Предварительные сведения.

ПОВЕРКА РАДИОМЕТРОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ.

1. Задачи, решаемые при выполнении работы:

1.1. Организация и порядок проведения поверки радиометров ионизирующих излучений.

1.2. Знакомство с процедурой поверки β - радиометра поверхностной загрязненности с использованием эталонных радиометрических источников β - излучения.

1.3. Проведение поверки радиометра загрязненности поверхностей β - активными веществами.

Предварительные сведения.

2.1. К ионизирующим излучениям (ИИ) относятся рентгеновское, γ -, β - излучение, потоки α - частиц, ускоренных электронов и т.п.

Источник ионизирующего излучения - устройство или радиоактивное вещество, испускающее или способное испускать ионизирующее излучение.

2.2. В радиометрии ИИ для характеристики полей ионизирующих излучений пользуются физические величины:

*поток частиц – F;

*плотность потока частиц или квантов - .

* Потоком ионизирующих частиц - F называют отношение числа ионизирующих частиц - dN, падающих на данную поверхность за интервал времени dt:

, сек^-1, (5.1).

* Плотностью потока ионизирующих частиц - называют отношение числа ионизирующих частиц dN, проникающих за единицу времени в объем сферы с площадью поперечного сечения ds, к площади этой сферы

, м^-2.с^-1, (5.2).

2.3. В зависимости от характера взаимодействия ИИ со средой различают следующие основные методы измерений ИИ [2]:

*ионизационные,

*люминесцентные

*полупроводниковые,

*химические и др.

Ионизационные методы основаны на способности ИИ вызывать ионизацию молекул и атомов газа, твердых и жидких веществ, которую можно измерить.

К основным ионизационным детекторам относят:

- ионизационные камеры;

- газоразрядные счётчики (пропорциональные счётчики, счётчики Гейгера-Мюллера) и др.

Ионизационные детекторы обычно имеют два электрода. Внутренним (собирающим) электродом может служить пластина или стержень с проводящим покрытием в ионизационных камерах или тонкая металлическая нить диаметром ~0, 1-0, 5 мм - в газоразрядных счётчиках. Внешним электродом обычно служит корпус - металлический или стеклянный с напыленным на внутренней поверхности тонким слоем металла.

Пространство между электродами заполнено воздухом или чистым газом, или смесью газов.

Такого типа детекторы - счетчики Гейгера - Мюллера широко используют в области радиометрии и дозиметрии ИИ, в различных комбинированных измерителях - стационарных и переносных дозиметрах-радиометрах.

Счетчик Гейгера-Мюллера используют также в β - радиометре ИРД-02Б1.

Для регистрации жёсткого - излучения применяют цилиндрические алюминиевые счётчики со стенками из тонкой алюминиевой фольги; для регистрации мягкого - излучения - торцевые счётчики с тонким входным окном и т.п.

Механизм формирования импульса в газоразрядных счётчиках прост. Ионизационный ток, возникший в газе счетчика под действием излучения (электроны, появляющиеся в результате взаимодействия ИИ, например, γ - или β - излучения с материалом стенки счетчика, или газом, наполняющим счетчик), заряжает конденсатор. Через некоторое время конденсатор разряжается на нагрузочное сопротивление, вызывая на нём кратковременное падение напряжения - импульс напряжения 10^-4.-.10^-2 В.

Этот импульс далее преобразуется, усиливается и регистрируется.

2.4. Фон счётчика - это средняя скорость счёта счётчика при рабочем напряжении в отсутствии источника излучения.

Наблюдающийся на практике фон счётчика связан с космическим излучением, радионуклидами, входящими в материалы конструкции счётчика (К-40, С-14 и пр.).

Обычно фон счётчика за счёт космического излучения составляет 2-3 имп/мин на 1 см² поверхности детектора.

3. Достоверность измерений в радиоэкологии обеспечивается обязательной периодической поверкой соответствующих средств измерений (радиометров, дозиметров и спектрометров).

3.1. Алгоритмы методик поверки и способы оценки погрешности унифицированы и приведены в соответствующей нормативно - технической документации - ГОСТ, правилах по метрологии - ПР, руководящих документах - РД, методиках метрологических институтов- МИ:

- ПР 50.2.006-98 Порядок проведения поверки средств измерений;

- ПР 50.2.012-94 Порядок аттестации поверителей средств измерений;

- ПР 50.2.007-98 Поверительные клейма;

- ПР 50.2.014-96 Правила проведения аккредитации метрологических служб юридических лиц на право поверки средств измерений;

- МИ 2273 Области использования средств измерений, подлежащих поверке;

- МИ 2284. Документация поверочных лабораторий;

- МИ 2322. Типовые нормы времени на поверку средств измерений.

3.2. Поверка средств измерений: Это установление пригодности средства измерений к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и контроля их соответствия установленным требованиям.

Находящиеся в эксплуатации радиометры, в соответствии с Законом '' Об обеспечении единства измерений'' подлежат обязательной периодической поверке.

Для радиометров поверхностной загрязненности методика поверки изложена в ГОСТ 8.040- " ГСИ. Радиометры загрязненности поверхностей β - активными веществами. Методика поверки".

3.3. Поверка β - радиометров, предназначенных для измерения активности окружающей среды, проводится с помощью эталонных (образцовых) источников β - излучения, аттестованных в качестве мер активности и внешнего излучения (потока β - частиц в телесном угле 2п ср.).

3.4. *Методика поверки β - радиометров загрязненности поверхности регламентирована в ГОСТ 8.040 и предусматривает использование эталонных β - источников 1 - 3 разрядов из Sr-90 + Y-90 типов 1СО, 2СО, 3СО, 4СО, 5СО, 6СО с площадью активной поверхности соответственно 1, 4, 10, 100 и 160 см². Погрешность таких эталонных радиометрических β - источников в зависимости от разряда в государственной поверочной схеме I- ГОСТ Р 8.033 - составляет 5 – 20 % [1, 2].

Таблица 5.1. Пределы номинальных значений активности нуклидов в эталонных радиометрических источниках β - излучений типа СО.