Дозиметрические приборы для измерения ионизирующих излучений

Отредактировано 4.01.2023

Дозиметрические приборы для измерения ионизирующих излучений (ИИ) бывают нескольких видов:

• Радиометры - используются для измерения плотности потока и мощности доз ИИ, а так же активности радионуклидов. То есть, для отображения вреда, получаемого на данный момент в единицу времени.
  Единица измерения Рентген/час, Рад/час, Грей/час, БЭР/час, Зиверт/час. В знаменателе допускаются и другие интервалы времени - в минуту, в секунду.
  Мощность дозы усредняется самим прибором, а изменение мощности дозы прибор показывает мгновенно. Радиометры очень удобны для любых измерений и экономят кучу времени. 
• Спектрометры - предназначены для изучения распределения излучений по энергиям, заряду, массам частиц ИИ, т.е. для детального анализа образцов каких-либо материалов, источников ИИ.
• Дозиметры - применяют для измерения индивидуальной эквивалентной (накопленной) дозы и мощности доз рентгеновского, бета- и гамма-излучения в диапазоне энергий от 50 кэВ до 2-3 МэВ. То есть, для количественного отображения полученного вреда здоровью от ионизирующего излучения (радиации).
  Единица измерения Рентген, Рад, Грей, БЭР, Зиверт.
  К тому же "Дозиметрами" не специалисты называют любой дозиметрический прибор.
• Многоцелевые (универсальные) - несколько дозиметрических приборов объединены в одном устройстве, что описывается в названии или описании паспорта прибора. Например, это может быть дозиметр-радиометр.
• Индикатор радиоактивности - дозиметрический прибор, способный подсчитывать мощность дозы за определённый интервал времени. Чтобы получить более или менее точный результат, необходимо проводить несколько замеров (обычно рекомендуют минимум 3 замера) в одном и том же месте, а потом высчитывать среднее арифметическое. Это не удоно, особенно для начинающих.
  

Все дозиметрические приборы отличаются по классу точности и опциям (бытовые или профессиональные), количеству и типу детекторов, конструкции (переносные или стационарные) и т.д.

Широкий диапазон измерений, максимально высокая точность и надёжность в работе - есть только у полнофункциональных приборов, нормальных размеров и профессионального класса, но и цена их значительно выше, чем у бытовых моделей.

Опции профессиональной аппаратуры:

• режим оперативного контроля удельной активности 137Cs в жидких и сыпучих пробах в полевых условиях
• возможность измерять плотность потока альфа- и бета-частиц с загрязненных поверхностей, мощность амбиентного эквивалента дозы и дозу рентгеновского и гамма-излучения
• энергонезависимая память и чтение записанных данных на табло или персональный компьютер
• возможность дальнейшего дооснащения прибора дополнительными блоками детектирования, по мере необходимости

Правила эксплуатации дозиметрических приборов

Не ронять и беречь от попадания внутрь корпуса пыли, влаги и агрессивных газов, иначе собьются настройки и прибор выйдет из строя (это касается и внешних блоков детектирования). 

Промышленные, профессионального класса радиомерты и дозиметры могут работать при высокой влажности (до 90-100%, при +25 градусов), а вот недорогие бытовые приборы - только до 70-80% и их надо как-то защищать от воды и конденсата водяного пара (помещать в мягкий полиэтилен, герметично под плёнку, через которую можно было бы включать тумблеры и нажимать на кнопки).

Не разбирать, не ломать пломбу... только в этом случае будет точность.

Время на установление рабочего режима ("прогрев прибора") - приблизительно 10 секунд.

Точность измерений дозиметрических приборов

Для радиометрических приборов характерен значительный разброс отсчётов (до плюс/минус 20-40%). В этих устройствах велика и длительность времени на измерение. Для улучшения сходимости результатов, хотя бы до +/- 10...15% - увеличивают количество и время измерений (в том числе - используют дублирующие аппараты).

Производители уменьшают приборную погрешность, повышая чувствительность - наращивая количество и качество детекторов ионизирующего излучения (газоразрядных счётчиков или различных видов сцинтилляторов из кристаллов, специальной пластмассы или керамики) в радиометрических устройствах, что ощутимо сказывается на стоимости комплекта.

Дополнительные погрешности дозиметрических приборов

Дополнительные погрешности (разброс показаний) прибора вызывают следующие причины:

• температура, отличная от комнатной, меняет параметры электрической схемы - до +/- 15%
• повышенная влажность и конденсат - до +/- 10%
• разряд батареи - до +/- 10%
• вариации (короткопериодные) космического излучения и рентгеновского - сотые-десятые доли микрозиверта в час

И все эти погрешности действуют совместно (в общей сумме)

Периодическая поверка и калибровка проводится раз в год - это стандартный межповерочный интервал для аппаратуры. Бытовые радиометры, дозиметры - можно сверить по новым, недавно купленным или только что поверенным приборам, проведя параллельные замеры в режиме повышенной точности, "на ровном поле".

Результаты измерений, полученные с помощью бытового прибора (даже с преемлемой, достаточно высокой точностью), не могут быть использованы для официальных заключений государственными органами. Для этого нужна профессиональная, сертифицированная аппаратура, прошедшая госповерку и, собственно, квалифицированный специалист, оператор, который правильно проведёт измерения, выполнит расчёты и оформит результаты исследований.

Пример расчета
В определённом месте зафиксирован радиактивный фон от гамма-излучения равный 50 мкР/час (50 мкрад/час; 0.5 мкГр/час; 0.5 мкЗв/час)
Находясь там 1 час - человек получит эквивалентную дозу (ЭД) в 50 мкБэр (соотв. 0.5 микрозиверт).
За год это составит: ЭД = 50 мкР/час * 8760 час = 438000 мкБэр = 438 мБэр = 4.48 мЗв/год - почти на пределе допустимой поглощенной дозы (должно быть "не более 5 миллизиверт в отдельный год из любого пятилетнего интервала времени").