Metode dasar untuk mengukur radioaktivitas

Efek fotolistrik Efek Compton Pembentukan pasangan

2. Pada Hamburan Compton Kuantum gamma mentransfer sebagian energinya ke salah satu elektron terluar atom. Elektron mundur ini, memperoleh energi kinetik yang signifikan, menggunakannya untuk ionisasi zat (ini sudah merupakan ionisasi sekunder, karena g-kuantum, setelah mengeluarkan elektron, telah menghasilkan ionisasi primer).

G-kuantum setelah tumbukan kehilangan sebagian besar energinya dan mengubah arah pergerakannya, ᴛ.ᴇ. menghilang.

Efek Compton diamati pada rentang energi sinar gamma yang luas (0,02-20 MeV).

3. Pembentukan uap. Sinar gamma yang lewat di dekat inti atom dan memiliki energi minimal 1,02 MeV diubah menjadi dua partikel, satu elektron dan satu positron, di bawah pengaruh medan inti atom. Sebagian energi kuantum gamma diubah menjadi massa setara dua partikel (menurut relasi Einstein E=2me*C²= 1,02 MeV). Energi sisa kuantum gamma ditransfer ke elektron dan positron yang muncul dalam bentuk energi kinetik. Elektron yang dihasilkan mengionisasi atom dan molekul, dan positron dimusnahkan dengan salah satu elektron medium, membentuk dua sinar gamma baru dengan energi masing-masing 0,51 MeV. Kuanta gamma sekunder menghabiskan energinya pada efek Compton dan kemudian pada efek fotolistrik. Semakin tinggi energi sinar gamma dan densitas suatu zat, semakin besar kemungkinan terjadinya proses pembentukan pasangan. Oleh karena itu, logam berat, seperti timbal, digunakan untuk melindungi terhadap sinar gamma.

Sinar-X berinteraksi dengan materi dengan cara yang sama karena tiga efek yang sama.

1. Karakteristik dan radiasi sinar-X bremsstrahlung. Perbedaan dan persamaan sinar X dan radiasi gamma. Hukum redaman radiasi gamma.

Bremsstrahlung yang khas muncul sebagai akibat dari eksitasi suatu atom, ketika elektron yang telah berpindah ke orbit terluar kembali ke orbit yang paling dekat dengan inti dan mengeluarkan energi berlebih dalam bentuk radiasi sinar-X yang khas (frekuensinya merupakan karakteristik dari setiap unsur kimia). Mesin sinar-X menggunakan radiasi sinar-X yang khas. Ketika partikel beta (elektron) berinteraksi dengan suatu zat, selain ionisasi atom-atom zat tersebut, partikel beta (elektron), berinteraksi dengan muatan positif inti, membengkokkan lintasannya (memperlambat) dan pada saat yang sama. kehilangan energinya dalam bentuk sinar-X bremsstrahlung.

Sinar gamma dipancarkan dari inti isotop p/a selama peluruhannya, dan sinar-X muncul selama transisi elektron di dalam kulit elektron suatu atom. Frekuensi sinar gamma lebih tinggi daripada frekuensi sinar-X, dan penetrasi kekuatan dalam materi dan efek interaksinya kira-kira sama.

Semakin tebal lapisan penyerap maka fluks sinar gamma yang melewatinya akan semakin melemah.

Untuk setiap material, lapisan setengah redaman D1/2 dibuat secara eksperimental (ini adalah ketebalan material apa pun yang melemahkan radiasi gamma hingga setengahnya.)

Sama halnya dengan udara -190m, kayu -25cm, jaringan biologis -23cm, tanah -14cm, beton -10cm, baja -3cm, timah -2cm. (D1/2 » r /23)

Penalaran dengan cara yang sama seperti ketika menurunkan hukum peluruhan p/a, kita memperoleh:

H/D1/2 -H/D1/2 - 0,693D/D1/2

saya = sayaо / 2 atau Saya = Sayaо * 2(notasi jenis lain I = Iоe)

dimana: I adalah intensitas sinar gamma setelah melewati lapisan penyerap setebal D;

Iо - intensitas awal sinar gamma.

10. Masalah dosimetri dan radiometri. Iradiasi eksternal dan internal tubuh. Hubungan antara aktivitas dan dosis yang dihasilkan oleh radiasi gamma mereka. Metode perlindungan dari sumber radiasi lokal .

Dosimetri- ini adalah penentuan kuantitas secara kuantitatif dan kualitatif yang mencirikan efek radiasi pengion pada suatu materi menggunakan berbagai metode fisik dan penggunaan peralatan khusus.

Radiometri- mengembangkan teori dan praktik pengukuran radioaktivitas dan identifikasi radioisotop.

Efek biologis sinar-X dan radiasi nuklir pada tubuh disebabkan oleh ionisasi dan eksitasi atom dan molekul lingkungan biologis.

Objek ¾¾¾® B

b ¾¾¾® Ionisasi

G ¾¾¾® sebanding dengan ¾¾¾®g

n ¾¾¾® energi yang diserap ¾¾¾® n

r ¾¾¾® radiasi ¾¾¾® r (radiasi sinar-x)

Dosis radiasi adalah jumlah energi radiasi pengion yang diserap per satuan volume (massa) zat yang diiradiasi.

Iradiasi dari sumber radiasi luar disebut iradiasi eksternal. Iradiasi dari zat radioaktif yang masuk ke dalam tubuh bersama udara, air, dan makanan menimbulkan radiasi internal.

Dengan menggunakan nilai Kg (nilai konstanta gamma diberikan dalam buku referensi untuk semua isotop p/a), Anda dapat menentukan laju dosis sumber titik isotop apa pun.

P = Kg A / R²,Di mana

R - laju dosis paparan, R/jam

Kg - konstanta ionisasi isotop, R/h cm² / mKu

A - aktivitas, mKu

R - jarak, cm.

Anda dapat melindungi diri dari sumber radiasi radioaktif lokal dengan melindungi, meningkatkan jarak ke sumbernya, dan mengurangi waktu paparannya terhadap tubuh.

11. Dosis dan laju dosis. Satuan pengukuran paparan, dosis terserap, setara, efektif.

Dosis radiasi adalah jumlah energi radiasi pengion yang diserap per satuan volume (massa) zat yang diiradiasi. Dalam literatur, dokumen ICRP (Komisi Internasional untuk Perlindungan Radiasi), NCRP (Komite Nasional Rusia) dan SCEAR (Komite Ilmiah tentang Pengaruh Radiasi Atom di Perserikatan Bangsa-Bangsa), konsep-konsep berikut dibedakan:

- Dosis paparan (kekuatan ionisasi sinar X dan sinar gamma di udara) pada roentgen; sinar-X (P) - dosis paparan sinar-X atau radiasi g (ᴛ.ᴇ. radiasi foton), yang menghasilkan dua miliar pasangan ion dalam 1 cm³ udara. (Sinar-X mengukur paparan sumber, bidang radiasi, seperti yang dikatakan ahli radiologi, radiasi yang terjadi).

- Dosis yang diserap - energi radiasi pengion yang diserap oleh jaringan tubuh dalam satuan massa dalam Rads dan Grays;

Senang (dosis penyerap radiasi - Bahasa Inggris) - dosis serapan semua jenis radiasi pengion, di mana energi sebesar 100 erᴦ diserap dalam 1 g massa suatu zat. (Dalam 1 g jaringan biologis dengan komposisi berbeda, jumlah energi berbeda diserap.)

Dosis dalam rad = dosis dalam rontgen dikalikan k-t, mencerminkan energi radiasi dan jenis jaringan penyerap. Untuk udara: 1 rad = 0,88 roentgen;

untuk air dan jaringan lunak 1rad = 0,93R (dalam praktiknya diambil 1rad = 1R)

untuk jaringan tulang 1rad = (2-5)P

Satuan yang diadopsi dalam sistem C adalah Abu-abu (1 kg massa menyerap 1 J energi radiasi). 1Gy=100 rad (100R)

- Dosis setara - dosis serap dikalikan dengan koefisien yang mencerminkan kemampuan jenis radiasi tertentu untuk merusak jaringan tubuh dalam Rem dan Sievert. BER (setara biologis dengan sinar-X) adalah dosis radiasi nuklir apa pun yang menimbulkan efek biologis yang sama dalam lingkungan biologis seperti dosis sinar-X atau radiasi gamma sebesar 1 rontgen. D dalam rem = D dalam sewaᴦ.*OBE. RBE - koefisien efektivitas biologis relatif atau koefisien kualitas (QC)

Untuk b, g dan sewa. radiasi RBE (KK) = 1; untuk a dan proton = 10;

neutron lambat = 3-5; neutron cepat = 10.

Saringan(Sv) adalah dosis setara dari semua jenis radiasi yang diserap dalam 1 kg jaringan biologis, menciptakan efek biologis yang sama dengan dosis serapan 1 Gy radiasi foton. 1 Sv = 100rem(kamu = 100R)

-Dosis setara efektif - dosis setara dikalikan dengan koefisien dengan mempertimbangkan perbedaan sensitivitas jaringan yang berbeda terhadap radiasi, dalam Sieverts.

Koefisien risiko radiasi untuk berbagai jaringan (organ) manusia, yang direkomendasikan oleh ICRP: (misalnya, 0,12 - sumsum tulang merah, 0,15 - kelenjar susu, 0,25 - testis atau ovarium;) Koefisien menunjukkan bagian per organ individu pada iradiasi seragam seluruh tubuh

Dalam istilah biologis, penting untuk mengetahui tidak hanya dosis radiasi yang diterima suatu benda, tetapi dosis yang diterima per satuan waktu.

Tingkat dosis adalah dosis radiasi per satuan waktu.

D = P/t Misalnya, R/jam, mR/jam, μR/jam, μSv/jam, mrem/menit, Gy/s, dll.

Laju dosis serap dinyatakan sebagai pertambahan dosis per satuan waktu.

12 Karakteristik partikel a-, d dan radiasi g.

Kami akan mempertimbangkan sifat-sifat berbagai jenis radiasi pengion dalam bentuk tabel.

Jenis radiasi	Apa yang diwakilinya?	Mengenakan biaya	Berat	Energi MeV	Kecepatan	Ionisasi di udara pada jalur 1 cm	Jarak tempuh...dalam: Biologis Udara. Kain Logam
A	Aliran inti helium	Dua email Muatan positif ÅÅ	ke-4	2 – 11	10-20 ribu km/jam	100-150 ribu pasangan ion	2 – 10 cm	Pecahan mm (~0,1mm)	Seperseratus Mm
B	Aliran Elektron	Negatif dasar. Mengenakan biaya(-)	0,000548 pagi	0 – 12	kecepatan cahaya 0,3-0,99 (C)	50-100 pasangan ion	Hingga 25 meter	Hingga 1 cm	Beberapa mm.
G	El-instan. Radiasi aku<10 -11 м (в.свет 10 -7 м)	Tidak punya	g-kuantum memiliki massa diam =0	Dari keV hingga beberapa MeV	Dari 300.000 km/detik	Lemah	100-150 meter	meter	Puluhan cm.

13. Karakteristik kontaminasi radioaktif pada kecelakaan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Yodium-131 Strontium - 90(Sr-90) - T 1/2 -28 tahun dan sesium - 137

Zonasi setelah kecelakaan (berdasarkan pencemaran tanah dengan Cs-137 dan dosis tahunan):

Zona eksklusi (pengecualian) - lebih dari 40 Ci/km² (dosis lebih dari 50 mSv/tahun);

Zona pemukiman kembali (sukarela) – dari 15 hingga 40 Ci/km². (dosis 20 - 50 mSv/tahun);

Zona tempat tinggal terbatas (dengan pemukiman sementara bagi ibu hamil dan anak-anak) 5 - 15 Ci/km². (dosis dari 5 hingga 20 mSv/tahun);

Zona pengendalian radiasi (zona tempat tinggal dengan status sosial ekonomi preferensial) 1-5 Ci/km² (dosis 1 hingga 5 mSv/tahun).

Di Federasi Rusia, 15 wilayah (Bryansk, Kursk, Kaluga, Tula, Oryol, Ryazan, dll. - dari 1 hingga 43% wilayah) menerima kontaminasi radioaktif parsial (lebih dari 1 Ci/km2) dari kecelakaan Chernobyl.

Menurut undang-undang Federasi Rusia, penduduk yang tinggal di tanah dengan kontaminasi (cesium) lebih dari 1 Ci/km² berhak atas manfaat minimal.

14. Detektor radiasi pengion. Klasifikasi. Prinsip dan skema pengoperasian ruang ionisasi.

ruang ionisasi;

- penghitung proporsional;

Diagram skema pengoperasian detektor ionisasi.

Ruang ini diisi dengan udara atau gas inert, di dalamnya terdapat dua elektroda (katoda dan anoda), sehingga menimbulkan medan listrik.

Udara atau gas kering merupakan isolator yang baik dan tidak menghantarkan listrik. Tetapi partikel alfa dan beta bermuatan, begitu berada di dalam ruangan, mengionisasi media gas, dan kuanta gamma pertama-tama membentuk elektron cepat (fotoelektron, elektron Compton, pasangan elektron-positron) di dinding ruangan, yang juga mengionisasi media gas. Ion positif yang dihasilkan berpindah ke katoda, ion negatif ke anoda. Arus ionisasi muncul di sirkuit, sebanding dengan jumlah radiasi.

Arus ionisasi untuk besaran radiasi pengion yang sama bergantung secara kompleks pada tegangan yang diterapkan pada elektroda ruangan. Ketergantungan ini biasa disebut karakteristik tegangan arus dari detektor ionisasi.

Ruang ionisasi digunakan untuk mengukur semua jenis radiasi nuklir. Secara struktural, dirancang berbentuk datar, silindris, bulat, atau bidal dengan volume pecahan cm³ hingga 5 liter. Biasanya berisi udara. Bahan ruangannya adalah kaca plexiglass, Bakelite, Polystyrene, mungkin aluminium. Banyak digunakan dalam dosimeter individu (DK-0.2; KID-1, KID-2, DP-22V, DP-24, dll.).

15. Karakteristik pencemaran radioaktif pada ledakan nuklir.

Selama reaksi berantai fisi, U-235 dan Pu-239 dalam sebuah bom atom menghasilkan sekitar 200 isotop radioaktif dari sekitar 35 unsur kimia. Selama ledakan nuklir, reaksi berantai fisi terjadi secara instan di seluruh massa zat fisil, dan isotop radioaktif yang dihasilkan dilepaskan ke atmosfer dan kemudian jatuh ke tanah dalam bentuk jejak radioaktif yang memanjang.

Seluruh wilayah pencemaran radioaktif menurut derajat pencemarannya dibagi menjadi 4 zona, yang batas-batasnya ditandai dengan: dosis radiasi selama peluruhan sempurna – D ∞ di Roentgens dan tingkat radiasi 1 jam setelah ledakan hal 1 dalam R/jam.

Beras. 2.1. Zona kontaminasi radioaktif selama ledakan nuklir

Nama zona (dalam tanda kurung nilai P 1 (R/h), D ∞ (P)): A – infeksi sedang(8 R/jam, 40 R), B – kuat(80 R/jam, 400 R), B – berbahaya(240 R/jam, 1200 R), G - infeksi yang sangat berbahaya(800 R/jam, 4000 R).

Buku referensi menunjukkan ukuran zona tergantung pada kekuatan ledakan dan kecepatan angin di lapisan atas atmosfer - panjang dan lebar setiap zona ditunjukkan dalam km. Secara umum, suatu wilayah dianggap terkontaminasi jika tingkat radiasinya tinggi 0,5 R/jam - di masa perang dan 0,1mR/jam di masa damai (radiasi latar belakang alami di Yaroslavl - 0,01 mR/jam,)

Akibat peluruhan zat radioaktif, terjadi penurunan tingkat radiasi secara konstan, sesuai dengan rasionya

P t = P 1 t – 1,2

R

Beras. 2.2. Mengurangi tingkat radiasi setelah ledakan nuklir

Secara grafis, ini adalah penurunan eksponensial yang tajam. Analisis rasio ini menunjukkan bahwa dengan peningkatan waktu tujuh kali lipat, tingkat radiasi berkurang 10 kali lipat. Penurunan radiasi setelah kecelakaan Chernobyl jauh lebih lambat

Untuk semua kemungkinan situasi, tingkat dan dosis radiasi dihitung dan ditabulasi.

Penting untuk dicatat bahwa bahaya terbesar adalah kontaminasi radioaktif di daerah tersebut untuk produksi pertanian manusia, hewan, dan tumbuhan tidak hanya terpapar radiasi gamma eksternal, tetapi juga secara internal ketika zat radioaktif masuk ke dalam tubuh melalui udara, air, dan makanan. Pada manusia dan hewan yang tidak terlindungi, tergantung pada dosis yang diterima, penyakit radiasi dapat terjadi, dan tanaman pertanian memperlambat pertumbuhannya, menurunkan hasil dan kualitas produk tanaman, dan jika terjadi kerusakan parah, kematian tanaman terjadi.

16. Metode dasar pengukuran efisiensi meter radioaktivitas (absolut, terhitung dan relatif (komparatif). Karakteristik penghitungan (operasional).

Radioaktivitas suatu obat dapat ditentukan dengan metode absolut, terhitung dan relatif (komparatif). Yang terakhir adalah yang paling umum.

Metode mutlak. Lapisan tipis bahan yang diteliti diaplikasikan pada film khusus yang sangat tipis (10-15 μg/cm²) dan ditempatkan di dalam detektor, sebagai hasilnya sudut padat penuh (4p) digunakan untuk mencatat emisi partikel beta. , misalnya, dan efisiensi penghitungan hampir 100% tercapai. Saat bekerja dengan penghitung 4p, Anda tidak perlu melakukan banyak koreksi, seperti halnya metode perhitungan.

Aktivitas obat segera dinyatakan dalam satuan aktivitas Bq, Ku, mKu, dll.

Dengan metode perhitungan menentukan aktivitas absolut isotop pemancar alfa dan beta menggunakan penghitung pelepasan gas atau sintilasi konvensional.

Sejumlah faktor koreksi telah dimasukkan ke dalam rumus untuk menentukan aktivitas sampel, dengan mempertimbangkan kehilangan radiasi selama pengukuran.

A = N/w×e×k×r×q×r×g m×2,22×10¹²

A- aktivitas obat di Ku;

N- tingkat penghitungan dalam imp/mnt dikurangi latar belakang;

a- koreksi kondisi pengukuran geometri (sudut padat);

e- koreksi waktu penyelesaian instalasi penghitungan;

k- koreksi penyerapan radiasi pada celah udara dan pada jendela (atau dinding) counter;

R- koreksi penyerapan diri pada lapisan obat;

Q- koreksi hamburan balik dari media;

R- koreksi skema peluruhan;

G- koreksi radiasi gamma dengan campuran radiasi beta dan gamma;

M- porsi obat takar yang ditimbang dalam mg;

2,22×10¹² - faktor konversi jumlah peluruhan per menit ke Ci (1 Ci = 2,22*10¹² peluruhan/menit).

Untuk menentukan aktivitas spesifik, sangat penting untuk mengubah aktivitas per 1 mg menjadi 1 kg .

Aud = A*10 6, (Ku/kg)

Persiapan radiometri dapat disiapkan tipis tebal atau lapisan perantara materi yang sedang dipelajari.

Jika bahan yang diuji mempunyai setengah lapisan atenuasi - D1/2,

Itu tipis - di d<0,1D1/2, intermediat - 0,1D1/2 tebal (sediaan lapis tebal) d>4D1/2.

Semua faktor koreksi itu sendiri, pada gilirannya, bergantung pada banyak faktor dan, pada gilirannya, dihitung menggunakan rumus yang kompleks. Oleh karena itu, metode perhitungannya sangat memakan waktu.

Metode relatif (komparatif). telah menemukan aplikasi luas dalam menentukan aktivitas beta obat. Hal ini didasarkan pada perbandingan laju penghitungan dari suatu standar (obat dengan aktivitas yang diketahui) dengan laju penghitungan obat yang diukur.

Dalam hal ini, kondisi yang benar-benar identik harus dipenuhi ketika mengukur aktivitas obat standar dan obat yang diuji.

April = Aet* Npr/Net, Di mana

Aet adalah aktivitas obat pembanding, dispersi/menit;

Apr - radioaktivitas obat (sampel), dispersi/menit;

Kecepatan penghitungan bersih dari standar, imp/mnt;

Npr - laju penghitungan dari obat (sampel), imp/menit.

Paspor untuk peralatan radiometrik dan dosimetri biasanya menunjukkan kesalahan pengukuran yang dilakukan. Kesalahan relatif maksimum pengukuran (terkadang disebut kesalahan relatif dasar) ditunjukkan sebagai persentase, misalnya ± 25%. Untuk jenis instrumen yang berbeda dapat berkisar dari ± 10% hingga ± 90% (terkadang kesalahan jenis pengukuran untuk berbagai bagian skala ditunjukkan secara terpisah).

Dari kesalahan relatif maksimum ±d% Anda dapat menentukan maksimum mutlak kesalahan pengukuran. Jika pembacaan dari instrumen A diambil, maka kesalahan absolutnya adalah DA=±Ad/100. (Jika A = 20 mR, dan d = ±25%, maka kenyataannya A = (20 ± 5) mR. Artinya, berkisar antara 15 hingga 25 mR.

17. Detektor radiasi pengion. Klasifikasi. Prinsip dan diagram operasi detektor kilau.

Radiasi radioaktif dapat dideteksi (diisolasi, dideteksi) menggunakan perangkat khusus - detektor, yang pengoperasiannya didasarkan pada efek fisik dan kimia yang timbul dari interaksi radiasi dengan materi.

Jenis detektor: ionisasi, kilau, fotografi, kimia, kalorimetri, semikonduktor, dll.

Detektor yang paling banyak digunakan didasarkan pada pengukuran efek langsung interaksi radiasi dengan materi - ionisasi media gas. ruang ionisasi;

- penghitung proporsional;

- Penghitung Geiger-Muller (penghitung pelepasan gas);

- penghitung corona dan percikan,

serta detektor kilau.

Kilau (bercahaya) Metode deteksi radiasi didasarkan pada sifat sintilator untuk memancarkan radiasi cahaya tampak (kilatan cahaya - kilau) di bawah pengaruh partikel bermuatan, yang diubah oleh pengganda foto menjadi pulsa arus listrik.

Katoda Dinoda Anoda Penghitung sintilasi terdiri dari sintilator dan

PMT. Scintillator bersifat organik dan

Anorganik, dalam bentuk padat, cair atau gas

Kondisi. Ini adalah litium iodida, seng sulfida,

Natrium iodida, kristal tunggal angracene, dll.

100 +200 +400 +500 volt

Operasi PMT:- Di bawah pengaruh partikel nuklir dan kuanta gamma

Dalam sintilator, atom tereksitasi dan memancarkan kuanta warna yang terlihat - foton.

Foton membombardir katoda dan menjatuhkan fotoelektron darinya:

Fotoelektron dipercepat oleh medan listrik dinoda pertama, melumpuhkan elektron sekunder darinya, yang dipercepat oleh medan dinoda kedua, dan seterusnya, hingga terbentuk aliran elektron seperti longsoran yang mengenai katoda dan dicatat oleh katoda. sirkuit elektronik perangkat. Efisiensi penghitungan penghitung sintilasi mencapai 100%. Resolusinya jauh lebih tinggi dibandingkan di ruang ionisasi (10 v-5 - !0 v-8 versus 10¯³ di ruang ionisasi). Penghitung kilau dapat diterapkan secara luas pada peralatan radiometrik

18. Radiometer, tujuan, klasifikasi.

Dengan janji.

Radiometer - perangkat yang ditujukan untuk:

Pengukuran aktivitas obat radioaktif dan sumber radiasi;

Penentuan kerapatan fluks atau intensitas partikel dan kuanta pengion;

Radioaktivitas permukaan benda;

Aktivitas spesifik gas, cairan, padatan dan zat granular.

Radiometer terutama menggunakan penghitung pelepasan gas dan detektor kilau.

Οʜᴎ dibagi menjadi portabel dan stasioner.

Biasanya, mereka terdiri dari: - sensor detektor-pulsa; - penguat pulsa; - perangkat konversi; - pembilang elektromekanis atau elektronik; - sumber tegangan tinggi untuk detektor; - Catu daya untuk semua peralatan.

Untuk perbaikannya diproduksi: radiometer B-2, B-3, B-4;

radiometer dekatron PP-8, RPS-2; laboratorium otomatis "Gamma-1", "Gamma-2", "Beta-2"; dilengkapi dengan komputer yang memungkinkan penghitungan hingga beberapa ribu sampel sampel dengan pencetakan hasil otomatis -68 radiometer banyak digunakan -01.

Tunjukkan tujuan dan karakteristik salah satu perangkat.

19. Dosimeter, tujuan, klasifikasi.

Industri ini memproduksi berbagai jenis peralatan radiometrik dan dosimetri, yang diklasifikasikan:

Dengan metode perekaman radiasi (ionisasi, kilau, dll);

Berdasarkan jenis radiasi yang terdeteksi (a,b,g,n,p)

Sumber listrik (listrik, baterai);

Berdasarkan tempat lamaran (stasioner, lapangan, individu);

Dengan janji.

Dosimeter - perangkat yang mengukur paparan dan dosis serap (atau laju dosis) radiasi. Pada dasarnya terdiri dari detektor, penguat dan alat pengukur. Detektor dapat berupa ruang ionisasi, pencacah pelepasan gas, atau pencacah sintilasi.

Dibagi menjadi pengukur laju dosis- ini adalah DP-5B, DP-5V, IMD-5, dan dosimeter pribadi- mengukur dosis radiasi selama periode waktu tertentu. Ini adalah DP-22V, ID-1, KID-1, KID-2, dll. Ini adalah dosimeter saku, beberapa di antaranya dapat dibaca langsung.

Ada penganalisis spektrometri (AI-Z, AI-5, AI-100) yang memungkinkan Anda secara otomatis menentukan komposisi radioisotop dari sampel apa pun (misalnya, tanah).

Ada juga sejumlah besar alarm yang menunjukkan kelebihan radiasi latar dan tingkat kontaminasi permukaan. Misalnya, SZB-03 dan SZB-04 menandakan bahwa jumlah kontaminasi tangan dengan zat beta aktif telah terlampaui.

Tunjukkan tujuan dan karakteristik salah satu perangkat

20. Peralatan untuk departemen radiologi laboratorium kedokteran hewan. Karakteristik dan pengoperasian radiometer SRP-68-01.

Perlengkapan staf bagian radiologi laboratorium veteriner daerah dan kelompok radiologi daerah khusus atau antar kabupaten (di laboratorium veteriner daerah)

Radiometer DP-100

Radiometer KRK-1 (RKB-4-1em)

Radiometer SRP 68-01

Radiometer “Besklet”

Radiometer - dosimeter -01Р

Radiometer DP-5V (IMD-5)

Set dosimeter DP-22V (DP-24V).

Laboratorium dapat dilengkapi dengan peralatan radiometrik jenis lain.

Sebagian besar radiometer dan dosimeter di atas tersedia di departemen di laboratorium.

21. Periodisasi bahaya selama kecelakaan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Reaktor nuklir menggunakan energi intranuklir yang dilepaskan selama reaksi fisi berantai U-235 dan Pu-239. Selama reaksi fisi berantai, baik dalam reaktor nuklir maupun dalam bom atom, sekitar 200 isotop radioaktif dari sekitar 35 unsur kimia terbentuk. Dalam reaktor nuklir, reaksi berantai dikendalikan, dan bahan bakar nuklir (U-235) “terbakar” di dalamnya secara bertahap selama 2 tahun. Produk fisi - isotop radioaktif - terakumulasi dalam elemen bahan bakar (fuel element). Ledakan atom tidak dapat terjadi di dalam reaktor baik secara teoritis maupun praktis. Di Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Chernobyl, sebagai akibat dari kesalahan personel dan pelanggaran berat terhadap teknologi, ledakan termal terjadi, dan isotop radioaktif dilepaskan ke atmosfer selama dua minggu, terbawa angin ke berbagai arah dan, menetap di wilayah yang luas, menciptakan kontaminasi jerawatan di area tersebut. Dari semua isotop r/a, yang paling berbahaya secara biologis adalah: Yodium-131(I-131) – dengan waktu paruh (T 1/2) 8 hari, Strontium - 90(Sr-90) - T 1/2 -28 tahun dan sesium - 137(Cs-137) - T 1/2 -30 tahun. Akibat kecelakaan itu, 5% bahan bakar dan akumulasi isotop radioaktif dilepaskan di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl - aktivitas 50 MCi. Untuk cesium-137 setara dengan 100 buah. 200 Kt. bom atom. Sekarang terdapat lebih dari 500 reaktor di dunia, dan sejumlah negara menyediakan 70-80% listriknya dari pembangkit listrik tenaga nuklir, di Rusia 15%. Mengingat semakin menipisnya cadangan bahan bakar organik di masa mendatang, sumber energi utama adalah nuklir.

Periodisasi bahaya setelah kecelakaan Chernobyl:

1. periode bahaya akut yodium (yodium - 131) selama 2-3 bulan;

2. periode kontaminasi permukaan (radionuklida berumur pendek dan menengah) - sampai akhir tahun 1986ᴦ.;

3. periode masuknya root (Cs-137, Sr-90) - dari tahun 1987 selama 90-100 tahun.

22. Sumber alami radiasi pengion. Radiasi kosmik dan zat radioaktif alami. Dosis dari ERF.

1. Sumber radiasi pengion alami (iii)

Radiasi latar alami terdiri dari:

Radiasi kosmik;

Radiasi dari zat radioaktif alami yang terdapat di dalam bumi

batu, air, udara, bahan bangunan;

Radiasi dari zat radioaktif alami yang terdapat pada tumbuhan

dan dunia binatang (termasuk manusia).

Radiasi kosmik - dibagi dengan utama ini adalah aliran inti hidrogen (proton) yang terus jatuh - 80% dan inti unsur ringan (helium (partikel alfa), litium, berilium, boron, karbon, nitrogen) - 20%, menguap dari permukaan bintang, nebula, dan matahari dan diperkuat (dipercepat ) berulang kali dalam medan elektromagnetik benda luar angkasa hingga energi orde 10 10 eV dan lebih tinggi. (Di galaksi kita - Bima Sakti - 300 miliar bintang, dan galaksi 10 14)

Berinteraksi dengan atom-atom selubung udara bumi, radiasi kosmik primer ini melahirkan aliran sekunder radiasi kosmik, yang terdiri dari semua partikel elementer dan radiasi yang diketahui (± mu dan pi meson - 70%; elektron dan positron - 26%, proton primer - 0,05%, kuanta gamma, neutron cepat dan ultracepat).

Zat radioaktif alami dibagi menjadi tiga kelompok:

1) Uranium dan thorium dengan produk peluruhannya, serta potasium-40 dan rubidium-87;

2) Isotop dan isotop yang kurang umum dengan T 1/2 besar (kalsium-48, zirkonium-96, neodymium-150, samarium-152, renium-187, bismut-209, dll.);

3) Karbon-14, tritium, berilium -7 dan -9 - terus menerus terbentuk di atmosfer di bawah pengaruh radiasi kosmik.

Yang paling melimpah di kerak bumi adalah rubidium-87 (T 1/2 = 6.5.10 10 tahun), kemudian uranium-238, thorium-232, potassium-40. Namun radioaktivitas kalium-40 di kerak bumi melebihi radioaktivitas gabungan semua isotop lainnya (T 1/2 = 1,3 10 9 bertahun-tahun). Kalium-40 tersebar luas di tanah terutama tanah liat, aktivitas spesifiknya 6.8.10 -6 Ci/ᴦ.

Di alam, kalium terdiri dari 3 isotop: K-39 stabil (93%) dan K-41 (7%) dan radioaktif K-40 (01%). Konsentrasi K-40 dalam tanah adalah 3-20 nKu/g (pico - 10 -12),

Rata-rata dunia dianggap 10. Jadi, dalam 1 m³ (2 ton) - 20 Ku, dalam 1 km² - 5Ku (lapisan akar = 25 cm). Rata-rata kandungan U-238 dan Th-232 diambil sebesar 0,7 nKu/ᴦ. Ketiga isotop ini menghasilkan laju dosis latar belakang alami dari tanah = sekitar 5 μR/jam (dan jumlah yang sama dari radiasi kosmik) Latar belakang kita (8-10 μR/jam di bawah rata-rata. Fluktuasi di seluruh negeri 5-18, in dunia hingga 130 dan bahkan hingga 7000 mikroR/jam..

Bahan bangunan menciptakan radiasi gamma tambahan di dalam gedung (dari beton bertulang hingga 170 mrad/tahun, pada beton kayu - 50 mrad/tahun).

Air, Sebagai pelarut, ia mengandung senyawa kompleks uranium, thorium, dan radium yang larut. Di laut dan danau konsentrasi unsur radioaktif lebih tinggi dibandingkan di sungai. Mata air mineral banyak mengandung radium (7,5*10 -9 Cu/l) dan radon (2,6*10 -8 Cu/l). Kalium-40 di perairan sungai dan danau kurang lebih sama dengan radium (10 -11 Cu/l).

Udara(atmosfer) mengandung radon dan thoron yang dipancarkan dari batuan bumi dan karbon-14 dan tritium yang terus menerus terbentuk di atmosfer di bawah pengaruh neutron radiasi kosmik sekunder, interaksi

Kementerian Pendidikan Federasi Rusia

NEGARA RUSIA

HIDROMETEOROLOGI

UNIVERSITAS

Departemen

fisika eksperimental

suasana

PEKERJAAN LABORATORIUM No.16

oleh disiplin

“Metode dan sarana pengukuran hidrometeorologi.”

PENGUKURAN RADIOAKTIFITAS

Arah - Hidrometeorologi

Khusus - Meteorologi

Saint Petersburg

UDC 5

Pekerjaan laboratorium No. 16. Pengukuran radioaktivitas. Dalam disiplin “Metode dan sarana pengukuran hidrometeorologi”. – SPb.: RGGMU, 2004, 14 hal.

Uraian pekerjaan laboratorium berisi informasi teoritis tentang masalah pengukuran radioaktivitas, dan daftar operasi praktis yang dilakukan oleh siswa. Perhatian khusus diberikan pada satuan pengukuran radioaktivitas. Pekerjaan ini menjadi lebih relevan karena saat ini terdapat cukup banyak situs yang terkontaminasi di wilayah Rusia.

Ó Universitas Hidrometeorologi Negeri Rusia (RGHMU), 2004.

Satuan pengukuran radioaktivitas

Radiasi radioaktif terjadi ketika inti meluruh. Radiasi keras menyinari benda-benda, menyebabkan perubahan pada substansi penyusunnya. Oleh karena itu, ada beberapa besaran yang menggambarkan radiasi radioaktif. Beberapa di antaranya berhubungan dengan bahan radioaktif itu sendiri, yang lain menggambarkan perubahan pada zat yang diiradiasi. Mari kita daftarkan mereka.

1. Radioaktivitas(A). Ini adalah jumlah peluruhan nuklir yang terjadi pada sampel bahan radioaktif dalam satu detik. Tentu saja nilai A bergantung pada sifat zat radioaktif dan kuantitasnya. Radioaktivitas diukur dalam becquerel(Bq):

Ini adalah satuan SI. Tapi itu terlalu kecil untuk penggunaan praktis. Ini hanya digunakan ketika radioaktivitas suatu zat jelas-jelas rendah - misalnya, ketika menggambarkan radioaktivitas makanan, air atau bahan tidak aktif (pasir, tanah, dll.). aktivitas tertentu, diukur dalam becquerel per kilogram, atau aktivitas volumetrik, diukur dalam becquerel per liter. Untuk mendeskripsikan zat radioaktif digunakan satuan lain yang disebut rasa ingin tahu(Ki). Satu curie adalah radioaktivitas satu gram radium. Diketahui bahwa dalam satu detik, terjadi peluruhan nuklir 3,7 × 1010 dalam satu gram radium. Oleh karena itu, kita dapat menjalin hubungan:

1 Ki = 3,7 1010 Bq

Ketika kontaminasi radioaktif suatu wilayah dipelajari, satuan yang digunakan adalah curie per kilometer persegi (Ci/km2).

2. Dosis yang diserap D. Ini adalah perbandingan energi (W) yang diserap oleh benda yang disinari dengan massa benda tersebut (m):

Tentu saja, dosis serap diukur dalam joule per kilogram. Unit ini disebut abu-abu(Gr):

1 Gy = 1 J/kg

3. Dosis paparan J. Ini adalah perbandingan muatan (Q) yang terbentuk di udara kering selama iradiasi terhadap massa udara kering (m):

Dosis paparan diukur dalam coulomb per kilogram, atau dalam roentgens (r):

1 r = 2,58·10-4 C/kg

(Kelipatan 10-4 muncul ketika satuan muatan diubah menjadi SI dan volume udara menjadi massa).

Hubungan berikut dapat dengan mudah dibangun:

1 p = 8,77·10-3 Gy

Satuan yang umum digunakan adalah roentgen per jam (milliroentgen per hour, microroentgen per hour).

4. Tingkat dosis D·. Berikut perbandingan dosis serap terhadap waktu serapan (τ):

Anda dapat menghubungkan laju dosis dengan radioaktivitas:

dimana r adalah jarak antara zat radioaktif yang diradiasi dan benda yang diiradiasi, K – konstanta ionisasi, koefisien yang mengkarakterisasi zat radioaktif. Mari kita berikan nilai K untuk beberapa isotop.

K, jm2/kg

Saat mempelajari pencemaran radioaktif di suatu daerah, menurut standar yang berlaku, pengukuran dilakukan pada ketinggian 1,5 m dari permukaan bumi. Kemudian:

Namun yang terpenting adalah pengaruh radiasi terhadap tubuh manusia. Oleh karena itu, unit kelima lainnya diperkenalkan.

5. Dosis setara De. Ini adalah dosis serap dikalikan dengan koefisien (ke), tergantung pada jenis radiasi. Unit yang sesuai diberi nama saringan(Sv):

Nilai koefisien ke diberikan pada Tabel 2.

Jenis radiasi	radiasi sinar-X, γ – sinar,	neutron cepat,

Terlihat dari tabel, yang paling berbahaya adalah pecahan fisi nuklir.

Untuk menggambarkan radioaktivitas suatu area, digunakan beberapa unit - millisievert, microsievert (mSv, μSv), dan untuk menentukan laju dosis - millisievert per jam, microsievert per jam (mSv/jam, μSv/jam). Anda dapat dengan mudah mengatur rasionya:

1 μR/jam = 100 μSv/jam,

1 mR/jam = 100 mSv/jam.

Sekarang mari kita lihat standar yang ada untuk satuan dasar radioaktivitas.

Sehubungan dengan paparan radioaktif, penduduk dibagi menjadi tiga kelompok berikut.

1. Spesialis - orang yang bekerja dengan zat radioaktif dan sering menjalani pengawasan medis.

2. Orang yang terkadang bekerja dengan zat radioaktif.

3. Penduduk lainnya.

Norma untuk populasi ini berbeda-beda. Sejak kelompok pertama sering menjalani pemeriksaan kesehatan, dan sikap dokter terhadap mereka peringatan radiasi, maka untuk kelompok ini normanya paling tinggi. Untuk kelompok kedua, norma yang dianut sepuluh kali lebih sedikit, untuk kelompok ketiga - seratus kali lebih kecil dari kelompok pertama. Tabel 3 menunjukkan norma-norma untuk ketiga kelompok ini.

Kelompok populasi		D▪, mikro/jam	De, μSv/jam
Latar belakang alami

Di sini, di tabel. Tabel 3 menunjukkan nilai radiasi latar alam. Ini mungkin berbeda di berbagai wilayah. Misalnya batuan (marmer, granit, dll) mengandung isotop radioaktif, sehingga latar belakang radioaktif di daerah berbatu sedikit meningkat, hingga 0,3 - 0,4 μSv/jam. Itu tidak berbahaya. Namun jika laju dosis melebihi 0,60 μSv/jam (60 μR/jam), ahli meteorologi yang mengamati wajib memberitahukan kepada pihak yang berwenang.

Perkiraan nilai aktivitas spesifik untuk produk makanan adalah Bq/kg. Penggunaan produk makanan dengan aktivitas spesifik lebih dari 1 KBq/kg untuk radiasi β dan 0,1 KBq/kg untuk radiasi α tidak diperbolehkan. Untuk bahan bangunan (pasir, batu pecah, dll) nilai yang diperbolehkan tidak lebih dari 4 kBq/kg.

Prinsip pengoperasian penghitung Geiger

Bagian utama meteran adalah tabung pelepasan gas yang berisi gas dengan tekanan rendah (Gbr. 1.)

Ketika sebuah partikel (neutron, partikel α, dll.) terbang ke dalam tabung, terjadi ionisasi molekul gas. Ion yang dihasilkan terbang ke elektroda tabung bermuatan - anoda (1) dan katoda (2). Dalam perjalanannya mereka bertemu dengan molekul gas lainnya. Jalur bebas rata-rata (yaitu jarak antar molekul) sedemikian rupa sehingga ion mempunyai waktu untuk memperoleh kecepatan yang cukup untuk mengionisasi molekul yang ditemuinya. Kemudian sepasang ion baru terbentuk, yang juga terbang ke elektroda, mengionisasi molekul lain, dll. Terjadi proses ionisasi semua molekul gas di dalam tabung seperti longsoran salju. Tabung menyala. Resistensi tabung Rtr turun tajam. Kehadiran resistensi redaman R ~ 107 Ohm mengarah pada fakta bahwa pada Rtr<

Dosimeter DRGB-01 menggunakan penghitung digital yang menghitung jumlah pulsa selama interval waktu tertentu. Angka yang sesuai dengan jumlah pulsa yang dihitung ditampilkan pada indikator digital. Parameter perangkat dipilih sehingga angka ini sama dengan aktivitas yang diukur dalam mikrosievert per jam atau kilobecquerel per kilogram.

Prosedur pengoperasian perangkat DRGB-01

Dosimeter DRGB-01 memungkinkan Anda mengukur besaran berikut.

1. Nilai laju dosis ekuivalen radiasi γ (mode F), dinyatakan dalam μSv/jam. Mode ini mengasumsikan kemungkinan pengukuran tunggal dan siklik (berkala) dengan periode 20 detik.

2. Nilai aktivitas spesifik suatu benda karena adanya radionuklida pemancar β- dan γ di dalamnya, dinyatakan dalam KBq/kg (mode A).

3. Nilai kerapatan fluks permukaan partikel β, akibat kontaminasi permukaan apa pun dengan radionuklida pemancar β (mode B).

Dalam penelitian ini, diasumsikan bahwa dosimeter hanya akan digunakan pada dua mode pertama.

Panel depan dosimeter ditunjukkan pada Gambar. 2.

Prosedur untuk bekerja dengan dosimeter dalam modeF(pengukuran laju dosis radiasi γ).

1. Tanpa memindahkan layar plastik dari penutup belakang, arahkan perangkat, pegang di tangan Anda pada ketinggian sekitar 1,5 m di atas area tanah yang sedang diperiksa.

2. Nyalakan perangkat dengan menggerakkan sakelar ke posisi paling kanan. Pada saat yang sama, huruf “F” muncul pada indikator digital (1) dan angka 0,00 mulai muncul; lalu 0,01; 0,02, dll.

3. Setelah 20 detik, indikator akan menunjukkan nilai terukur laju dosis dalam μSv/jam. Misalnya, nilai F 0,15 berarti 0,15 mikrosievert per jam (atau 15 mikroroentgen per jam).

4. Tanpa operasi tambahan, perangkat masuk ke dalam mode pengukuran siklik. Setiap 20 detik nilai laju dosis baru muncul pada indikator. Mode ini nyaman digunakan untuk pengukuran berkelanjutan, misalnya mengukur laju dosis sambil berjalan di sepanjang rute. Jika indikator suara dihidupkan dalam mode siklik (sakelar 4 diatur ke posisi paling kanan), maka sinyal suara terdengar ketika laju dosis melebihi 0,60 μSv/jam (atau 60 μSv/jam).

5. Jika diinginkan untuk mengalihkan perangkat ke mode pengukuran tunggal (seperti yang diasumsikan dalam pekerjaan ini), maka Anda perlu menghidupkan daya perangkat dengan sakelar (2), kemudian menyalakan alarm suara dengan sakelar ( 4) lalu tekan tombol (3) sekali. Tanda F 0,00 muncul pada tampilan digital; lalu F 0,01; F 0,02, dst. Setelah 20 detik, sinyal suara akan menunjukkan akhir proses pengukuran dan angka yang muncul pada indikator menunjukkan nilai laju dosis setara dalam μSv/jam. Anda dapat mengulangi pengukuran dalam satu mode hanya dengan mematikan perangkat terlebih dahulu (sakelar diatur ke posisi kiri), lalu menyalakannya kembali.

Prosedur pengoperasian dosimeter pada mode A(penentuan aktivitas spesifik air, tanah, makanan, dll).

1. Ambil toples standar rumah tangga dengan kapasitas 0,5 liter (kaca atau polietilen), isi dengan produk uji sehingga batas atas tidak mencapai tepi leher toples sebesar 3 - 5 milimeter. Sampel siap untuk diukur.

2. Keluarkan perangkat dari toples pada jarak minimal 1,5 meter dan ukur latar belakangnya. Untuk melakukannya, hidupkan perangkat dengan berpindah ke posisi kanan, hidupkan alarm suara dengan sakelar (4) dan tekan tombol (3) dua kali. Tanda R.00.0 muncul pada indikator, kemudian nilai pada indikator tersebut meningkat. Setelah 520 detik (8 menit 40 detik), perangkat mengeluarkan sinyal suara dan titik setelah angka paling kanan pada indikator menghilang. Angka-angka ini tidak dapat digunakan secara independen dan tidak boleh dicatat dalam catatan observasi.

3. Kembalikan instrumen ke lokasi sampel. Tanpa melepas saringan, letakkan perangkat di leher tabung sampel seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2. Tekan tombol (3) sekali. Setelah 520 detik, perangkat mengeluarkan sinyal suara dan titik setelah angka paling kanan pada indikator menghilang. Angka-angka pada indikator ini merupakan nilai perkiraan aktivitas spesifik produk, dinyatakan dalam KBq/kg.

4. Untuk menentukan aktivitas spesifik produk secara akurat, nilai yang diambil dari indikator harus dikalikan dengan faktor koreksi yang diambil dari Tabel 1 (lihat Lampiran).

5. Pengukuran berulang terhadap aktivitas tertentu hanya dapat dilakukan setelah perangkat dimatikan dan semua operasi pada paragraf 2 - 4 diulang.

Penyelesaian pekerjaan

1. Mendapatkan dosimeter DRBG-01 dari asisten laboratorium atau guru. Nyalakan dan ukur tingkat latar belakang radioaktif di laboratorium dalam mode F, lakukan operasi yang sesuai (lihat di atas). Apakah nilai ini normal?

2. Tempatkan dosimeter di atas sumber radiasi radioaktif berdaya rendah pada ketinggian sentimeter. Untuk memastikan keselamatan operasional, sumbernya ditutup dengan penutup dan harus ditempatkan di dalam layar logam berbentuk silinder. Lepaskan penutup logam dari sumbernya dan, dalam mode F, ukur tingkat radiasi dari sumber pada ketinggian ini.

3. Letakkan salah satu contoh parafin pada sumbernya, setelah dicatat sebelumnya ketebalannya h. Ukur tingkat radiasi. Selanjutnya, ulangi pengukuran dengan sampel lain yang lebih tebal. Buatlah tabel ketergantungan tingkat radiasi terhadap ketebalan sampel parafin. Gabungkan sampel dengan menumpuknya di atas satu sama lain dan menentukan ketebalan total h. Buatlah grafik ketergantungan yang dihasilkan De(h).

4. Ukur radioaktivitas spesifik air keran, lalu siapkan sampelnya dengan mengisi toples kaca dengan air keran. Catat nilai yang dihasilkan dan tentukan aktivitas spesifik A dalam kilobecquerel per kilogram menggunakan faktor koreksi (lihat lampiran).

5. Ukur aktivitas spesifik granit yang dihancurkan menggunakan sampel siap pakai yang tersedia di laboratorium. Catat nilai yang dihasilkan dan tentukan aktivitas spesifik A dalam kilobecquerel per kilogram menggunakan faktor koreksi (lihat lampiran). Bandingkan dengan aktivitas air keran. Bagaimana Anda menjelaskan perbedaan nilai?

6. Matikan alat, serahkan kepada asisten laboratorium atau guru dan bersihkan tempat kerja anda.

Persyaratan laporan

Laporan harus memuat:

1. Penjelasan singkat prinsip pengoperasian dosimeter DRBG-01.

2. Urutan semua tindakan Anda selama bekerja.

3. Nilai latar belakang radioaktif di laboratorium, dinyatakan dalam μSv/jam dan dalam μR/jam.

4. Grafik ketergantungan radiasi radioaktif pada sumber radiasi berdaya rendah sebagai fungsi ketebalan sampel parafin De(h).

5. Nilai aktivitas spesifik air ledeng dan batu pecah granit dalam KBq/Kg.

6. Penjelasan dan analisis hasil yang diperoleh.

Pertanyaan kontrol

1. Apa yang dimaksud dengan radioaktivitas dan dalam satuan apa diukur?

2. Jelaskan pengertian konsep “dosis serap” dan “laju dosis”.

3. Berapa dosis pemaparan? Jelaskan pengertian fisis dari konsep “roentgen” dan “roentgen per jam”. Apa hubungan antara satuan tersebut dengan satuan SI?

4. Berapa dosis ekuivalennya? Satuan apa yang digunakan untuk mengukurnya?

5. Apa radioaktivitas spesifik suatu produk? Dalam satuan apa diukur? Berapa nilai aktivitas spesifik yang diperbolehkan untuk produk makanan? Untuk bahan bangunan?

6. Apa standar dasar paparan radioaktif bagi masyarakat? Mengapa norma-norma ini berbeda untuk kelompok populasi yang berbeda?

7. Anda mengukur tingkat radioaktivitas di stasiun cuaca. Nilai yang Anda terima adalah 0,7 μSv/jam. Apakah ini normal? Tindakan Anda dalam hal ini.

8. Menjelaskan prinsip pengoperasian pencacah Geiger.

9. Mengapa resistansi redaman dipasang pada rangkaian counter Geiger?

Bibliografi

1. Standar keselamatan radiasi (NRB-99). Kementerian Kesehatan Rusia, 19с.

2. Aturan sanitasi dasar untuk memastikan keselamatan radiasi (OSPORB-99). Kementerian Kesehatan Rusia, 20с.

3. Dosimeter-radiometer DRGB-01 - "ECO-1". Buku petunjukc.

Aplikasi

Faktor koreksi pembacaan dosimeter DRGB-01 untuk menghitung radioaktivitas spesifik produk.

Kepadatan Produk	Nama Produk	Faktor koreksi
	Teh, jamur kering, beri dan buah-buahan, daging asap
	Air, susu dan produk susu, buah beri mentah, buah-buahan dan sayuran, daging
	Tanah, pasir, batu pecah, dll.

EDISI PENDIDIKAN

PEKERJAAN LABORATORIUM No.16

Pengukuran radioaktivitas

Editor

LR No. 000 tanggal 30/12/96

Ditandatangani untuk dicetak. Format 60×90 1/16

Jurnal buku kertas.

Peredaran 50 Pesanan 3. Dicetak....

RGGMU, Malookhtinsky pr.98.

Penemuan ini berkaitan dengan fisika dan teknologi nuklir dan dapat digunakan untuk membuat detektor yang memantau radioaktivitas lingkungan. Inti dari penemuan ini: metode ini terdiri dari pendeteksian partikel alfa akibat dampak ionisasi di dekat elektroda pusat detektor silinder yang diisi dengan udara atmosfer. 3 gaji terbang.

Penemuan ini berkaitan dengan fisika dan teknologi nuklir dan dapat digunakan untuk membuat detektor untuk memantau radioaktivitas lingkungan. Metode yang diketahui untuk menentukan aktivitas gas adalah dengan mengukur jumlah partikel alfa yang dipancarkan sebagai akibat peluruhan produk anak radon yang dikumpulkan pada filter dari objek yang dibersihkan secara terus menerus. Kerugian dari metode ini adalah perlunya menggunakan blower, yang mempersulit pengoperasian metode ini. Solusi teknis terdekat (prototipe) adalah metode untuk menentukan konsentrasi radon dan produk turunannya di udara dan perangkat untuk implementasinya. Inti dari metode ini adalah memasukkan udara ke dalam bejana, menciptakan medan listrik yang tidak seragam di dalamnya, daftarkan pulsa listrik dengan diskriminasi berdasarkan amplitudo dan bentuk. Kerugian dari metode ini adalah kebutuhan untuk menggunakan peralatan radio yang kompleks. Metode yang diusulkan berbeda karena detektor ionisasi silinder digunakan, potensial konstan diterapkan ke elektroda pusat, dan kuat medan listrik diatur cukup untuk melakukan ionisasi tumbukan, jari-jari r elektroda eksternal dipilih tergantung pada jangkauannya. partikel alfa R produk anak radon, dicatat untuk jangka waktu tertentu, jumlah partikel alfa yang melewati area ionisasi tumbukan, dan darinya, dengan mempertimbangkan volume detektor, radioaktivitas udara atmosfer adalah bertekad. Menurut klaim 1 dari rumus penemuan ini, potensial positif diterapkan pada elektroda internal, dan partikel alfa dicatat pada r>R. Partikel alfa produk anak radon diendapkan pada elektroda luar dan tidak terdaftar karena jari-jari elektroda luar dipilih lebih besar dari jangkauan partikel alfa, sehingga tidak mencapai daerah ionisasi tumbukan yang ada. dekat filamen. Partikel alfa yang dihasilkan oleh radon melewati daerah ionisasi tumbukan. Oleh karena itu, detektor hanya mencatat radioaktivitas radon dan aerosol bermuatan negatif. Dengan elektroda bagian dalam pada potensial negatif, seluruh volume detektor sensitif terhadap partikel alfa, sehingga mendeteksi aerosol, produk turunan yang disimpan pada elektroda pusat, dan radon. Bentuk dan amplitudo pulsa listrik dari partikel alfa yang muncul dari permukaan elektroda pusat berbeda dengan partikel alfa yang direkam dari volume detektor. Hal ini memungkinkan mereka untuk didaftarkan secara terpisah. Menurut ayat 3 klaim, potensial negatif diterapkan pada elektroda pusat, jari-jari elektroda luar dipilih kurang dari kisaran partikel alfa produk anak radon, dan jumlah pulsa listrik yang dihasilkan oleh radon dan jumlah pulsa listrik yang dihasilkan oleh produk turunannya selama periode tertentu dicatat secara terpisah waktu. Untuk menentukan konsentrasi radon di udara atmosfer, udara terlebih dahulu dimurnikan dari aerosol dan produk peluruhan radon.

MENGEKLAIM

1. Suatu metode untuk mengukur radioaktivitas udara dengan menghitung partikel alfa yang terbentuk dalam volume detektor ionisasi berbentuk silinder dengan elektroda internal dan eksternal yang diisi dengan udara atmosfer, ditandai dengan terciptanya area di dekat elektroda internal yang kuat medan listriknya cukup. untuk melakukan ionisasi tumbukan, diendapkan oleh medan listrik, produk anak radon dan aerosol diterapkan ke elektroda, partikel alfa yang melewati area ionisasi tumbukan dicatat, dan berdasarkan jumlahnya selama periode waktu tertentu, dengan memperhitungkan memperhitungkan volume detektor dan rasio r/R yang dipilih, di mana r adalah jari-jari elektroda eksternal, R adalah jangkauan partikel alfa yang menentukan radioaktivitas udara. 2. Metode menurut klaim 1, dicirikan bahwa potensial positif diterapkan pada elektroda internal detektor ionisasi, dan registrasi partikel alfa dilakukan pada r > R. 3. Metode menurut klaim 1, ditandai di dalamnya potensial negatif, dan partikel alfa terdaftar di r< R, при этом дополнительно регистрируют альфа-частицы, не проходящие через область ударной ионизации. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что атмосферный воздух предварительно очищают от аэрозолей и продуктов распада радона и дополнительно определяют концентрацию радона в воздухе.

Untuk menetapkan kemungkinan suatu tubuh menerima radiasi eksternal dan mengukurnya, dengan mempertimbangkan risiko berkembangnya satu atau beberapa tingkat penyakit radiasi yang terkait dengan radiasi, metode dosimetri radiasi dipraktikkan baik di lingkungan maupun dalam kaitannya dengan individu.

Dalam kondisi kemungkinan terkena radiasi, untuk memastikan fakta ini dan menentukan dosis sinar gamma dan sinar-X yang diterima selama periode waktu tertentu, diusulkan metode kontrol fotografi individu menggunakan film fotografi. Seseorang memakai kaset kecil dengan film fotografi sensitif, yang berubah menjadi hitam karena pengaruh radiasi. Tingkat kehitaman tergantung pada dosis radiasi, yang meningkat seiring dengan itu. Dengan mengukur derajat kehitaman film dalam waktu tertentu, dosis yang diterima dapat ditentukan.

Metode pemantauan pribadi lainnya adalah penggunaan ruang ionisasi portabel kecil. Kamera yang telah diisi sebelumnya akan kehilangan daya saat dipakai dalam kondisi radiasi. Berdasarkan penurunan muatan selama waktu tertentu, besarnya dosis yang diterima dapat dihitung.

Dosis iradiasi neutron yang diterima ditentukan oleh derajat aktivitas yang diinduksi neutron. Di bawah pengaruh neutron, banyak unsur penyusunnya diaktifkan di jaringan: natrium, fosfor, klorin, belerang, karbon, kalsium, dll. Dosis terbesar dihasilkan oleh radiasi natrium dan fosfor.

Untuk menentukan dosis neutron, dihitung bagian mana dari natrium dan fosfor dalam tubuh, yang kandungannya sedikit berbeda, menjadi aktif di bawah pengaruh neutron. Penentuan dilakukan dengan darah dan urin. Konsentrasi natrium dan fosfor ditentukan secara kimiawi pada volume substrat yang tepat. Substrat dikeringkan, dibakar, dan residu kering dioleskan ke sasaran. Dengan menggunakan penghitung beta, derajat aktivitas yang diperoleh ditentukan dengan mempertimbangkan aktivitas spesifik dan konsentrasi natrium dan fosfor dalam substrat.

Beberapa jam setelah iradiasi neutron, aktivitas yang diinduksi terutama disebabkan oleh natrium, yang memancarkan partikel beta dan sinar gamma. Dengan waktu paruh natrium aktif yang kecil (15 jam), hanya dalam beberapa jam nilai isotop ini menurun, dan aktivitasnya terutama disebabkan oleh fosfor, yang waktu paruhnya adalah 14,3 hari.

Karena seseorang yang disinari neutron menjadi sumber radiasi gamma, dosis neutron juga dapat ditentukan dari intensitas radiasi tersebut, diukur dengan penghitung besar yang terletak di sekitar tubuh korban. Saat menilai dosis yang diterima, waktu yang berlalu dari penyinaran hingga penelitian diperhitungkan, karena tingkat aktivitas yang diinduksi terus menurun.

Setelah zat aktif masuk ke dalam tubuh dan disimpan, zat tersebut dapat dikeluarkan sebagian melalui sekret dan ekskreta, dimana keberadaannya dapat ditentukan baik dengan metode kimia khusus (jika zat tersebut asing bagi tubuh dalam kondisi alami), atau dengan metode kimia. aktivitas yang mereka timbulkan dalam biosubstrat yang diteliti. Kotoran dan urin paling sering diperiksa. Zat aktif dapat berupa pemancar alfa, beta, dan gamma.

Radiasi gamma dari tubuh manusia dapat ditentukan dengan metode yang digunakan untuk menentukan dosis neutron yang diterima. Aktivitas urin dan feses ditentukan setelah substrat dikeringkan dan dibakar, diaplikasikan pada target dan diukur menggunakan penghitung alfa dan beta.

Namun, seseorang tidak dapat mengharapkan hubungan yang tepat dan konstan antara kandungan zat yang dimasukkan ke dalam tubuh dan jumlah ekskresinya.

Beberapa isotop aktif dapat ditentukan dengan mengukur aktivitas dalam darah jika zat-zat ini, yang didistribusikan secara merata ke seluruh organ, menentukan hubungan yang diketahui antara kandungannya dalam tubuh dan konsentrasinya dalam darah (natrium, karbon, belerang).

Jika zat aktif atau produk pemecahannya dilepaskan dalam bentuk gas melalui paru-paru, keberadaannya dapat dideteksi dengan mengukur aktivitas spesifik udara yang dihembuskan menggunakan ruang ionisasi yang terhubung ke alat yang mengukur arus ionisasi.

Aktivitas yang sangat rendah dalam sediaan dapat ditentukan dengan menggunakan pelat sensitif berlapis tebal. Obat diaplikasikan pada emulsi fotografis dan setelah pemaparan dan pengembangan pelat yang tepat dalam emulsi, area yang menghitam ditemukan - garis yang disebabkan oleh aksi pergerakan partikel bermuatan aktif (jejak).

Partikel alfa menghasilkan lintasan yang pendek, tebal, dan lurus, sedangkan elektron (partikel beta) menghasilkan lintasan yang lebih tipis, panjang, dan melengkung. Pelat tersebut diperiksa di bawah mikroskop dengan perbesaran 200-600 kali.

1. Radiasi pengion
2. Metode deteksi dan pengukuran
3. Satuan pengukuran
4. Satuan radioaktivitas
5. Satuan radiasi pengion
6. Nilai dosimetri
7. Perangkat pengintaian radiasi dan pemantauan dosimetri
8. Dosimeter rumah tangga
9. Radiofobia

Radiasi pengion

Radiasi pengion - ini adalah radiasi apa pun, yang interaksinya dengan lingkungan mengarah pada pembentukan muatan listrik dengan tanda berbeda.
Selama ledakan nuklir, kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir dan transformasi nuklir lainnya, radiasi yang tidak terlihat atau terlihat oleh manusia muncul dan beraksi. Berdasarkan sifatnya, radiasi nuklir dapat bersifat elektromagnetik, seperti radiasi gamma, atau dapat berupa aliran partikel elementer yang bergerak cepat - neutron, proton, partikel beta dan alfa. Setiap radiasi nuklir, berinteraksi dengan berbagai bahan, mengionisasi atom dan molekulnya. Ionisasi lingkungan semakin kuat, semakin besar laju dosis radiasi penetrasi atau radioaktivitas radiasi dan paparannya yang berkepanjangan.

Dampak radiasi pengion pada manusia dan hewan adalah rusaknya sel-sel hidup di dalam tubuh, yang dapat menyebabkan berbagai tingkat penyakit, dan dalam beberapa kasus, kematian. Untuk menilai dampak radiasi pengion pada manusia (hewan), dua karakteristik utama harus diperhatikan: kemampuan pengion dan penetrasi. Mari kita lihat dua kemampuan radiasi alfa, beta, gamma, dan neutron. Radiasi alfa adalah aliran inti helium dengan dua muatan positif. Kemampuan ionisasi radiasi alfa di udara ditandai dengan terbentuknya rata-rata 30 ribu pasang ion per 1 cm perjalanan. Itu banyak. Inilah bahaya utama dari radiasi ini. Sebaliknya, kemampuan penetrasinya tidak terlalu bagus. Di udara, partikel alfa hanya bergerak sejauh 10 cm. Partikel tersebut dihentikan oleh selembar kertas biasa.

Radiasi beta adalah aliran elektron atau positron dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Kemampuan pengionnya rendah dan berjumlah 40 - 150 pasang ion per 1 cm perjalanan di udara. Daya tembusnya jauh lebih tinggi dibandingkan radiasi alfa, mencapai 20 cm di udara.

Radiasi gamma adalah radiasi elektromagnetik yang merambat dengan kecepatan cahaya. Kemampuan ionisasi di udara hanya beberapa pasang ion per 1 cm lintasan. Namun daya tembusnya sangat tinggi - 50 - 100 kali lebih besar dibandingkan radiasi beta dan mencapai ratusan meter di udara.
Radiasi neutron merupakan aliran partikel netral yang terbang dengan kecepatan 20 - 40 ribu km/s. Kapasitas pengionnya adalah beberapa ribu pasang ion per 1 cm lintasan. Daya tembusnya sangat tinggi dan mencapai beberapa kilometer di udara.
Mengingat kemampuan pengion dan penetrasi, kita dapat menarik kesimpulan. Radiasi alfa memiliki kemampuan pengion yang tinggi dan kemampuan penetrasi yang lemah. Pakaian biasa sepenuhnya melindungi seseorang. Yang paling berbahaya adalah masuknya partikel alfa ke dalam tubuh bersama udara, air dan makanan. Radiasi beta mempunyai daya ionisasi yang lebih kecil dibandingkan radiasi alfa, namun daya tembusnya lebih besar. Pakaian tidak lagi dapat memberikan perlindungan penuh; Anda perlu menggunakan jenis penutup apa pun. Ini akan jauh lebih dapat diandalkan. Radiasi gamma dan neutron memiliki kemampuan penetrasi yang sangat tinggi; perlindungan terhadapnya hanya dapat diberikan oleh tempat perlindungan, tempat perlindungan radiasi, ruang bawah tanah dan ruang bawah tanah yang dapat diandalkan.

Metode deteksi dan pengukuran

Sebagai hasil interaksi radiasi radioaktif dengan lingkungan luar, terjadi ionisasi dan eksitasi atom dan molekul netralnya. Proses-proses ini mengubah sifat fisikokimia media yang diiradiasi. Mengambil fenomena ini sebagai dasar, metode ionisasi, kimia dan sintilasi digunakan untuk merekam dan mengukur radiasi pengion.

Metode ionisasi. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa di bawah pengaruh radiasi pengion dalam suatu medium (volume gas), terjadi ionisasi molekul, akibatnya konduktivitas listrik medium ini meningkat. Jika dua elektroda ditempatkan di dalamnya, yang diberi tegangan konstan, maka terjadi pergerakan ion yang terarah di antara elektroda, yaitu. Arus ionisasi disebut melewatinya, yang dapat dengan mudah diukur. Perangkat semacam ini disebut detektor radiasi. Ruang ionisasi dan penghitung pelepasan gas dari berbagai jenis digunakan sebagai detektor dalam instrumen dosimetri.
Metode ionisasi adalah dasar pengoperasian instrumen dosimetri seperti DP-5A (B,V), DP-22V dan ID-1.

Metode kimia. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa molekul zat tertentu, akibat paparan radiasi pengion, terurai, membentuk senyawa kimia baru. Jumlah bahan kimia yang baru terbentuk dapat ditentukan dengan berbagai cara. Metode yang paling mudah untuk melakukan ini didasarkan pada perubahan kepadatan warna reagen yang bereaksi dengan senyawa kimia yang baru terbentuk. Prinsip pengoperasian dosimeter kimia DP-70 MP untuk radiasi gamma dan neutron didasarkan pada metode ini.

Metode kilau. Metode ini didasarkan pada fakta bahwa beberapa zat (seng sulfida, natrium iodida, kalsium tungstat) bersinar ketika terkena radiasi pengion. Munculnya cahaya merupakan konsekuensi dari eksitasi atom di bawah pengaruh radiasi: ketika kembali ke keadaan dasar, atom memancarkan foton cahaya tampak dengan kecerahan yang bervariasi (kilau). Foton cahaya tampak ditangkap oleh perangkat khusus - yang disebut tabung photomultiplier, yang mampu mendeteksi setiap flash. Pengoperasian pengukur dosis individu ID-11 didasarkan pada metode kilau untuk mendeteksi radiasi pengion.

satuan pengukuran

Ketika para ilmuwan menemukan radioaktivitas dan radiasi pengion, satuan pengukuran mereka mulai bermunculan. Misalnya: rontgen, curie. Tetapi mereka tidak dihubungkan oleh sistem apapun, dan oleh karena itu disebut unit non-sistemik. Di seluruh dunia sekarang ada sistem pengukuran terpadu - SI (Sistem Internasional). Di negara kita, ini tunduk pada penerapan wajib mulai 1 Januari 1982. Pada 1 Januari 1990, transisi ini harus diselesaikan. Namun karena kesulitan ekonomi dan kesulitan lainnya, proses tersebut tertunda. Namun, semua peralatan baru, termasuk peralatan dosimetri, biasanya dikalibrasi dalam unit baru.

Satuan radioaktivitas

Satuan aktivitasnya adalah satu transformasi nuklir per detik. Untuk tujuan reduksi, istilah yang lebih sederhana digunakan - satu peluruhan per detik (peluruhan/s). Dalam sistem SI, satuan ini disebut becquerel (Bq). Dalam praktik pemantauan radiasi, termasuk di Chernobyl, hingga saat ini, unit aktivitas di luar sistem - curie (Ci) - banyak digunakan. Satu curie sama dengan 3,7 * 1010 transformasi nuklir per detik. Konsentrasi suatu zat radioaktif biasanya ditandai dengan konsentrasi aktivitasnya. Dinyatakan dalam satuan aktivitas per satuan massa: Ci/t, mCi/g, kBq/kg, dll. (aktivitas spesifik). Per satuan volume: Ci/m3, mCi/l, Bq/cm3. dan seterusnya. (konsentrasi volume) atau per satuan luas: Ci/km3, mCi/s m2. , PBq/m2. dan seterusnya.

Satuan radiasi pengion

Untuk mengukur besaran yang menjadi ciri radiasi pengion, satuan “roentgen” secara historis adalah yang pertama kali muncul. Ini adalah ukuran dosis paparan sinar-x atau radiasi gamma. Kemudian, “rad” ditambahkan untuk mengukur dosis radiasi yang diserap.

Dosis radiasi(dosis serap) - energi radiasi radioaktif yang diserap dalam satuan zat yang diiradiasi atau oleh seseorang. Dengan bertambahnya waktu penyinaran, dosisnya pun meningkat. Pada kondisi penyinaran yang sama, hal ini bergantung pada komposisi zat. Dosis yang diserap mengganggu proses fisiologis dalam tubuh dan dalam beberapa kasus menyebabkan penyakit radiasi dengan tingkat keparahan yang berbeda-beda. Sebagai satuan dosis radiasi yang diserap, sistem SI menyediakan satuan khusus - abu-abu (Gy). 1 abu-abu adalah satuan dosis serap dimana 1 kg. Zat yang disinari menyerap energi sebesar 1 joule (J). Oleh karena itu 1 Gy = 1 J/kg.
Dosis radiasi serap merupakan besaran fisis yang menentukan derajat paparan radiasi.

Tingkat dosis(laju dosis yang diserap) - kenaikan dosis per satuan waktu. Hal ini ditandai dengan tingkat akumulasi dosis dan dapat meningkat atau menurun seiring waktu. Satuannya dalam sistem C berwarna abu-abu per detik. Ini adalah laju dosis radiasi yang diserap dalam 1 detik. dosis radiasi 1 Gy dibuat dalam zat tersebut. Dalam praktiknya, untuk memperkirakan dosis radiasi yang diserap, satuan laju dosis serapan di luar sistem masih banyak digunakan - rad per jam (rad/h) atau rad per detik (rad/s).

Dosis setara. Konsep ini diperkenalkan untuk memperhitungkan secara kuantitatif dampak biologis yang merugikan dari berbagai jenis radiasi. Ditentukan dengan rumus Deq = Q*D, dimana D adalah dosis serap suatu jenis radiasi tertentu, Q adalah faktor kualitas radiasi, yang untuk berbagai jenis radiasi pengion dengan komposisi spektral yang tidak diketahui diterima untuk sinar-X dan radiasi gamma-1, untuk radiasi beta-1, untuk neutron dengan energi 0,1 hingga 10 MeV-10, untuk radiasi alfa dengan energi kurang dari 10 MeV-20. Dari gambar di atas jelas bahwa dengan dosis serapan yang sama, radiasi neutron dan alfa masing-masing menimbulkan efek merusak 10 dan 20 kali lebih besar. Dalam sistem SI, dosis ekivalen diukur dalam saringan (Sv). Sebuah saringan sama dengan satu abu-abu dibagi dengan faktor kualitas. Untuk Q = 1 kita peroleh

1 Sv = 1 Gi = 1J/k= 100 rad= 100 rem.
Q Q Q

Rem (setara biologis dari sinar-X) adalah satuan dosis setara non-sistemik, yaitu dosis serapan radiasi apa pun yang menyebabkan efek biologis yang sama dengan 1 sinar-X radiasi gamma radiasi gamma sama dengan 1, maka pada tanah terkontaminasi zat radioaktif pada penyinaran luar sebesar 1 Sv = 1 Gy; 1 rem = 1 rad; 1 rad » 1 R.
Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa dosis ekuivalen, serapan, dan paparan bagi orang yang memakai alat pelindung diri di area terkontaminasi hampir sama.

Tingkat dosis yang setara- perbandingan pertambahan dosis ekuivalen dalam selang waktu tertentu. Dinyatakan dalam saringan per detik. Karena lamanya seseorang berada di medan radiasi pada tingkat yang dapat diterima biasanya diukur dalam jam, maka lebih baik jika laju dosis ekuivalen dinyatakan dalam mikrosievert per jam.
Menurut kesimpulan Komisi Internasional untuk Perlindungan Radiasi, efek berbahaya pada manusia dapat terjadi pada dosis setara minimal 1,5 Sv/tahun (150 rem/tahun), dan dalam kasus paparan jangka pendek - pada dosis di atas 0,5 Sv ( 50 rem). Ketika paparan radiasi melebihi ambang batas tertentu, penyakit radiasi terjadi.
Laju dosis ekivalen yang dihasilkan oleh radiasi alam (yang berasal dari bumi dan kosmik) berkisar antara 1,5 hingga 2 mSv/tahun dan ditambah sumber buatan (obat-obatan, dampak radioaktif) antara 0,3 hingga 0,5 mSv/tahun. Jadi ternyata seseorang menerima 2 sampai 3 mSv per tahun. Angka-angka ini merupakan perkiraan dan bergantung pada kondisi tertentu. Menurut sumber lain, angkanya lebih tinggi dan mencapai 5 mSv/tahun.

Dosis paparan- ukuran efek ionisasi radiasi foton, ditentukan oleh ionisasi udara dalam kondisi kesetimbangan elektronik.
Satuan SI untuk dosis paparan adalah satu coulomb per kilogram (C/kg). Unit ekstrasistemiknya adalah roentgen (R), 1R - 2,58*10-4 C/kg. Pada gilirannya, 1 C/kg » 3,876 * 103 R. Untuk kenyamanan dalam bekerja, ketika menghitung ulang nilai numerik dosis paparan dari satu sistem satuan ke sistem lainnya, tabel yang tersedia dalam literatur referensi biasanya digunakan.

Tingkat dosis paparan- kenaikan dosis paparan per satuan waktu. Satuan SI-nya adalah ampere per kilogram (A/kg). Namun, selama masa transisi, Anda dapat menggunakan satuan non-sistemik - rontgen per detik (R/s).

1 R/dtk = 2,58*10-4 A/kg

Harus diingat bahwa setelah 1 Januari 1990, tidak disarankan menggunakan konsep dosis paparan dan kekuatannya sama sekali. Oleh karena itu, selama masa transisi, nilai-nilai ini harus ditunjukkan bukan dalam satuan SI (C/kg, A/kg), tetapi dalam satuan non-sistemik - roentgens dan roentgens per detik.

Perangkat pengintaian radiasi dan pemantauan dosimetri

Instrumen yang dirancang untuk mendeteksi dan mengukur radiasi radioaktif disebut instrumen dosimetri. Elemen utamanya adalah alat penginderaan, penguat arus ionisasi, alat pengukur, pengubah tegangan, dan sumber arus.

Bagaimana klasifikasi perangkat dosimetri?

Kelompok pertama- Ini adalah radiometer meter sinar-X. Mereka menentukan tingkat radiasi di suatu area dan kontaminasi berbagai benda dan permukaan. Ini termasuk pengukur laju dosis DP-5V (A, B) - model dasar. Perangkat ini digantikan oleh IMD-5.

Kelompok kedua. Dosimeter untuk menentukan dosis radiasi individu. Kelompok ini meliputi: dosimeter DP-70MP, satu set pengukur dosis individu ID-11.

Kelompok ketiga. Instrumen dosimetri rumah tangga. Mereka memungkinkan penduduk untuk menavigasi situasi radiasi di daerah tersebut dan memiliki gambaran tentang kontaminasi berbagai benda, air dan makanan.

Pengukur laju dosis DP-5V dirancang untuk mengukur tingkat radiasi gamma dan kontaminasi radioaktif (kontaminasi) berbagai benda (objek) oleh radiasi gamma. Laju dosis paparan radiasi gamma ditentukan dalam miliroentgens atau roentgens per jam (mR/h, R/h). Perangkat ini juga dapat mendeteksi kontaminasi beta. Rentang pengukuran radiasi gamma adalah dari 0,05 mR/jam hingga 200 R/jam. Untuk tujuan ini, ada enam subrentang pengukuran. Pembacaan dilakukan di sepanjang panah perangkat. Selain itu juga dipasang indikasi suara yang dapat didengarkan menggunakan headphone. Ketika kontaminasi radioaktivitas terdeteksi, panah menyimpang, dan terdengar bunyi klik di telepon, dan frekuensinya meningkat seiring dengan meningkatnya kekuatan radiasi gamma.

Daya disuplai dari dua elemen tipe 1,6 PMC. Berat perangkat ini 3,2 kg. Prosedur untuk mempersiapkan perangkat untuk pengoperasian dan pengoperasiannya dijelaskan dalam instruksi terlampir.
Tata cara pengukuran kadar radiasi adalah sebagai berikut. Layar probe ditempatkan pada posisi “G” (radiasi gamma). Kemudian rentangkan tangan Anda dengan probe ke samping dan pegang pada ketinggian 0,7 - 1 m dari tanah. Pastikan penahan probe menghadap ke bawah. Anda tidak dapat melepas probe atau mengambilnya di tangan Anda, tetapi membiarkannya di dalam wadah perangkat, tetapi pembacaannya harus dikalikan dengan koefisien pelindung tubuh sebesar 1,2
Tingkat radioaktivitas objek yang terkontaminasi biasanya diukur di area yang tidak terkontaminasi atau di tempat di mana latar belakang gamma eksternal tidak melebihi kontaminasi maksimum yang diizinkan pada suatu objek lebih dari tiga kali lipat.

Latar belakang gamma diukur pada jarak 15 - 20 m dari objek yang terkontaminasi, mirip dengan mengukur tingkat radiasi di lapangan.

Untuk mengukur kontaminasi permukaan oleh radiasi gamma, layar probe ditempatkan pada posisi “G”. Kemudian probe dilakukan hampir dekat dengan objek (pada jarak 1 - 1,5 cm). Lokasi infeksi terbesar ditentukan oleh defleksi panah dan jumlah klik maksimum pada headphone.

Pengukur laju dosis IMD-5 melakukan fungsi yang sama dan dalam rentang yang sama. Secara tampilan, kenop kontrol dan prosedur pengoperasian, praktis tidak ada bedanya dengan DP-5V. Ini memiliki fitur desainnya sendiri. Misalnya, daya disuplai dari dua elemen A-343, yang menjamin pengoperasian terus menerus selama 100 jam.

Pengukur laju dosis IMD-22 mempunyai dua ciri khas. Pertama, dapat mengukur dosis serap tidak hanya dari radiasi gamma, tetapi juga dari radiasi neutron, dan kedua, dapat digunakan baik pada kendaraan bergerak maupun pada objek diam (titik kendali, struktur pelindung). Oleh karena itu, dapat diberi daya dari jaringan terpasang mobil, pengangkut personel lapis baja, atau dari jaringan biasa, yang digunakan untuk penerangan, pada tegangan 220 V. Rentang pengukuran untuk kendaraan pengintai adalah dari 1 x 10-2 hingga 1 x 104 rad/jam, untuk titik kontrol stasioner - dari 1 hingga 1 x 104 rad/jam.

Dosimeter DP-70MP dirancang untuk mengukur dosis iradiasi gamma dan neutron dalam kisaran 50 hingga 800 R. Ini adalah ampul kaca yang berisi larutan tidak berwarna. Ampul ditempatkan dalam wadah plastik (DP-70MP) atau logam (DP-70M). Wadah ditutup dengan penutup, di dalamnya terdapat standar warna yang sesuai dengan warna larutan pada dosis iradiasi 100 R (rad). Faktanya adalah ketika larutan diiradiasi, larutan berubah warna. Properti ini adalah dasar pengoperasian dosimeter kimia. Hal ini memungkinkan untuk menentukan dosis untuk penyinaran tunggal dan ganda. Dosimeter memiliki berat 46 g, dibawa dalam saku pakaian. Untuk menentukan dosis radiasi yang diterima, ampul dikeluarkan dari wadahnya dan dimasukkan ke dalam badan kolorimeter. Dengan memutar disk dengan filter, mereka mencari kecocokan antara warna ampul dan warna filter yang tertulis dosis radiasinya. Jika intensitas warna ampul (dosimeter) berada di antara dua filter yang berdekatan, maka dosis ditentukan sebagai nilai rata-rata dosis yang ditunjukkan pada filter tersebut.

Set pengukur dosis individu ID-11 Dirancang untuk pemantauan individu terhadap paparan manusia untuk tujuan diagnosis utama cedera radiasi. Kit ini mencakup 500 pengukur dosis ID-11 individu dan alat pengukur. ID-11 menyediakan pengukuran dosis serapan gamma dan radiasi campuran gamma-neutron dalam kisaran 10 hingga 500 rad (roentgen). Dengan iradiasi berulang, dosis dijumlahkan dan disimpan oleh perangkat selama 12 bulan. Berat ID-11 hanya 25 g, dibawa dalam saku pakaian.
Alat ukur tersebut dibuat agar dapat bekerja pada kondisi lapangan dan stasioner. Nyaman untuk digunakan. Memiliki laporan pembacaan digital di panel depan.
Untuk menjaga kehidupan dan kesehatan masyarakat, pengendalian paparan radioaktif diselenggarakan. Bisa perorangan atau kelompok. Dengan metode individual, dosimeter diberikan kepada setiap orang - biasanya diterima oleh komandan formasi, petugas pengintai, pengemudi mobil dan orang lain yang melakukan tugas secara terpisah dari unit utama mereka.

Metode pengendalian kelompok digunakan terhadap sisa personel formasi dan penduduk. Dalam hal ini, dosimeter individu diberikan kepada satu atau dua unit, kelompok, tim atau kepada komandan shelter, senior di shelter. Dosis yang terdaftar dihitung sebagai dosis individu untuk setiap orang dan dicatat dalam buku catatan.

Dosimeter rumah tangga

Akibat kecelakaan Chernobyl, radionuklida berjatuhan di wilayah yang luas. Untuk mengatasi masalah kesadaran masyarakat, Komisi Nasional Proteksi Radiasi (NCRP) mengembangkan “Konsep Penciptaan dan Pengoperasian Sistem Pemantauan Radiasi yang Dilakukan oleh Masyarakat”. Sejalan dengan itu, masyarakat harus dapat secara mandiri menilai situasi radiasi di tempat tinggal atau lokasinya, termasuk penilaian kontaminasi radioaktif pada makanan dan pakan.

Untuk tujuan ini, industri memproduksi instrumen sederhana, portabel dan murah - indikator yang setidaknya memberikan penilaian laju dosis radiasi eksternal dari nilai latar belakang dan indikasi tingkat laju dosis radiasi gamma yang diizinkan.
Berbagai instrumen yang digunakan oleh masyarakat (termometer, barometer, penguji) mengukur besaran mikro (suhu, tekanan, tegangan, arus). Instrumen dosimetri mencatat jumlah mikro, yaitu proses yang terjadi pada tingkat nuklir (jumlah peluruhan nuklir, fluks partikel individu, dan kuanta).

bertabrakan. Selain itu, pengukuran tunggal tidak memberikan pembacaan yang akurat. Perlu dilakukan beberapa pengukuran dan menentukan nilai rata-rata. Kemudian semua nilai yang diukur harus dibandingkan dengan standar agar dapat menentukan dengan benar hasil dan kemungkinan dampaknya terhadap tubuh manusia. Semua ini membuat bekerja dengan dosimeter rumah tangga menjadi agak spesifik. Satu aspek lagi yang perlu disebutkan. Entah kenapa, saya mendapat kesan bahwa di semua negara dosimeter diproduksi dalam jumlah besar, dijual bebas dan masyarakat rela membelinya. Tidak ada yang seperti ini. Memang ada perusahaan yang memproduksi dan menjual perangkat semacam itu. Tapi harganya sama sekali tidak murah. Misalnya, di AS, dosimeter berharga 125 - 140 dolar, di Prancis, di mana terdapat lebih banyak pembangkit listrik tenaga nuklir daripada yang kita miliki, dosimeter tidak dijual kepada masyarakat. Namun di sana, seperti yang dikatakan para pemimpin, hal tersebut tidak diperlukan.
Perangkat dosimetri rumah tangga kami benar-benar dapat diakses oleh masyarakat, dan dalam hal kinerja, tingkat tinggi, kualitas dan desain, perangkat ini lebih unggul daripada perangkat asing. Berikut beberapa di antaranya: “Bella”, RKSB-104, Master-1, “Bereg”, SIM-05, IRD-02B

Radiofobia

Akibat kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl, orang-orang dihadapkan pada fenomena yang tidak biasa dan, dalam banyak kasus, tidak dapat dipahami - radiasi. Anda tidak dapat mendeteksinya dengan indera Anda, Anda tidak dapat merasakannya pada saat terkena (iradiasi), Anda tidak dapat melihatnya. Oleh karena itu, segala macam rumor, berlebihan dan distorsi pun bermunculan. Hal ini memaksa beberapa orang untuk menanggung tekanan psikologis yang sangat besar, yang terutama disebabkan oleh buruknya pengetahuan tentang sifat-sifat radiasi, cara dan metode perlindungan terhadapnya.
Misalnya, apa yang terjadi pada akhir tahun 1990 di Subpolar Nadym di rumah 13 di Jalan Molodezhnaya. Seseorang, yang memiliki dosimeter, karena penasaran, mulai mengukur tingkat radiasi dan menetapkan bahwa tingkat radiasi tersebut diduga dua kali lipat dari tingkat normal. Bagaimana dia mengukurnya, standar apa yang dia bandingkan, hanya Tuhan yang tahu, tetapi banyak yang menganggap pembicaraan tentang “serbuan” rumah sebagai fakta yang dapat dipercaya. Orang-orang terkejut dan bergegas meninggalkan apartemen mereka. Di mana? Untuk apa? Apa sebutan untuk semua ini?

Contoh lain. Pada awal Maret 1989, di Nakhodka, sidang dewan kota mendukung tuntutan penduduk untuk tidak mengizinkan kapal nuklir baru Severomorput masuk ke pelabuhan Vostochny. Tindakan seperti itu tidak bisa disebut selain ketidaktahuan biasa. Tidakkah orang tahu bahwa sejumlah besar kapal dengan pembangkit listrik tenaga nuklir telah beroperasi di dunia sejak lama dan tidak seorang pun, bahkan penduduk Murmansk, tempat kapal pemecah es nuklir ditambatkan, tidak memprotes. Awak kapal tersebut tidak menderita penyakit radiasi dan tidak membuat mereka panik. Bagi mereka, kata “Radiasi” sudah dikenal dan dimengerti. Beberapa orang, setelah mendengar kata “Radiasi”, siap lari kemana saja kecuali menjauh. Tapi tidak perlu lari, tidak perlu. Radiasi latar alami ada dimana-mana, seperti oksigen di udara. Anda tidak perlu takut dengan radiasi, tetapi Anda juga tidak boleh mengabaikannya. Dalam dosis kecil tidak berbahaya dan mudah ditoleransi oleh manusia, namun dalam dosis besar dapat mematikan. Pada saat yang sama, inilah saatnya untuk memahami bahwa radiasi bukanlah sesuatu yang bisa dijadikan bahan lelucon, melainkan balas dendam pada manusia karenanya. Setiap orang harus mengetahui dengan pasti bahwa seseorang dilahirkan dan hidup dalam kondisi radiasi yang konstan. Yang disebut radiasi latar alam sedang berkembang di dunia, antara lain radiasi kosmik dan radiasi unsur radioaktif yang selalu ada di kerak bumi. Dosis total radiasi ini, yang membentuk latar belakang radiasi alami, bervariasi di berbagai wilayah dalam batas yang cukup luas dan rata-rata 100 - 200 mrem (1-2 mSv) per tahun atau sekitar 8 - 20 μR/jam.

Peran penting dimainkan oleh sumber radioaktif yang diciptakan oleh manusia, yang digunakan dalam pengobatan, dalam produksi energi listrik dan panas, untuk memberi sinyal kebakaran dan membuat pelat jam bercahaya, banyak instrumen, mencari mineral, dan dalam urusan militer.
Prosedur dan perawatan medis yang melibatkan penggunaan radioaktivitas merupakan kontributor utama terhadap dosis yang diterima manusia dari sumber buatan manusia. Radiasi digunakan untuk diagnosis dan pengobatan. Salah satu perangkat yang paling umum adalah mesin sinar-X, dan terapi radiasi adalah cara utama untuk melawan kanker. Ketika Anda pergi ke klinik untuk ruang rontgen, Anda tampaknya tidak sepenuhnya menyadari bahwa Anda sendiri, atas kemauan Anda sendiri, atau lebih tepatnya, karena kebutuhan, berusaha untuk menerima radiasi tambahan. Jika fluorografi dada akan dilakukan, maka Anda perlu mengetahui dan memahami bahwa tindakan tersebut akan menghasilkan dosis satu kali sebesar 3,7 mSv (370 mrem). X-ray gigi akan memberikan lebih banyak lagi - 30 mSv (3 rem). Dan jika Anda merencanakan fluoroskopi lambung, maka radiasi lokal 300 mSv (30 rem) menanti Anda di sini. Namun, orang melakukan ini sendiri, tidak ada yang memaksanya, dan tidak ada kepanikan dalam hal ini. Mengapa? Ya, karena penyinaran tersebut pada prinsipnya ditujukan untuk kesembuhan pasien. Dosis ini sangat kecil, dan tubuh manusia berhasil menyembuhkan kerusakan kecil akibat radiasi dalam waktu singkat dan mengembalikan keadaan semula.
Di institusi dan perusahaan medis di Rusia terdapat ratusan ribu sumber radioaktif dengan berbagai kapasitas dan tujuan. Lebih dari lima ribu perusahaan, organisasi dan institusi yang menggunakan isotop radioaktif terdaftar di St. Petersburg dan wilayah Leningrad saja. Sayangnya, penyimpanannya sangat buruk. Jadi, dari salah satu perusahaan di Sankt Peterburg, seorang pekerja mencuri senyawa luminescent yang memancarkan radiasi dengan sekuat tenaga, dan mengecat sandal serta sakelar lampu di kamarnya dengan senyawa tersebut: biarlah bersinar dalam gelap!
Buruknya pengetahuan manusia tentang alam di mana ia hidup sungguh mengejutkan; ketidaktahuan yang mendalam sungguh mengejutkan. Si kecil ini tidak menyadari bahwa dia dan keluarganya terkena radiasi terus-menerus, yang tidak akan menghasilkan sesuatu yang baik.
Sumber paparan yang paling umum adalah jam tangan dengan pelat jam yang bercahaya. Mereka memberikan dosis tahunan 4 kali lebih tinggi dibandingkan yang disebabkan oleh kebocoran di pembangkit listrik tenaga nuklir. TV berwarna juga merupakan sumber radiasi sinar-X. Jika Anda menonton program setiap hari selama 3 jam selama setahun, hal ini akan menyebabkan paparan tambahan dengan dosis 0,001 mSv (0,1 mrem). Dan jika Anda terbang dengan pesawat, Anda akan menerima radiasi tambahan karena ketebalan pelindung udara berkurang seiring bertambahnya ketinggian. Manusia menjadi lebih terbuka terhadap sinar kosmik. Jadi saat terbang menempuh jarak 2400 km. - 10 μSv (0,01 mSv atau 1 mrem), saat terbang dari Moskow ke Khabarovsk angka ini sudah menjadi 40 - 50 μSv (4 - 5 mrem).
Apa yang Anda makan, minum, hirup - semua ini juga mempengaruhi dosis yang Anda terima dari sumber alami. Misalnya, karena konsumsi unsur potasium-40, radioaktivitas tubuh manusia meningkat secara signifikan.
Produk makanan juga memberikan beban radiasi tambahan. Produk roti, misalnya, memiliki radioaktivitas sedikit lebih besar dibandingkan susu, krim asam, mentega, kefir, sayuran, dan buah-buahan. Jadi asupan unsur radioaktif dalam diri seseorang berhubungan langsung dengan rangkaian makanan yang dimakannya.
Kita harus memahami bahwa radiasi mengelilingi kita dimana-mana, kita dilahirkan, kita hidup di lingkungan ini, dan tidak ada yang tidak wajar di sini.

Radiofobia adalah penyakit ketidaktahuan kita. Itu hanya bisa disembuhkan dengan pengetahuan.