Дозиметрический контроль

1) Фотографический – основан на способности радиоактивного излучения, проникать через светонепроницаемые кассеты и засвечивать фотопленку. Используется в лабораторных условиях и требует специальной аппаратуры.

2) Химический – основан на свойстве радиоактивного излучения вызывать изменение окраски некоторых химических соединений. Используется в химических дозиметрах (ДП-70м).

3) Сцинтилляционный – основан на свечении некоторых веществ (фосфор, сернистый цинк и др.) при облучении ионизирующим излучением. Используется в лабораторных условиях.

4) Люминесцентный – основан на накоплении некоторыми химическими веществами энергии при облучении ионизирующим излучением, а затем при облучении инфракрасным излучением выделять ее в виде световых вспышек. Используется в дозиметрах ИД-11. Для определения дозы требует использования измерительного устройства ИУ-1.

5) Ионизационный – основан на способности радиоактивного излучения ионизировать газ, воздух. При наличии электрического поля возникает электрический ток, который легко измеряется и характеризует дозу излучения.

На ионизационном методе работают большинство дозиметрических приборов, основанными частями которых являются: воспринимающее устройство (датчики, зонд, блок детектирования), электрическая схема с усилительными устройствами, регистрирующее устройство и система питания. В качестве воспринимающих устройств используется – ионизационная камера и газоразрядный счетчик.

Рисунок 3.1. Электрическая цепь ионизационной камеры

Рисунок 3.2. Газоразрядный счетчик с металлическим корпусом: 1 – корпус счетчика (катод), 2 – нить счетчика (анод), 3 – выводы, 4 – изоляторы

Ионизированная камера представляет собой заполненный воздухом замкнутый объем (пластиковая коробка), внутри которой находится два изолированных друг от друга электрода (типа конденсатора). К электродам приложено напряжение от источника постоянного тока. При отсутствии ионизирующего излучения электрического тока в цепи не будет, при воздействии излучения воздух в ионизационной камере ионизируется (т.е. возникает пара электрон, ион), ионы движутся под воздействием электрического поля к пластинам и возникает электрический ток.

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 разреженной 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.