Прилади контролю радіоактивного опромінення

Прилади індивідуального дозиметричного контролю (ІДК) призначені для визначення отриманої людиною дози опромінення за певний період часу у воєнний період і в екстремальних ситуаціях мирного часу. Зберігають і видають їх служби цивільної оборони за місцем роботи.

Всі прилади ІДК поділяються на два види: прямопоказуючі — показання знімаються безпосередньо; без шкали індикації (" сліпі") показання знімаються на спеціальних пристроях і, як правило, в стаціонарних умовах.

Крім цього, індивідуальні дозиметри поділяються за: методом індикації, типом датчиків, конструктивними особливостями, призначенням, видами реєстрованих випромінювань, доз, діапазоном доз.

Комплект індивідуальних дозиметрів ДП-22В і ДП-24 (рис. 13) призначений для вимірювання доз гамма-випромінювань, отри­маних людьми за час перебування на зараженій місцевості або при роботі з радіоактивними речовинами. Комплект ДП-24 складається із зарядного пристрою ЗД-5 дозиметрів ДКП-50-А.

Дозиметр кишеньковий прямопоказуючий ДКП-50-А забезпечує; вимірювання індивідуальних доз у діапазоні від 2 до 50 Р при по тужності дози від 0, 5 до 200 Р/год.

Зарядка дозиметрів проводиться від зарядного пристрою комплекту ЗД-5 або іншого джерела постійної напруги, яке має плавні регулювання в межах від 180 до 250 В при температурі від -40° до +50 °С. Саморозряд дозиметра за нормальних умов не перебільшує, двох поділок за добу.

Рис. 13. Комплект індивідуальних дозиметрів: а —ДП-22-В; б —ДП-24; в — дозиметр ДКП-50-А; 1 — лінза; 2 — окуляр; 3 — шкала; 4 — корпус; 5 — тримач; 6 — об'єктив; 7 — втулка; 8 — іонізаційна камера; 9 — нитка електроскопа; 10 — конденсатор; 11 — внутрішній електрод; 12 — контакт; 13 — обмежувач; 14 — діафрагмі} 15 —кільце; 16 — гайка; 17 — захисний ковпачок; і — зарядний пристрій ЗД-5; 3 — зарядне гніздо; 4 — ковпачок зарядного гнізда; 5 — кришка відсіку живлення; 6 — руч­ка потенціометра

Дозиметр ДКП 50-А потребує бережного поводження: не можна допускати ударів, падіння. Для зручності користуван­ня дозиметр мас форму авторучки і носять його в ки­шені одягу.

Циліндричний корпус 4, виготов­лений із дюралюмінію, є зовнішнімелектродом системи " камера — конденсатор". Малогабаритна іонізаційна камера 8 виготовлена зі струмопровідного преспорошку. Місткість камери 1, 8 см³. Зарядний потенціал камери 180—250 В. Конденсатор 10 ємністю 500 пф. Внутрішній електрод 11 виготовле­ний з алюмінієвого дроту і в місці кріплення має U- подібну форму. Нитка 9 електроскопа кріпиться до U- подібного електрода. Електроскоп платинується методом розпилення, утворюючи тонкопровідну систему з великою механічною стійкістю.

Відліковий мікроскоп складається з окуляра 2 (закріпленого гай­кою), об'єктива 6 з втулкою 7, шкали 3. Шкала має 25 поділок. Ціна поділки 2 Р. Зарядна частина дозиметра включає обмежувач 13 1 діафрагму 14 з контактом 12.

Натискуючи на дозиметр у зарядному гнізді, контакт 12 замикає ланцюг: стержень зарядного гнізда — контакт 12 — внутрішній елек­трод 11. Після виймання дозиметра із зарядного гнізда під дією пружних властивостей діафрагми 14 контакт повертається в почат­кове положення, запобігаючи розрядці конденсатора через обмежу­вач 13. Зарядна частина герметизується діафрагмою з прокладкою і гайкою 16 з кільцем 15. Для захисту дозиметра від забруднення його корпус закритий захисним ковпачком 17, який при зарядці дозиметра відгвинчується. Для кріплення дозиметра до одягу на корпусі є тримач 5. Зарядний пристрій призначений для зарядки дозиметрів. У корпусі ЗД-5 розміщені: перетворювач напруги, ви­прямляч високої напруги, потенціометр-регулятор напруги, лампоч­ка для підсвічування зарядного гнізда, мікровимикач і елементи жив­лення. На верхній панелі пристрою знаходяться зарядне гніздо 3 з ковпачком 4, кришка відсіку живлення 5 і ручка потенціометра 6. Живлення здійснюється від двох елементів типу 1, 6 ПМЦ-У-8, які забезпечують безперервну роботу приладу не менше 30 год при струмі споживання 200 мА.

Під час впливу гамма-випромінення на заряджений дозиметр у робочому об'ємі камери виникає іонізуючий струм. Іонізуючий струм зменшує початковий заряд конденсатора і камери, а також потенці­ал внутрішнього електрода. Зміна потенціалу, який вимірюється елек­троскопом, пропорційна експозиційній дозі у-випромінення. Зміна потенціалу внутрішнього електрода призводить до зменшення сил електростатичного відштовхування між візирною ниткою і трима­чам електроскопа. Візирна нитка зближується з тримачем, а відоб­раження її переміщується по шкалі відлікового пристрою. Якщо гримати дозиметр проти світла і спостерігати через окуляр за ниткою, можна визначити отриману експозиційну дозу опромінення.

Заряджають дозиметр ДКП-50-А перед виходом у район радіоак­тивного забруднення. Для цього необхідно:

—відгвинтити захисний ковпачок дозиметра і захисний ковпачок зарядного гнізда ЗД-5; ручку потенціометра зарядного пристрою повернути вліво до упору;

—дозиметр вставити в зарядне гніздо зарядного пристрою, в цей час включаються підсвічування зарядного гнізда і висока напруга;

—спостерігаючи в окуляр, злегка натиснути на дозиметр і, повертаючи ручку потенціометра вправо, встановити чорну нитку в полі дозиметра на нульову поділку шкали, після цього вийняти дозиметр із зарядного гнізда і загвинтити ковпачок дозиметра і зарядного гнізда.

Дозиметр заряджений на 50 Р. Так само заряджають решту дози­метрів. Дози опромінення в рентгенах визначають по шкалі безпосе­редньо в осередках забруднення особи, які отримали дозиметри, Показання видні з боку тримача дозиметра через окуляр при спрямуванні оглядового скла на будь-яке джерело світла.

Комплект індивідуальних дозиметрів ІД-1 (рис. 14) призначе­ний для вимірювання поглинутих доз гамма-нейтронного випромі­нювання. Він складається з десяти індивідуальних дозиметрів ІД-1 і зарядного пристрою ЗД-6 (рис. 15). Дозиметр забезпечує вимірюван­ня поглинутих доз гамма-нейтронного випромінювання в діапазоні від 20 до 500 рад з потужністю дози до 366 000 рад/год при енергіях гамма-квантів від 0, 08 до 2, 2 МеВ.

Рис. 14. Комплект індивідуальних і дозиметрів ІД-1:

а - загальний вигляд комплекту;

б — зарядний пристрій ЗД-6;

в — дозиметр.

Саморозряд дозиметра не перебільшує при нормальних умовах однієї поділки на добу (рис. 16) Принцип будови і роботи до­зиметра ІД-1 такий самий, як ДКП-50-А. Зарядка дозиметрі ІД-1 проводиться від зарядного пристрою ЗД-6 або іншого заряд­ного пристрою (крім ЗД-5), який забезпечує плавну зміну вихідної напруги в межах від 180 до 250 В. Зарядний пристрій ЗД-6 скла­дається з таких основних вузлів і деталей: перетворювача механічної енергії в електричну 5, який складається з чотирьох п'єзоелементів, з'єднаних паралельно, і механічного підсилювача, до складу якого входять гвинтовий клиновий і важільний механізми ми, зарядно-контактне гніздо 3 для підключення дозиметра, розрядник 4 для обмеження вихідної напруги; ручки 2 для регулювання вихідної напруги; дзеркала 6 для освітлення шкали дозиметра при його зарядці.

Принцип роботи зарядного пристрою: при обертанні ручки 2 за го­динниковою стрілкою важільний ме­ханізм створює тиск на п'єзоелементи, які, деформуючись, створюють на торцях різницю потенціалів, прикладену таким чином, щоб по централь­ному стержню подавався " плюс" на Центральний електрод іонізаційної камери дозиметра, а по корпусу " мінус" на зовнішній електрод іонізаційної камори. Для обмеження вихідної напру­ги зарядного пристрою паралельно п'єзоелементам підключений розрядник.

Для приведення дозиметра в робочий стан його потрібно заряди­ти. Порядок зарядки дозиметра: повернути ручку зарядного пристрою проти годинникової стрілки до упору; вставити дозиметр у зарядно-контактне гніздо зарядного пристрою; направити зарядний пристрій дзеркалом на зовнішнє джерело світла; добитися максимального освітлення шкали поворотом дзеркала; натиснути на дозиметр і, спостерігаючи в окуляр, повертати ручку зарядного при­строю за годинниковою стрілкою доти, поки зображення нитки на шкалі дозиметра не встановиться на " О", після цього вийняти дози метр із зарядно-контактного гнізда; перевірити положення нитки на світло: при вертикальному положенні нитки її зображення по­винно бути на " О".

Щоб не допустити похибки дозиметра внаслідок прогинання нитки, відлік потрібно починати при її вертикальному положенні.

Рис. 16. Будова дозиметра ІД-1:

1 — окуляр; 2 — тримач; 3 — шкала; 4 — об'єктив; 5 — пружина; 6 — електрод зовнішній; 7 — корпус; 8 — електрод внутрішній; 9 — пружина; 10 — елект­род центральний; 11 — конденсатор; 12 — вивід; 13 — обмежувач; 14 — контакт; 15 — діафрагма; 16 — кільце; 17 — гайка; 18 — захисний ковпачок; 19 — ковпачок зарядного гнізда

Комплект індивідуальних вимірювачів дози 1Д-11 призначений для індивідуального контролю опромінення людей з метою первин­ної діагностики радіаційних уражень. До комплекту входять 500 інди­відуальних вимірювачів дози ІД-11 і вимірювальний пристрій ВП.

Індивідуальний вимірювач дози ІД-11 забезпечує вимірювання дози гамма- і змішаного гамма-нейтронного випромінення в діапазоні від 10 до 1500 рад. Доза опромінення підсумовується при періодичному опроміненні й зберігається протягом 12 місяців.

Конструктивно ІД-11 складається з корпуса, тримача зі скляною пластинкою (детектором). На тримачі є порядковий номер комплекту і порядковий номер індивідуального вимірювача. У корпус вставлений шнур для закріплення в кишені.

Вимірювальний пристрій ВП призначений для застосування в стаціонарних і польових умовах. Живлення його від мережі змінного струму напругою 220 В, а також від акумуляторів напругою 12Н або 24 В.

На передній панелі ВП розміщені: індикаторне цифрове табло, ручки встановлення нуля і калібровок, тумблер " Вкл", світлове табло встановлення нуля (-, 0, +), ключ для розкриття ІД-П " Откр", " Закр", вимірювальне гніздо для встановлення детектора індивідуального вимірювача дози, клема " Земля".

Для підготовки вимірювального пристрою до роботи тумблер " Вкл" треба встановити у нижнє положення, ручки " Уст. нуля" і " Калибровка" — в крайнє ліве положення, підключити відповідний кабель живлення до приладу, потім до джерела напруги. Після цього тумблер " Вкл" встановити у верхнє положення, при цьому має висвітитися один із покажчиків: " -" або " +" і будь-які цифри на табло, Через 30 хв (після прогрівання) прилад готовий до роботи.

Перед вимірюванням дози ІД-11 витримується не менше 1 год разом з вимірювальним пристроєм ВП в однакових температурних умовах.

Розкрити ІД-11, детектор витягнути з корпуса і вставити у вимірювальне гніздо ВП. Великим пальцем правої руки дослати його разом з рухомим стаканом до упору і палець відпустити. Детектор з рухомим стаканом має залишатися заглибленим у вимірювальному каналі. Цю операцію потрібно повторити 3—4 рази. Записується третій або четвертий показник.

Потім натиснути на детектор до упору і відпустити. Детектор з рухомим стаканом має повернутися у початкове положення, після цього витягнути його з вимірювального гнізда, вставити в корпус і закрити ключем на передній панелі ВП. На табло має встановитися калібрувальне число, якщо воно не встановилося, то поворотом ручки " Калибровка" необхідно встановити калібрувальне число і тільки після цього вимірювати дозу наступним ІД-11.

Комплект індивідуальних дозиметрів ДК-0, 2 призначений для вимірювання доз гамма-випромінювань, одержаних людьми при роботі з радіоактивними речовинами або при перебуванні на забруд­неній місцевості. До комплекту ДК-0, 2 входять: 10 дозиметрів ДК-0, 2 і зарядний пристрій ЗД-6.

Дозиметр вимірює експозиційні дози гамма-випромінення від 0 до 200 мР у діапазоні енергій від 0, 084 до 2 МеВ за відсутності бета-випромінення з енергією вище 0, 6 МеВ в інтервалі температур від --20 до +35 °С.

Похибка вимірювання дозиметра в нормальних умовах (темпера­тура навколишнього середовища — 20 ± 5 °С, атмосферний тиск — 100 ± 4 кПа (750 ± ЗО мм рт. ст.), відносна вологість повітря 65 ± 15 %) не перевищує ± 10 % від кінцевого значення шкали).

Саморозряд дозиметра не повинен перевищувати:

а) в нормальних умовах за 24 години 2 поділки;

б) в умовах температури -20 °С за 4 години — 2 поділки;

в) в умовах відносної вологості 95 % при температурі +20 °С за 48 годин — 3 поділки. Дозиметр встановлюється на " О" з допомогою зарядного пристрою ЗД-6 або іншого пристрою, що забезпечує плавну зміну постійної напруги в межах від 180 до 250 В.

Конструкція дозиметра ДК-0, 2 показана на рис. 17.

Рис. 17. Будова дозиметра ДК-02:

1 — окуляр; 2 — шкала; 3 — корпус; 4 — камера іонізації; 5 — скляна нитка; 6 — електрод; 7 — ізолятор; 8 — обмежувач; 9 — діафрагма; 10 — оправа захисна; 11 — контакт; 12 — об'єктив; 13 — корпус; 14 — тримач

Циліндричний корпус (3) є зовнішнім електродом іонізаційної камери. Іонізаційна камера (4) пресується з струмопровідного преспорошку, ізолятор (7) має високі ізоляційні властивості. Внутрішній електрод (6) виготовляється з алюмінієвого дроту і в місці кріплення скляної нитки має U- подібну форму. Скляна нитка (5) кріпиться у U- подібного електрода у двох точках. Скляна нитка з електродом зібраному вигляді платинується методом катодного розпилення, утворюючи струмопровідну систему з великою механічною стійкістю. Відліковий механізм складається з окуляра (1), об'єктива (12) і шкали (2) Шкала має 20 поділок. Ціна однієї поділки відповідає 10 мР.

Зарядна частина дозиметра — це контактна група, яка складається з обмежувача (8) і діафрагми (9) із контактом (11). При натисканні на дозиметр у зарядному гнізді контакт (11) замикає ланцюг стержень зарядного гнізда, контакт (11), внутрішній електрод (6).

Корпус дозиметра закритий захисною оправою (10) для захисту діафрагми від забруднення. Для кріплення дозиметра до одягу на корпусі є пружинний тримач (14).

Конденсатор, утворений камерою і внутрішнім електродом, заряджається до певного потенціалу. При впливі гамма-випромінення п робочому об'ємі камери повітря іонізується і потенціал камери зменшується. Зменшення потенціалу камери пропорційне експозиційній дозі опромінення, тому, вимірюючи зміну потенціалу, можна судити про одержану дозу опромінення.

Зміна потенціалу камери проводиться з допомогою мініатюрної»> електроскопа, що вмонтований в середину дозиметра. Відхилення рухомої системи електроскопа—платинованої нитки — вимірюється за допомогою відлікового мікроскопа зі шкалою, відградуйованою в мілірентгенах.

Підготовка до роботи і порядок роботи дозиметра ДК-0, 2 аналогічні дозиметру ДКП-50А і ІД-1.

Після розповіді про прилад практично показую як з ним працювати і даю змогу попрацювати з приладом одному-двом навчаючим.