным образом на взаимодействие с электронами атомов и молекул среды, что приводит к их ионизации и возбуждению. Так, например, б-частица, имеющая энергию 3,4 МэВ, может образовать 105 пар ионов, на образование 1 пары ионов необходимо около 34 эВ. Проникающая способностью б-частиц мала. Они поглощаются листом писчей бумаги, тканью одежды. Средние пробеги в воздухе не превышают 10 см.

ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ (греч, dosis доза, порция + metreo мерить, измерять) -- система мероприятий, обеспечивающая измерение, оценку и регистрацию дозы ионизирующего излучения (ИИ), получаемого человеком, а также уровней загрязнения радиоактивными веществами воздуха, воды, почвы, продуктов питания.

Цель Д. к.- обеспечение радиационной безопасности персонала и населения.

Библиография: Дозиметрические и радиометрические методики, под ред. Н. Г. Гусева и др., М., 1966; НадировЮ. С. и д р. Защита подразделений от оружия массового поражения, М., 1968, библиогр.; Нормы радиационной безопасности (НРБ-7 6), М., 1977; Основные требования к дозиметрическому контролю персонала (сер. изд. по безопасности № 14), Вена, МАГАТЭ, 1966; О ш e р о в С. А. и Заостровцeв И. Т. Учебное пособие по медицинской службе гражданской обороны, М., 1973; Руководство по дозиметрическому контролю окружающей среды при нормальных рабочих условиях (сер. изд. по безопасности № 16), Вена, МАГАТЭ, 1967; Тимофеев Б. Н. и H e с ы-т о в Ю. К. Прогнозирование радиоактивного заражения, М., 1969, библиогр.

А. Н. Марей; Р. Г. Имангулов (воен.).