,
записывают его в соответствующую графу карточки.
ВРЕМЕННАЯ УЧЕБНАЯ МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ДОЗЫ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ НА МЕСТНОСТИ ВУМ-1-96
Миронов Ю. Т.
1. Назначение методики
Методика устанавливает порядок выполнения измерений, оформления результатов измерений в учебно-практических целях. Методика рассчитана на учащихся 7 - 8 классов средней школы.
2. Средство измерения
Для выполнения измерений применяется дозиметр-радиометр бытовой ИРД-02Б1 (далее дозиметр). Дозиметр предназначен для измерения мощности эквивалентной дозы гамма-излучения. Дозиметр позволяет оперативно обнаружить загрязненность радионуклидами или найти источник ионизирующего излучения.
Технические характеристики и описание дозиметра ИРД-02Б1 изложены в руководстве по эксплуатации. В частности, дозиметр обеспечивает измерение мощности эквивалентной дозы от 0,1 до 19,99 микрозивертов в час (мкЗв/ч) при энергии фотонов гамма-излучения в диапазоне от 0,06 до 1,25 МэВ.
Дозиметр должен иметь свидетельство о государственной поверке, выданное органами Госстандарта России.
В единицах эквивалентной дозы фотонного излучения дозиметр может быть аттестован во ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, Санкт-Петербург.
3. Погрешность измерения
3.1. Погрешность методики измерений определяется погрешностью дозиметра ИРД-02Б1. ВУМ обеспечивает выполнение измерений для 95% доверительного интервала с погрешностью, не превышающей 40%.
3.2 Изменение чувствительности дозиметра ИРД-02Б1 при постоянной мощности дозы в зависимости от энергии регистрируемого излучения в диапазоне от 0,06 до 1,25 МэВ: не более чем ± 25% от значения, полученного от источника ионизирующего излучения - радионуклида цезия-137 (энергия излучения 0,66 МэВ).
4. Метод измерений
Измерение мощности эквивалентной дозы гамма-излучения на местности выполняют методом измерения скорости счета импульсов, возникающих в газоразрядном счетчике (СБТ-10) под действием гамма-излучения.
5. Условия измерений
6. Требования безопасности
При выполнении измерений мощности эквивалентной дозы на местности необходимо соблюдать требования "Норм радиационной безопасности НРБ-96" и "Основных санитарных правил ОСП-72/87".
7. Требования к квалификации операторов
К самостоятельному выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц, имеющих образование в объеме физико-математической программы 7-8 класса, прошедших учебно-тренировочные занятия под руководством профессиональных работников.
8. Подготовка к выполнению измерений
8.1. Изучить до начала работы руководство по эксплуатации дозиметра ИРД-01Б1, принцип работы дозиметра и назначение органов управления дозиметром.
8.2. Произвести внешний осмотр дозиметра. Установить переключатель "ВКЛ-ВЫКЛ" в положение "ВЫКЛ", открыть крышку отсека питания, находящегося в ручке дозиметра и установить 6 элементов А316 (или аналогичных), соблюдая полярность, указанную на кассете. Закрыть крышку отсека питания.
8.3. Экран с дозиметра не снимать.
8.4. Включить дозиметр, установив переключатель "ВКЛ-ВЫКЛ" в положение "ВКЛ", а переключатель режима работы "мкЗв/ч-част/(мин*см2) в положение "мкЗв/ч". (Примерно через 60 секунд после включения дозиметр готов к работе).
8.5. При правильном функционировании дозиметра на цифровом табло должна появиться цифровая индикация, частота звукового сигнала (при естественном, неизмененном радиационном фоне 0,05 - 0,20 мкЗв/ч) должна составлять 1-2 в секунду.
8.6. Дозиметр готов к работе.
Примечание. При отсутствии показаний от естественного радиационного фона или несоответствии показаний дозиметра частоте повторения звукового сигнала, при отсутствии точки между вторым и третьим разрядом на цифровом табло см. п.п. 6.1, 6.2, 6.3 и 7.2 "Руководства по эксплуатации".
9. Выполнение измерений
9.1. Разместить дозиметр на высоте 1 м от поверхности грунта в выбранной точке измерений экраном вниз, к земле.
9.2. Через 25 - 30 секунд снять показания на цифровом табло в микрозивертах в час (мкЗв/ч).
Пример: Показания на цифровом табло 0,14 означают, что мощность эквивалентной дозы составляет 0,14 мкЗв/ч.
9.3. Снять (записывая) пять показаний в данной точке измерения.
9.4. При поиске местонахождения источника ионизирующего излучения медленно перемещайте дозиметр в направлении повышения показаний. При перемещениях дозиметр следует держать таким образом, чтобы экран был направлен в сторону предполагаемого источника.
Примечание. Дозиметр обеспечивает сигнализацию превышения верхнего предела измерения. В этом случае на цифровом табло в старшем разряде индицируется <1>, все остальные разряды погашены.
10. Обработка и оформление результатов измерений
10.1. Показания дозиметра записывают в карточку регистрации (форма карточки приведена в Приложении 1).
10.2. Вычисляют среднее значение показаний
,
записывают его в соответствующую графу карточки.
10.3. Вычисляют полную погрешность измерений
по формуле:
*/100 мкЗв/ч, где
- основная погрешность,
принимаемая равной 40%,
- погрешность, связанная с
энергетической зависимостью показаний дозиметра, принимаемая равной 50% при неизвестной энергии
регистрируемого гамма-излучения и равной 42|Еg - 0,66|% при
0,06≤Еg≤1,25 МэВ, если энергия Еg регистрируемого излучения известна.
10.4. Результат измерения представляют в форме ( ±
) мкЗв/ч, записывая его в соответствующую
графу карточки.
10.5. Заполняют свободные графы карточки, указывают, как использованы или будут использоваться полученные результаты.
11. Контроль погрешности ВУМ.
Дозиметр ИРД-02Б1 должен подвергаться периодической поверке в органах Госстандарта.
12. Радиоэкологическая разведка на местности.
12.1. До начала обследования территории изготавливают ее карту-схему. Для этого используют крупномасштабную топографическую карту, с которой снимают ксеро- или фотокопию, охватывающую район обследования. При невозможности иметь карту-схему вычерчивают кроки разведочного маршрута непосредственно в процессе работы на местности. Для этого радиоэкологическому разведчику (оператору) следует помнить основы глазомерной съемки местности (заранее ознакомиться) и иметь при себе соответствующий инвентарь (планшет, компас и т.д.).
12.2. По карте-схеме уточняют маршрут разведки, намечают опорные точки, в которых будут проводиться измерения мощности дозы. Геометрия маршрутов может быть различной:
12.3. Радиационное обследование территории населенного пункта проводят с помощью дозиметра ИРД-02Б1. Все измерения выполняются в соответствии с настоящей методикой, на высоте 1 м над поверхностью земли. Радиоэкологический разведчик (оператор) обходит намеченные улицы (улицу) населенного пункта, непрерывно следя за показаниями дозиметра. Через каждые 100 м измеряется мощность дозы. Точки измерения номеруют и наносят на карту-схему, при этом, при необходимости, указывают дополнительные ориентиры (перекрестки улиц, переулки, колодцы, номера домов и т.д.), позволяющие в дальнейшем установить место измерения.
Примечание. Карта-схема и маршрутная карточка измерений являются единым радиоэкологическим документом и при использовании результатов разведки должны представляться вместе.
Для повышения позитивного воздействия полученной радиоэкологической информации целесообразно также отдельные наиболее характерные или ответственные в радиоэкологическом отношении участки маршрута фотографировать и прилагать затем такие фотографии к карте-схеме и маршрутной карточке измерений.
На фотографии должен быть хорошо заметен хотя бы один, характерный для данного участка местности ориентир.
При локальных радиационных аномалиях обнаруженные очаги (см.дальше п.12.4.) должны быть помечены на фотографиях.
Обязательные измерения проводят у входов в общественные здания, жилые дома, школы, детские учреждения.
Территории, прилегающие к школам, детским учреждениям, приусадебные участки (последние обследуются только с разрешения владельцев) проходят по диагонали с проведением измерений не менее чем в трех характерных точках: в середине территории (участка), у забора со стороны двора, под водосточной трубой (желобом) здания (дома).
12.4. Радиационное обследование сельхозугодий и местностей рекреационного назначения проводят аналогично изложенному в п.12.3. Как правило, обследование проводится вдоль дорог хозяйственного и иного назначения, троп, берегов водоемов. Особое внимание при этом необходимо уделять понижениям рельефа местности - местам возможных радиационных аномалий.
В случае обнаружения локальных очагов с мощностью дозы, превышающей удвоенный естественный фон, необходимо провести их оконтуривание. Измерения при этом проводят через каждые 10 м до выхода показаний дозиметра на двойной естественный фон.
12.5. Во всех случаях обнаружения повышенного уровня излучения на местности рекомендуется сообщить об этом представителям санитарно-эпидемиологической службы (местной СЭС).
12.6. При оценке по показаниям дозиметра опасности облучения необходимо ПОМНИТЬ, что последствия облучения определяются не мощностью дозы, а суммарной полученной дозой, т.е. мощностью дозы умноженной на время, в течение которого облучается человек.
Например, если мощность дозы составляет 0,11 мкЗв/ч, то облучение в течение года (8800 ч) создаст дозу ~ 1000 мкЗв или 1 миллизиверт (мЗв).
Мощность дозы естественного фона составляет 0,15 мкЗв/ч и, в зависимости от местных условий, может меняться в два раза. Некоторые горные породы, например, гранит, радиоактивны и поэтому создают повышенный естественный фон. Вплотную к гранитной поверхности мощность дозы может возрасти на 0,15 мкЗв/ч.
Для населения, проживающего вблизи атомных электростанций и предприятий установлен предел годовой дозы 5 мЗв. Этой величине соответствует постоянная в течение года мощность дозы на открытой местности 0,6 мкЗв/ч. С учетом того, что часть времени население проводит внутри зданий, которые ослабляют излучение в два и более раз, мощность дозы на открытой местности может быть 1,2 мкЗв/ч.
Если мощность дозы превышает 1,2 мкЗв/ч, рекомендуется покинуть данное место или пребывать на нем, но не более полугода за год. Если мощность дозы превышает 2,5 мкЗв/ч, время пребывания следует ограничить одним кварталом в год, при 7 мкЗв/ч - одним месяцем в год и т.д.
Заключение
1. Растущее значение ядерных технологий в современной жизни заставляет более внимательно относиться не только к плюсам, но и к возможным минусам таких технологий. Один из них - радиационные аварии, отрицательному воздействию которых, как свидетельствует накопленный опыт, могут подвергнуться от нескольких индивидуумов до десятков и сотен тысяч человек. Поэтому умение рационально действовать в аномальной радиационной обстановке необходимо для современного образованного человека, а поиск наиболее эффективных методов обучения в данном направлении является оправданным.
В связи с этим, представляется целесообразным ввести изучение методики ВУМ-1 в учебные планы школ Северо-Запада, первоначально в виде факультатива, а затем обязательной составной части школьного курса основ безопасности жизнедеятельности (ОБЖ).
2. Эффективность усвоения методики может быть значительно повышена, если при изучении ее не ограничиваться только имитационными занятиями на радиационно-чистой местности, а проводить их на специальных учебных площадках, которые могут быть созданы при НИИ ядерного профиля, расположенных в регионе. Причем, начинать такие занятия следует с привлечения к ним преподавателей ОБЖ.
Занятия еще более высокого уровня могут быть организованы в выездном полевом лагере на своеобразных метрологических полигонах - участках местности в пределах Северо-Западного региона, сохранивших Чернобыльский след, чьи радиационные характеристики в настоящее время наиболее хорошо изучены. Здесь сравнительно просто давать объективную оценку правильности действий операторов - учащихся, оценивать степень усвоения ими методики и глубину их радиоэкологических знаний в условиях, наиболее близких к реальным.
3. Изложенная методика ориентирована на дозиметр ИРД-02Б1. Этот прибор, помимо хороших технических характеристик, отличается высоким качеством изготовления и выпускался серийно. Некоторые школьные учреждения в Северо-Западном регионе располагают такими приборами. При отсутствии ИРД-02Б1 можно воспользоваться другими приборами с близкими техническими характеристиками. Например, такими, как РКСБ-04 - прибор комбинированный для измерения ионизирующих излучений или АНРИ-01 "Сосна" - цифровой сигнальный измеритель мощности дозы (изготовитель АО "Белвар", г. Минск). Приобрести эти приборы можно через Санкт-Петербургское предприятие "Изотоп" (191002, Санкт-Петербург, Загородный пр., д.13) или обращаясь непосредственно на завод-изготовитель.
Рис. A. Внешний вид дозиметров ИРД - 02 Б1, РКСБ - 104, АНРИ - 01-02.
При вынужденной необходимости использовать дозиметры старых типов (которые изначально предназначались для измерения так называемой экспозиционной дозы и шкалы которых размечены в рентгенах, Р или Р/ч, мР/ч, мкР/ч, соответственно "рентген в час", "миллирентген в час", "микрорентген в час") для того, чтобы интерпретировать их показания в зивертах и соответствующих дольных единицах, следует помнить, что экспозиционной дозе (в воздухе) 1,0 Р соответствует эквивалентная доза (в биологической ткани) 9,6 мЗв.
Соответственно этому, если при измерении показания дозиметра старого типа окажутся равными, например, 15 мкР/ч, то с небольшой погрешностью ~ 4 % можно считать, что для биологической ткани это будет соответствовать 0,15 мкЗв/ч.
Литература
Приложение 2
ГЛОССАРИЙ
Энергия может быть усреднена по любому определенному объему, и в этом случае средняя доза будет равна полной энергии, переданной объему, деленному на массу этого объема. В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях на килограмм (Дж кг-1) и имеет специальное название - грей (Гр).
Если поле измерения состоит из нескольких излучений с различными величинами WR , то эквивалентная доза определяется в виде:
| HT= | 
| *WR DT,R |
Единицей измерения эквивалентной дозы является Дж кг-1, имеющий в этом случае специальное наименование зиверт (Зв). Используют дольные единицы: миллизиверт, мЗв, 1 мЗв = 10-3 Зв; микрозиверт, мкЗв, 1 мкЗв = 10-6 Зв.
Внесистемная единица измерения эквивалентной дозы - бэр: 1 бэр = 10-2 Зв.
В качестве меры риска возникновения отдельных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов, с учетом их радиочувствительности, в НРБ-96 используется эффективная (эквивалентная) доза E. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы за время t в органе HtT на соответствующий взвешивающий коэффициент WT для данного органа ткани:
| E= | 
| *WTHtT |
Значения WT приведены в НРБ-96.
5. Дозиметр - прибор для измерения дозы или мощности дозы ионизирующего излучения.
6. Естественный радиационный фон, сокращенно естественный фон - мощность дозы, создаваемая космическим излучением и излучением природных радионуклидов, естественно распределенных в поверхностных слоях Земли, приземной атмосфере, в воде.
7. Ионизирующее излучение - излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разных знаков.
8. Источник ионизирующего излучения - устройство или радиоактивное вещество, испускающее или способное испускать ионизирующее излучение.
9. Кроки (в топографии) - наскоро набросанный по глазомерной съемке план местности, выражающий ее общий характер и выделяющий наиболее важные местные предметы (дороги, здания и т.п.).
10. Мощность дозы - отношение приращения дозы(поглощенной, эквивалентной, эффективной) dD, dH, dE за интервал времени dt к этому интервалу времени:
= dD/dt (Гр с-1),
= dH/dt (Зв с-1),
= dE/dt (Зв с-1).
На практике за единицу времени могут приниматься час, сутки, год, а приращение дозы, например эквивалентной, может измеряться в дольных единицах: мЗв, мкЗв...
11. Нуклид - вид атомов с данным числом протонов и нейтронов в ядре, характеризующийся массовым числом А (атомной массой) и атомным номером Z.
12. Погрешность измерения - отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
13. Предел годовой дозы - величина эффективной (или эквивалентной) дозы техногенного облучения, которая не должна превышаться за год.
14. Радиоактивность - самопроизвольное превращение неустойчивого нуклида в другой нуклид, сопровождающееся испусканием ионизирующего излучения.
15. Радиоактивный - обладающий свойством радиоактивности.
16. Радиометр - прибор для измерения активности радиоактивных веществ; плотности потока ионизирующего излучения; удельной объемной активности газов, жидкостей, аэрозолей; удельной поверхностной активности.
17. Радионуклид - радиоактивные атомы с данным массовым числом и атомным номером.
18. Рекреационная местность - участок территории, используемый для отдыха и иных форм проведения досуга.
19. Санэпидстанция (СЭС) - местный или региональный орган МЗ РФ, следящий за санитарным (в широком смысле слова) благополучием населенных мест и территорий.
20. Фотон, фотонное излучение - квант (частица) гамма- и рентгеновского излучений. Фотонное излучение - собирательное название для гамма- и рентгеновского излучений.
21. Электронвольт, мегаэлектронвольт (МэВ) - внесистемная единица энергии ионизирующей частицы:
| Перейти к оглавлению |  |
|||||
 | ||||||
|
|
|
|
||||