Дозиметры

Классификация приборов для замеров уровня радиации

Современный рынок предлагает много моделей приборов, измеряющих уровень радиации. Условно они делятся на три больших класса:

• радиометры, контролирующие степень активности излучающего источника и определения плотности потока α- и β-излучения на поверхности, подвергающиеся воздействию радиации;
• дозиметры, измеряющие величину энергии, передаваемой объекту посредством излучения;
• спектрометры, анализирующие спектр излучения частиц или квантов ионизирующего излучения по определенному показателю.

Каждый класс в свою очередь разделяется на группы по виду воспринимаемого излучения: α-, β-, γ-, рентгеновского, нейтронного или их комбинаций. Однако при едином принципе действия и наборе базовых возможностей приборы, измеряющие уровень радиации, по назначению делятся на два вида:

• бытовые – недорогие и компактные, предназначенные для информирования человека, склонного к радиофобии, о превышении допустимого уровня радиоактивного излучения в конкретном месте, что позволяет ему быстро покинуть зараженный участок. Однако бытовые приборы, оценивая уровень заражения окружающей местности, не способны замерить дозу радиации, уже накопленной человеком;
• профессиональные приборы крупнее и дороже бытовых, но обладающие при этом высокой чувствительностью, широким диапазоном и точностью измерений, что позволяет с большей достоверностью определить реальную опасность. Они используются для мониторинга состояния окружающей среды и контроля за передвижением радиоактивных веществ, а также способны определить дозу радиоактивного излучения, полученную человеком за все время. Профессиональные приборы бывают портативными – весом до 1,5 кг и лабораторными, предназначенными для использования в лабораторных и полевых условиях весом до 10 кг.

При неразрушающем контроле материалов, изделий, конструкций радиографическими методами для контроля радиационной обстановки чаще всего используются портативные профессиональные дозиметры, радиометры и комбинированные радиометры-дозиметры.

Необходимость дозиметров при неразрушающем контроле

При использовании радиографических методов неразрушающего контроля различных видов материалов и изделий в большинстве случаев используются портативные дозиметры, поскольку проверить качество сварных швов или отсутствие пустот и каверн в объемной детали можно только на месте. При осуществлении контроля оператор подвергается воздействию излучения радиационного дефектоскопа, величина которого нормируется и не должно быть более 20 мЗв за любые 5 следующих друг за другом лет, но в любом случае годовая доза не может превысить порогового значения 50 мЗв. Для замера мощности и дозы радиоактивного излучения, полученного оператором в ходе операций при осуществлении рентгенографической дефектоскопии используются профессиональные дозиметры и дозиметры-радиометры.

Основным элементом дозиметра или радиометра является детектор ионизирующего излучения. Приходящие на детектор кванты излучения превращаются в электроимпульсы, которые в свою очередь обрабатываются аналого-цифровым преобразователем, после чего переводятся в цифровую форму и поступают на микропроцессор прибора. Результаты замеров и вычислений выводятся на дисплей дозиметра, что позволяет быстро определить радиационную обстановку и степень заражения по нескольким видам радиоактивного излучения. Эти показания служат основанием для определения допустимого времени работы оператора рентгенографического дефектоскопа.

Дозиметры для рентгенографической дефектоскопии

Из предлагаемой рынком номенклатуры устройств для замеров уровня радиации далеко не все соответствуют нормативным требованиям, которые предъявляются к приборам, используемым в ходе неразрушающего контроля узлов, деталей, конструкций и материалов методами рентгенографической дефектоскопии. По экспертному мнению научно-производственной компании Литас, ведущей организации в области производства оборудования для радиографической дефектоскопии специфике этого метода более других соответствуют профессиональные дозиметры, изготовленные научно-производственным унитарным предприятием «Атомтех» из Минска:

• дозиметры моделей ДКС-АТ1121, 1123 и ДКР-АТ1103М для замеров последствий воздействия рентгеновских и γ-лучей;
• дозиметры - радиометры моделей МКС‑АТ1117М, МКС-АТ1125, 1125А.

Дозиметр – моноблочное устройство в прочном пластмассовом корпусе. Его питание предусмотрено, как от встроенного аккумулятора, заряда которого хватает на 24 часа, так и посредством адаптера от бытовой электрической сети 230В/50Гц.

Эти приборы обладают массой 800 – 1200 г, что относит их к разряду компактных дозиметров и использовать в ходе неразрушающего контроля как в условиях испытательной лаборатории, так и на открытых площадках. Эти дозиметры используются при:

• определении последствий воздействия рентгеновских и γ-лучей;
• замера поточной плотности α- и β-лучей на зараженных поверхностях;
• определения местонахождения источников рентгеновских и γ-лучей.

До начала работ в память дозиметра вводятся максимально допустимые значения дозы и мощности γ-излучения, при выходе за границы которых включается видео и аудио сигнализация, извещающая о необходимости прекращения работ. Собранная в ходе работ информация о фактической дозе радиоактивного облучения оператора в ходе рентгенографической дефектоскопии попадает в память дозиметра, откуда извлекается специальным софтом и передается на лабораторный компьютер через USB-интерфейс.

МКС-АТ1125А	ДКС-АТ1121	ДКС-АТ1123

Дозиметры всех марок имеют одинаковое назначение, но различаются их возможности и показатели:

• при замерах мощности амбиентного эквивалента дозы ДКС-АТ1123 определяет ее значение в непрерывном, кратковременном и импульсном рентгеновском и γ-излучении, ДКС-АТ1121 в непрерывном и кратковременном, а ДКР-АТ1103 – только в непрерывном;
• эквивалент амбиентной дозы измеряется в пределах: моделей ДКС-АТ1121, 1123 - 10,0 нЗв - 10,0 Зв, а ДКР-АТ1103 – 50,0 нЗв – 5,0 мЗв;
• у моделей ДКС-АТ1121, 1123 чувствительность к γ-лучам составляет 70 имп·с-1/мкЗв·ч-1 при источнике Cs137, а у модели ДКР-АТ1103 - 400 имп·с-1/мкЗв·ч-1 при источнике Am241;
• модели ДКС-АТ1121, 1123 могут работать в диапазоне температур от -30°С до +50°С, а ДКР-АТ1103 от 0°С до +40°С.

В то же время портативные дозиметры ДКС-АТ1121, 1123 и ДКР-АТ1103 имеют одинаковую:

• звуковую и визуальную сигнализацию, срабатывающую при выходе за границу пороговых значений уровня радиации;
• степень защиты корпуса IP 54, что позволяет работать с ними на улице и в помещениях с повышенной влажностью;
• встроенный аккумулятор, обеспечивающий непрерывную работу на протяжении не менее 24 часов;
• срок службы не менее 10 лет.

Профессиональные дозиметры - радиометры также имеют различия в технических характеристиках:

• диапазон измерения эквивалента амбиентной дозы у дозиметров МКС-АТ1125, 1125А составляет от 10,0 нЗв до 10,0 Зв, а МКС-АТ1117М – от 1 мкЗв до 1 Зв;
• энергетическая зависимость относительно источника Cs137 составляет у МКС-АТ1125 ±30%, МКС-АТ1125А ±15% и у МКС-АТ1117М от -25% до +35%;
• типовая чувствительность к γ-излучению (от Cs137) составляет у МКС-АТ1125 – 6,6 имп·с-1/мкЗв·ч-1, МКС-АТ1125А - 350 имп·с-1/мкЗв·ч-1 и у МКС-АТ1117М – 1 имп·с-1/мкЗв·ч-1.

Портативные профессиональные дозиметры, рекомендуемые компанией Литас способны своевременно предупредить о достижении границ максимально допустимого уровня радиоактивного заражения.