Средства и методы радиационной разведки и контроля

Радиационная разведка является одним из важных мероприятий в обеспечении радиационной безопасности медицинских подразделений и частей в условиях применения ядерного оружия или воздействия факторов радиационной природы при авариях (разрушениях) на предприятиях атомно-энергетического цикла.

Она проводится с целью своевременного установления уровня радиации на местности, оповещения личного состава о радиоактивном заражении и необходимости проведения мероприятий защиты. Составными частями радиационной разведки являются радиационное наблюдение, позволяющее обеспечить непрерывность и своевременность изменения радиационного фона, а также радиационный контроль, данные которого используются для оценки боеспособности войск и определения объема мероприятий по ликвидации последствий радиоактивного заражения.

Обеспечение радиационной безопасности в зонах радиоактивного заражения местности достигается непрерывным ведением радиационного наблюдения и разведки, контролем доз облучения личного состава, а также проведением радиометрического контроля в зоне заражения и по выходу из зараженных районов.

Для обнаружения и измерения ионизирующих излучений используются дозиметрические приборы, которые подразделяются на измерители мощности дозы (индикаторы радиоактивности, рентгенометры, радиометры) и измерители дозы (дозиметры). Методы измерения ионизирующих излучений в этих приборах основаны на различных физико-химических принципах.

В основе ионизационного метода лежит явление ионизации газа в камере при взаимодействии излучения с веществом. Для измерения используются явления электропроводности ионизированного газа. В результате возникает ток между вмонтированными в камеру электродами, к которым подведено напряжение. В зависимости от режима работы приборы, основанные на появлении ионизационного тока в газах, могут использоваться для измерения плотности потоков частиц (пропорциональные счетчики, счетчики Гейгера-Мюллера) и для измерения мощности дозы и дозы излучения (ионизационные камеры).

Химические методы дозиметрии основаны на измерении выхода радиационно-химических реакций, возникающих под действием ионизирующих излучений. Так, при действии излучений на воду образуются свободные радикалы Н ˙ и ОН ˙. Продукты радиолиза воды могут взаимодействовать с растворенными в ней веществами, вызывая различные окислительно-восстановительные реакции, сопровождающиеся изменением цвета индикатора (например, реактива Грисса для нитратного метода). В частности, в основе работы ферросульфатного дозиметра лежит реакция:

Fe²⁺ + OH ˙ ® Fe³⁺ + OH^–,

а при работе нитратного дозиметра:

NO₃^– + 2H ˙ ® NO₂^– + H₂O.

Химические методы дозиметрии не обязательно связаны с водными растворами; для этих целей применяются также органические растворы, изменяющие цвет пленки или стекла. Химические методы используются, как правило, для измерения дозы излучения.

Фотографический метод. В его основе лежит восстановление атомов металлического серебра из галоидной соли под влиянием излучений. Плотность почернения фотопленки после проявления зависит от дозы излучения. Данный метод используется в приборах контроля профессионального облучения.

Сцинтилляционные методы основаны на регистрации вспышек света, возникающих при взаимодействии излучения с некоторыми органическими и неорганическими веществами (антрацен, стильбен, сернистый цинк и др.).

Сущность люминесцентных методов состоит в том, что под действием ионизирующего излучения в некоторых твердотельных изоляторах (кристаллах и стеклах) носители электрических зарядов (электроны и дырки) изменяют свое положение и частично задерживаются в местах, где имеются дефекты кристаллической решетки с соответствующими максимумами или минимумами электрического поля. Центры, образованные в результате захвата носителей заряда, обладают некоторыми разрешенными энергетическими уровнями, между которыми возможны квантовые переходы носителя заряда, соответствующие испусканию или поглощению энергии. Это может отражаться в изменении оптических свойств (цвета и оптической плотности) стекла, в появлении способности к люминесцентному возбуждению под действием видимого и ультрафиолетового света (радиофотолюминесценции), в излучении световых квантов при освобождении носителей зарядов из центров-ловушек под действием теплового возбуждения (радиотермолюминесценции). Интенсивность возникающей люминесценции пропорциональна дозе излучения, в связи с чем эти методы применяются для измерения дозы излучения.

Существуют и другие методы дозиметрии, применяемые в научных исследованиях и гигиеническом нормировании профессионального облучения (трековый, активационный методы и др.). Некоторые из них, например, основанные на изменении электрических свойств полупроводников при действии излучения, перспективны для разработки полевых и индивидуальных средств дозиметрии.

Радиационное наблюдение в подразделениях, частях и учреждениях медицинской службы осуществляется с помощью индикаторов радиоактивности, предназначенных для обнаружения, сигнализации и измерения ионизирующих излучений, и рентгенометров, позволяющих осуществлять измерение уровня радиации на местности.

Индикатор-сигнализатор ДП–64, пульт которого устанавливается в помещении дежурного по воинской части. Индикатор-сигнализатор ДП–64 предназначен для постоянного радиационного наблюдения и оповещения о радиоактивной зараженности местности. Прибор работает в следящем режиме и при мощности дозы гамма-излучения 0,2 Р/ч и выше подает звуковой (раздаются щелчки) и световой (мигает лампочка) сигналы.

Для измерения зараженности личного состава, вооружения и военной техники, различных объектов, воды и продовольствия предназначены радиометры. Однако степень радиоактивной зараженности установить непосредственно в единицах активности технически трудно. Поэтому в ряде случаев о степени зараженности различных объектов судят косвенно, измеряя мощность дозы гамма-излучения от их поверхности, которая в определенных пределах пропорциональна степени радиоактивной зараженности. В полевых радиометрах единицей измерения мощности дозы гамма-излучения служит мР/ч.

Измеритель мощности дозы ДП–5В (рис. 7) предназначен для измерения уровней радиации и радиоактивного заражения различных поверхностей по гамма-излучению. Мощность дозы гамма-излучения (уровень радиации) определяется в миллирентгенах в час или рентгенах в час для той точки пространства, в которой находится соответствующий датчик прибора. Кроме того, прибор позволяет обнаружить бета-излучение.

Прибор обеспечивает ведение радиационной разведки местности в пешем порядке, контроль степени радиоактивного заражения поверхностей различных объектов, личного состава, средств индивидуальной защиты, продовольствия и воды в боевых порядках войск.

Он позволяет при наличии сопутствующего гамма-излучения обнаруживать наличие бета излучателей.

Рис. 7. Измеритель мощности дозы ДП–5В

1 — измерительный пульт; 2 — соединительный кабель; 3 — кнопка сброса показаний; 4 — переключатель поддиапазонов; 5 — микроамперметр; 6 — крышка футляра прибора; 7 — таблица допустимых значений заражения объектов; 8 — блок детектирования; 9 — контрольный источник; 10 — поворотный экран; 11 — тумблер подсвета шкалы микроамперметра; 12 — удлинительная штанга; 13 — головные телефоны;
14 — футляр

Диапазон измерения мощности дозы гамма-излучения от 0,05 мР/ч до 200 Р/ч имеет шесть поддиапазонов, пять из которых используются в диапазоне«мР/ч», при этом основнаяотносительная погрешность прибора не превышает+30 % от измеряемой величины. Питание прибора осуществляется от 3-х элементов питания типа А336.

Прибор состоит из измерительного пульта, блока детектирования, часто называемого зондом, соединенного с пультом при помощи гибкого кабеля длиной 1,2 м и раздвижной штанги, на которую крепится зонд. На блоке детектирования вмонтирован контрольный источник. Диапазон измерений прибора по гамма-излучению составляет от 0,05 мР/ч до 200 Р/ч, погрешность измерений прибора в нормальных климатических условиях не превышает ± 30% от измеряемой величины.

Подготовка к работе ДП–5В.

1. Подключить источники питания, соблюдая полярность, ручку переключателя поставить в положение «Режим» (►), стрелка прибора должна установиться в закрашенном секторе.

2. Закрыть крышку отсека питания, пристегнуть к футляру ремни и разместить прибор на груди, подключить к нему головные телефоны.

3. Экран блока детектирования установить в положение «К».
Ручку переключателя поддиапазонов минуя режим 200 последовательно установить в положения ´1000, ´100, ´10, ´1, ´0,1, при этом:

– на поддиапазонах ´1000, ´100 стрелка может не отклоняться, но прослушиваются в телефонах щелчки;

– на поддиапазоне ´10 прослушиваются частые щелчки, показания прибора сравнить с показанием, записанным в формуляре;

– на поддиапазонах ´1, ´0,1 в телефонах прослушиваются частые щелчки и стрелка прибора должна зашкаливать. Проверить срабатывание кнопки «СБРОС».

4. Ручку переключателя установить в положение «Режим»

5. Установить экран в положение «Г».

6. Перевести прибор в положение для проведения измерений.

Назначение и принцип действия модификаций прибора ДП–5А и ДП–5Б те же, что и ДП–5В. Различия состоят в некоторых конструктивных изменениях и частично в электрической схеме.

Измеритель мощности дозы ИМД–1Р(С) предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения радиоактивно зараженной местности, контроля радиоактивного заражения различных поверхностей, а также обнаружения бета-излучения.

Выпускается в двух модификациях: ИМД–1С (стационарный) и ИМД–1Р (переносной, рис. 8), которые различаются длиной кабеля между блоками и наличием сетевого блока питания.

Диапазон измерения мощности дозы гамма-излучения составляет от 0,01 мР/ч до 999 Р/ч. Он разбит на два поддиапазона: мР/ч — с пределами измерений от 0,01 до 999 мР/ч; Р/ч — с пределами измерений от 0,01 до 999 Р/ч, при этом основнаяотносительная погрешность прибора не превышает ±25%. Звуковая сигнализация измерителя срабатывает при достижении мощности экспозиционной дозы 0,1 и 300 мР/ч на поддиапазоне мР/ч и 0,1 и 300 Р/ч на поддиапазоне Р/ч.

Питание прибора осуществляется от четырех последовательно соединенных элементов А–343 с номинальным напряжением 6 В, от бортовой сети постоянного тока или от аккумуляторов с напряжением 10,8 — 30 В (для ИМД–1С дополнительно от сети переменного тока с напряжением 220 В с частотой 50 Гц). В измерителе предусмотрено устройство, сигнализирующее о разрядке элементов до напряжения 4 В включением на табло светового индикатора. Время непрерывной работы измерителя от одного комплекта элементов А–343 — не менее 100 часов.

В состав комплекта прибора входят:

– пульт измерительный ИМД–1–3;

– блок детектирования ИМД–1–1;

– блок питания ИМД–1–2;

– блок питания ИМД–12–6 (для ИМД–1С);

– устройство переходное;

– телефон головной;

– тубус;

– кабель соединительный;

– удлинительная штанга;

– шнур;

– жгут;

– ремень — 2 шт.;

– техническая документация;

– комплект размещен в укладочном ящике.

Подготовка к работе ИМД–1Р(С).

1. Проверить комплектность прибора и провести внешний осмотр на отсутствие механических повреждений. Подготовить источники питания и подогнать плечевой ремень. Установить ручку переключателя на пульте в положение ВЫКЛ.

2. Подключить источники питания:

– отвернуть винты и снять крышку батарейного отсека;

– установить элементы А–343 в батарейный отсек, соблюдая полярность;

– установить крышку на место и завернуть винты.

3. Проверить работоспособность измерителя в следующей последовательности:

– перевести переключатель на пульте из положения ВЫКЛ. в положение ПРОВЕРКА, при этом на цифровых индикаторах высветится число 102: младший разряд погашен, запятая должна гореть между 3-м и 4-м (младшим) разрядами, при этом срабатывает звуковой сигнал;

– нажать и отпустить кнопку ОТСЧЕТ. В этом случае на табло высветится цифра 0 в младшем разряде и отключится звуковой сигнал. Через 225 с после нажатия кнопки на цифровом табло высветится число, отличное от нуля. Если показания будут больше 0,1, то вместе с числом появится звуковой сигнал.

4. Перевести измеритель переключателем в положение ВЫКЛ. и подключить с помощью жгута к измерительному пульту блок детектирования ИМД–1–1.

5. Проверить работоспособность прибора согласно п. 3.

6. Установить переключатель в положение мР/ч (Р/ч). Измеритель к работе готов.

При ведении радиационной разведки для измерения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения используется один из двух поддиапазонов.

Рис. 8. Измеритель мощности дозы ИМД–1Р:

1 — измерительный пульт ИМД–1–3; 2 — блок детектирования ИМД–1–1; 3 — блок питания ИМД–1–2; 4 — удлинительная штанга; 5 — телефон головной

При работе на поддиапазоне мР/ч необходимо:

– подключить блок детектирования к измерительному пульту;

– установить поворотный экран блока детектирования в положение γ;

– установить переключатель РОД РАБОТ на измерительном пульте в положение мР/ч;

– нажать через 2 мин кнопку ОТСЧЕТ и снять показания с цифрового табло.

При работе на поддиапазоне Р/ч блок детектирования к измерительному пульту не подсоединяется. Для проведения измерений необходимо установить переключатель РОД РАБОТ измерительного пульта в положение Р/ч, нажать через 1 мин кнопку ОТСЧЕТ и снять показания с цифрового табло.

Для контроля радиоактивного заражения различных поверхностей используется только поддиапазон мР/ч.

При воздействии на человека проникающей радиации ядерного взрыва, а также внешнего облучения в зонах радиоактивного заражения основным фактором, определяющим степень поражения, является доза облучения. Определение доз ионизирующих излучений, полученных
личным составом, осуществляется с помощью измерителей доз или дозиметров.

Общевойсковые измерители дозы, к которым относятся приборы ДКП–50А (в составе комплекта ДП–22В) и ИД–1 (в комплекте того же названия) используются преимущественно для контроля доз облучения личного состава в подразделениях. Индивидуальный дозиметр ИД–11 применяются, главным образом, для диагностики лучевого поражения и определения степени его тяжести у раненых и больных на этапах медицинской эвакуации.

Комплект дозиметров ДП–22В состоит из зарядного устройства
ЗД–5 и 50 дозиметров ДКП–50А. Дозиметры ДКП–50А обеспечивают измерение индивидуальных доз гамма-облучения в диапазоне от 2 до 50 рентген.

Отсчет измеряемых доз производится по шкале, расположенной внутри дозиметра и отградуированной в рентгенах. Саморазряд дозиметров в нормальных условиях не превышает 2 деления за сутки, а погрешность измерений — не более ±10 % от максимального значения шкалы.

Во время работы в поле действия гамма-излучения дозиметр носят в кармане одежды. Периодически наблюдая в окуляр дозиметра, определяют по положению изображения нити на шкале величину дозы гамма-излучения, полученную во время работы.

Комплект измерителя дозы ИД–1 состоит из 10 индивидуальных дозиметров ИД–1 и зарядного устройства ЗД–6. Он предназначен для измерения поглощенных доз гамма-нейтронного излучения в диапазоне от 20 до 500 рад. Основная погрешность измерения поглощенных доз гамма-нейтронного излучения не превышает ± 20 %, а саморазряд дозиметра в нормальных условиях составляет не более 1 деления в сутки.

Индивидуальный измеритель дозы ИД–11 и измерительное устройство ИУ обеспечивает измерение поглощенной дозы гамма- и смешанного гамма-нейтронного излучения в диапазоне от 10 до 1500 рад.

ИД–11 накапливает дозу при дробном (периодическом) облучении и сохраняет набранную дозу в течение длительного времени (не менее
12 мес.). Измерительное устройство обеспечивает многократное измерение одной и той же дозы. Измерительное устройство дает показания в виде цифрового отсчета, соответствующего величине поглощенной дозы гамма-нейтронного излучения. Время прогрева измерительного устройства — 30 мин, время непрерывной работы — 20 ч. Время измерения поглощенной дозы не превышает 30 с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: