Приборы радиационной и химической разведки

Файл : prib.doc (размер : 90,624 байт)

Дозиметрические приборы

Принцип обнаружения ионизирую​щих (радиоактивных) излучений (ней​тронов, гамма-лучей, бета- и альфа-частиц) основан на способности этих излучений ионизировать вещество сре​ды, в которой они распространяются. Ионизация, в свою очередь, является причиной физических и химических из​менений в веществе, которые могут быть обнаружены и измерены. К та​ким" изменениям среды относятся: из​менения электропроводности веществ (газов, жидкостей, твердых материа​лов); люминесценция (свечение) не​которых веществ; засвечивание фото​пленок; изменение цвета, окраски, прозрачности, сопротивления электри​ческому току некоторых химических растворов и др.

Для обнаружения и измерения ио​низирующих излучений используют следующие методы: фотографический, сцинтилляционный, химический и ио​низационный.

Фотографический метод основан на степени почернения фотоэмульсии. Под воздействием ионизирующих из​лучений молекулы бромистого сереб​ра, содержащегося в фотоэмульсии, распадаются на серебро и бром. При этом образуются мельчайшие кристал​лики серебра, которые и вызывают почернение фотопленки при ее проявле​нии. Плотность почернения пропор​циональна поглощенной энергии излу​чения. Сравнивая плотность почерне​ния с эталоном, определяют дозу из​лучения (экспозиционную или погло​щенную), полученную пленкой. На этом принципе основаны индивидуаль​ные фотодозиметры.

Сциптилляционный метод. Некото​рые вещества (сернистый цинк, йодистый натрий) под воздействием иони​зирующих излучений светятся. Количество

вспышек пропорционально мощ​ности дозы излучения и регистрируется с помощью специальных приборов — фотоэлектронных умножителей.

Химический метод. Некоторые хи​мические вещества под воздействием ионизирующих излучений меняют свою структуру. Так, хлороформ в воде при облучении разлагается с образовани​ем соляной кислоты, которая дает цветную реакцию с красителем, добав​ленным к хлороформу. Двухвалентное железо в кислой среде окисляется в трехвалентное под воздействием сво​бодных радикалов НО2 и ОН, образу​ющихся в воде при ее облучении. Трех​валентное железо с красителем дает цветную реакцию. По плотности ок​раски судят о дозе излучения (погло​щенной энергии). На этом принципе основаны химические дозиметры ДП-70 и ДП-70М.

В современных дозиметрических приборах широкое распространение получил ионизационный метод обнару​жения и измерения ионизирующих из​лучений.

Ионизационный метод. Под воздей​ствием излучений в изолированном объеме происходит ионизация газа:, электрически нейтральные атомы (мо​лекулы) газа разделяются на положи​тельные и отрицательные ионы. Если в этот объем поместить два электрода, к которым приложено постоянное на​пряжение, то между электродами соз​дается электрическое поле. При нали​чии электрического поля в ионизиро​ванном газе возникает направленное движение заряженных частиц, т.е. че​рез газ проходит электрический ток, называемый ионизационным. Измеряя ионизационный ток, можно судить об интенсивности ионизирующих излуче​ний.

Приборы, работающие на основе ионизационного метода, имеют принципиально одинаковое устройство и включают: воспринимающее устройство (ионизационную камеру или газоразрядный счетчик),усилитель ионизационного тока, регистрирующее устройство(микроамперметр) и источник питания.

Ионизационная камера представ​ляет собой заполненный воздухом за​мкнутый объем, внутри которого нахо​дятся два изолированных друг от дру​га электрода (типа конденсатора). К электродам камеры приложено на​пряжение от источника постоянного тока. При отсутствии ионизирующего излучения в цепи ионизационной каме​ры тока не будет, поскольку воздух является изолятором. При воздействии же излучений в ионизационной камере молекулы воздуха ионизируются. В электрическом поле положительно заряженные частицы перемещаются к катоду, а отрицательные — к аноду. В цепи камеры возникает ионизацион​ный ток, который регистрируется мик​роамперметром. Числовое значение ио​низационного тока пропорционально мощности излучения. Следовательно, по ионизационному току можно судить о мощности дозы излучений, воздейст​вующих на камеру. Ионизационная камера работает в области насыще​ния.

Газоразрядный счетчик использует​ся для измерения радиоактивных излу​чений малой интенсивности. Высокая чувствительность счетчика позволяет измерять интенсивность излучения в десятки тысяч раз меньше той, кото​рую удается измерить ионизационной камерой.