Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Счетчик радиации все виды

Дозиметр

Классические дозиметры относятся к группе приборов, посредством которых удаётся измерить так называемую «эквивалентную» дозу излучений за определённый интервал времени. При этом сам процесс снятия таких показаний принято называть дозиметрией.

Иногда под дозиметром ошибочно понимаются близкие по классу приборы, называемые радиометрами. Последние предназначаются для определения активности радиоактивных элементов в конкретных образцах или источниках проникающих излучений. Процесс измерения этих показателей называется радиометрией. Перед тем, как выбрать дозиметр радиации, необходимо ознакомиться с устройством этих изделий, а также с основными областями их применения.

Состав устройства и его назначение

Основным функциональным элементом дозиметра является детектор, или чувствительный датчик радиации, предназначенный для преобразования потока ионизирующего излучения в ту или иную форму, доступную для визуального представления и наблюдения.

Функцию такого детектора могут выполнять следующие чувствительные элементы или устройства:

  • Ионизационная камера, используемая для определения интенсивности опасного излучения;
  • Сцинтиллятор, предназначенный для регистрации радиоактивного фона на местности;
  • Счётчик Гейгера, применяемый для контроля уровня воздействия отдельных частиц.

Ионизационной камерой, как правило, оснащаются индивидуальные дозиметры, внешне напоминающие авторучку с расположенным в торце окошечком.

Обратите внимание! Дозиметры, оснащённые таким чувствительным элементом, встречаются в продаже под обозначениями «ДДГН» или «ДДГ».

Второй тип датчика – сцинтиллятор, чаще всего встречается в специализированных приборах, измеряющих радиацию. Они выпускаются под обозначением «СРП-88» и обычно используются в геологоразведке. И, наконец, счётчики Гейгера устанавливаются в войсковых моделях радиометров типа «ДП-12», а также в бытовых устройствах комбинированного класса («Припять», «Белла», «Эксперт», «Сосна»).

В нашей стране индивидуальные бытовые измерители радиации широко применяются со времён аварии на Чернобыльской АЭС, когда под опасным облучением оказались тысячи людей. До событий 1986 года они использовались лишь в чисто научных или военных целях.

Типы дозиметров

Для того чтобы получить полное представление о том, что такое дозиметр, прежде всего, следует ознакомиться с существующими типами этих регистрирующих устройств. По своему назначению все известные марки дозиметрических устройств подразделяются на профессиональные и бытовые образцы. Рассмотрим каждую из этих категорий более подробно.

Профессиональные устройства

Этот класс дозиметров, помимо своего основного назначения, может использоваться как радиометр, который способен контролировать наличие и измерять количественное содержание радионуклидов в жидкостях, газах, а также в любых других материальных средах.

Профессиональные дозиметры с функцией радиометра

Универсальные дозиметрические приборы могут применяться для следующих целей:

  • Определение интенсивности потока ионизирующих излучений;
  • Проверки на степень радиоактивного заражения различных веществ и предметов;
  • Оценка текущей радиационной обстановки в конкретных местностях.

При применении этих современных устройств по виду и энергетическому спектру фиксируемого излучения удаётся сделать вывод о классе изотопа. К тому же в большинстве приборов для измерения радиационного фона имеется отдельный детектор, позволяющий регистрировать излучения альфа частиц.

Бытовые дозиметры

Обычный бытовой прибор чаще всего имеет комбинированное исполнение, предполагающее наличие сразу двух режимов работы (как радиометр и в качестве дозиметра) с возможностью переключения между ними. Кроме того, такие изделия оснащаются встроенной системой сигнализации, а результаты измерения выводятся в них на специальный дисплей цифрового типа.

Бытовые дозиметры с выводом информации на дисплей

Масса бытовых моделей обычно не превышает 400 грамм, а их габариты допускают ношение в карманах рабочей одежды.

Дополнительная информация. Некоторые из наиболее «продвинутых» образцов таких устройств могут носиться на запястье руки подобно обычным часам. Время их непрерывной работы от обычного элемента питания без подзарядки может составлять от нескольких часов до месяца (в зависимости от частоты включения).

Диапазон измерения контролируемого параметра составляет для большинства образцов домашних дозиметров от 10 до 10000 микрорентген в час, а допустимая погрешность определения радиации не превышает ±30%. Высокая относительная погрешность не мешает этим приборам успешно проверять на заражение строительные материалы и завезённые неизвестно откуда продукты питания. Помимо этого, с их помощью удаётся с относительной точностью контролировать радиационную обстановку на загородном участке и вокруг дома.

Другие типы регистрирующих устройств

Помимо рассмотренной классификации, дозиметры различаются по специфике своего применения, в соответствие с которой они могут быть представлены:

  • Приборами индивидуального типа (они регистрируют накопленную одним человеком дозу);
  • Промышленными моделями, применяемыми непосредственно на опасном объекте (на АЭС, например). Эти изделия предназначаются для непрерывной дозиметрической оценки воздушной среды и её постоянного мониторинга;
  • Образцами изделий для военных нужд, рассчитанными на эксплуатацию в критических условиях (включая поражение местности ядерным взрывом).

Интересно. Все эти виды дозиметрических приборов в свободную продажу по понятным причинам не поступают.

Особенности устройства и выбора бытовых дозиметров

Прибор для измерения радиации, или дозиметр, предназначается для регистрации следующих видов опасных излучений:

  • Бета и альфа частицы;
  • Гамма-лучи;
  • Модификации альфа и бета частиц под названием «жёсткие» или «мягкие» излучения.

В самых дешёвых моделях, используемых для регистрации этих частиц, функцию датчика выполняет специальный чувствительный к изотопам диод. А в более «продвинутых» дозиметрах среднего класса для обнаружения радиации применяется комплект из нескольких газоразрядных счётчиков. В наиболее дорогих и престижных образцах этой техники могут устанавливаться сцинтилляторы, выполненные в виде кристаллического элемента.

Для того чтобы правильно выбирать подходящую для конкретных условий модель дозиметра, следует знать, что число регистрирующих элементов может варьироваться от одного до 4-х штук. Особенности комплектации современных счётчиков и дозиметров должны быть тщательно изучены перед их приобретением.

Читайте так же:
Время работы 2х тарифных счетчиков

Важно! Особое внимание обычно уделяется наличию цветного дисплея, а также возможности подключения к персональному компьютеру через входной разъём USB.

Прибор с подключением к ПК

Также обращается внимание на наличие и качество звукового индикатора, варианты исполнения которого могут быть самыми разнообразными. Это может быть простейший динамик, который ещё называют «пищалкой», или же встроенный голосовой имитатор, озвучивающий результаты измерений на выбранном языке.

Порядок работы с дозиметром

Для грамотного обращения с приборами типа дозиметров и радиометров достаточно ознакомиться с инструкцией по их применению, в которой подробнейшим образом описывается порядок работы с конкретной моделью. Рассмотрим кратко основные моменты этих рекомендаций, которые в общем случае могут быть сведены к следующим пунктам:

  • Независимо от модели, с которой приходится работать, в первую очередь в её питающий отсек следует установить новые батарейки;
  • После включения устройства следует посредством кнопки «Меню» выбрать требуемый режим работы: «Дозиметр» или «Радиометр»;
  • Вслед за этим в данном режиме нужно переключить прибор на диапазон, соответствующий проводимым измерениям.

Дополнительная информация. В случае если даже приблизительный уровень радиоактивных излучений не известен, рекомендуется установить максимальный предел измерений.

По завершении всех этих подготовительных операций следует поднести прибор к предполагаемому источнику опасного излучения и нажать имеющуюся на пульте управления кнопку «Пуск» или «Старт». Сразу же после этого прибор зафиксирует на дисплее уровень обнаруженного заражения и продублирует эту информацию звуковым сигналом.

Порядок проведения измерений

В заключительной части статьи отметим, что при выборе дозиметра или радиометра для домашних нужд не рекомендуется пытаться выбрать самую дешёвую из всех предлагаемых рынком моделей. Для решения такого важного вопроса, как здоровье человека и окружающих его людей, предпочтительнее потратить значительные суммы на приобретение надёжного и проверенного на практике дозиметрического прибора.

Видео

Как измерить уровень радиации с помощью смартфона. Три способа

Пожар в Чернобыльской зоне тушили 10 дней. Огонь подходил к хранилищам с высокоактивными ядерными отходами. К счастью, в этот раз всё обошлось. Но следите за новостями.

Стоит ли паниковать и как в любой момент узнать уровень радиации вокруг?

Что такое радиация

Краткий ликбез для тех, кто забыл уроки физики. Очень обобщенно.

Радиоактивность – способность некоторых химических элементов к распаду. Нестабильные ядра распадаются на элементарные частицы и ядерные фрагменты:

■ Альфа-частицы – ядра гелия, положительно заряженные частицы. Каждое ядро – это два протона + два нейтрона.

■ Бета-частицы – электроны (заряд отрицательный) и позитроны (заряд положительный).

■ Гамма-частицы – поток гамма-квантов (фотонов с высокой энергией). Это электромагнитное излучение с очень малой длиной волны и огромной проникающей способностью.

■ Нейтроны – нейтральные частицы, которые обычно появляются рядом с работающим атомным реактором.

■ Протоны, мюоны, кластеры и т.д.

Суть ионизирующего излучения – в способности ионизировать вещества, создавать внутри них новые заряженные частицы. Ионизирующее излучение часто называют радиацией, но это обобщение. Например, видимый свет и ультрафиолет – тоже радиация, но эти лучи не ионизируют.

Излучение существует ровно до того момента, как его поглотит вещество. И если тяжелые альфа-частицы тормозит даже воздух и задерживает бумага, а от бета-излучения защищает специальная одежда или слой пластика, то с гамма-излучением это не работает. Частицы остановит только толстый слой свинца, почвы, бетона и т.д.

Радиоактивные частицы могут попасть в организм разными путями: например, с грязью, питьевой водой, продуктами или воздухом, который мы вдыхаем, проникают через кожу. Ветер способен переносить радиоактивные частицы на сотни километров.

Для понимания: от Чернобыля до границы Украины с Беларусью – 11 км. До границы с РФ – 150 км.

Ионизирующее излучение повреждает живые клетки. Результат облучения – злокачественные опухоли, нарушение обмена веществ, лучевая болезнь, ожоги, катаракта, бесплодие и ещё сотни диагнозов. Особенно опасно гамма-излучение – от него очень сложно защититься.

Что такое нормальный радиационный фон

В разных районах планеты уровень радиации может отличаться. Например, в Кито, Боготе, Лхасе и других высокогорных областях уровень космического излучения в 5 раз выше, чем на уровне моря.

В индийском штате Керала и в бразильском Гуарапари уровень радиации повышен из-за минералов, которые содержат фосфаты с примесью радиоактивных изотопов урана и тория. А в Ромсере (Иран) есть участок выхода грунтовых вод с высоким уровнем радия. Но на здоровье населения это особо не повлияло.

Радиационный фон непрерывно меняется. В РФ принято ориентироваться на стандарт НРБ-99/2009. СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности. Санитарные правила и нормативы».

Для населения нормой считается 1 мЗв/год (10-3 Зв/год) в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв/год.

В зивертах (Зв) измеряют эквивалентную и эффективную дозы излучения. Это количество энергии, которую поглотила биологическая ткань. Эквивалентная доза зависит от реакции ткани на облучение, эффективная – сумма всех эквивалентных доз с учетом коэффициентов для разных тканей.

В рентгенах (Р) измеряют экспозиционную дозу. Это показатель воздействия источника излучения на сухой воздух. Для оценки биологического действия излучения принято считать, что 100 Р = 1 Зв.

На расстоянии от источника радиационный фон сильно падает. Если в метре можно обнаружить 1000 мкР/ч, то в пяти метрах – уже 40 мкР/ч, что практически не опасно.

В идеале радиационный фон измеряют дозиметром или радиометром. Дозиметр определяет дозу, которую человек или объект получил после контакта с радиоактивным предметом или пребывания в зараженной местности. Радиометр измеряет радиационный фон.

Читайте так же:
Асинхронный двоичный счетчик схема

Внутри обоих устройств обычно устанавливают один или несколько газорязрядных датчиков (счетчиков Гейгера-Мюллера). Они подсчитывают число попавших на них ионизирующих частиц.

Как измерить уровень излучения с помощью камеры смартфона

CMOS-матрицы в камерах смартфонов чувствительны не только к видимому свету. Они воспринимают и более короткие волны — рентгеновское и гамма-излучение.

За время выдержки для среднего фото (до 100 мс) следов воздействия такого излучения матрица не зафиксирует. К тому же его перекроет излучение в видимом диапазоне.

Но выход есть! Заклейте камеру черной изолентой. Она защитит от видимого излучения, но позволит рентгеновским и гамма-фотонам попадать на матрицу. После этого приложению останется только подсчитать количество фотонов и преобразовать это значение в понятные единицы измерения.

Насколько точно это работает? В 2014 году специалисты Австралийской организации по ядерной науке и технологиям (ANSTO) протестировали приложение Radioactivity Counter на Samsung Galaxy S2 и Apple iPhone 4S. Они определяли поглощенную предметами дозу излучения в мкГр/ч (для гамма-излучения единицы Гр (грей) и Зв эквивалентны).

Точный дозиметр должен показать линейный отклик на разные дозы радиации. Результаты не должны зависеть от ориентации смартфона в пространстве.

В целом смартфоны хорошо справились с задачей. Samsung показал линейный отклик при мощности излучения от 20 микрогрей в час (мкГр/ч, 10-6 Гр/ч), iPhone – от 30 мкГр/ч (в смартфоне Apple использовали фронтальную камеру, на которую мог попадать свет от экрана). От ориентации устройства показатели не зависели.

Мощность измеренной дозы обеспечивает годовую дозу радиации около 0,18-0,26 Зв (для гамма-излучения 1 Зв эквивалентен 1 Гр). Это в 180-260 раз больше безопасной по российским стандартам нормы.

Дозу в 1 мЗв можно получить, если подвергаться излучению с интенсивностью 20 мкГр/ч в течение 50 часов (более 2 суток).

Если смартфон обнаружил такое или более высокие значения, вы достаточно быстро и без последствий сможете убраться подальше от источника излучения.

Приложение Radioactivity Counter платное, но дозиметры, как правило, дороже. Версия для iOS, для Android.

На измерение стоит потратить не менее 10 минут. А лучше – целый час, так результат будет точнее.

Исследований на тему CMOS-матриц и фиксации излучения много: вот еще один пример. А здесь есть сравнение чувствительности CMOS-матриц смартфонов к излучению и тесты в разных приложениях: GammaPix, Radioactivity-Meter, RadSensor и уже упомянутом Radioactivity Counter.

Есть ли смартфоны со встроенными дозиметрами

Японская компания Sharp после аварии на АЭС “Фукусима-1” выпустила смартфон Sharp Pantone 5 с датчиком радиационного фона. В него встроен детектор, уменьшенный до размеров SIM-карты.

Чтобы воспользоваться дозиметром, нужно нажать на большую кнопку в нижней части передней панели. Результаты измерений в мЗв/ч появятся на экране через 10 секунд. Данные измерений можно сохранять с привязкой к GPS, чтобы делиться ими с другими пользователями и учеными.

Какие ещё способы существуют

В российских магазинах и на Aliexpress можно заказать портативные дозиметры и радиометры, которые подключаются к 3,5 мм разъему, Lightning- или microUSB-порту. Внутри них – счетчики Гейгера разной степени точности.

Не перепутайте только дозиметры радиации с датчиками электромагнитного излучения – в поиске Aliexpress приборы показываются вместе.

Есть, к слову, и российские разработки – ДО-РА от ОАО «Интерсофт Евразия», к примеру. Подключается к 3,5 мм разъему, измеряет уровень радиации каждые 4 с в течение минуты. Стоит 5,5 тыс. рублей.

Результаты измерений таких гаджетов выводятся либо на встроенный экран, либо передаются в приложение на смартфоне. Некоторые устройства комбинируют данные с датчиков с GPS-координатами и рисуют карту радиационного загрязнения прямо в приложении.

Точность измерений такими датчиками должна быть выше, чем непосредственно камерой смартфона. Хотя, конечно, всё зависит от конструкции устройства и добросовестности производителя.

Где посмотреть уровни радиации на карте

Для РФ:

■ Карта “Народного монитора” (можно оставить только датчики радиации в меню “Вид” в левом верхнем углу)

■ ФГУП “Радон” – уровни радиации для Москвы и части МО

■ Карта Гейгера – совместный проект производителя датчиков СОЭКС с Информационным центром атомной отрасли “Росатома”

■ Радиационная обстановка на предприятиях “Росатома” (нужен Flash Player)

■ Официальная карта ЕГАС мониторинга радиационной обстановки РФ

Мировые данные:

■ Карта Группы по мониторингу радиоактивности окружающей среды (The Radioactivity Environmental Monitoring) — служба Объединенного исследовательского центра Европейской комиссии

■ Данные Radiation Network – карты обновляются регулярно, информация поступает от частных лиц по всему миру

■ Радиационная карта США от EPA Radnet Gross Data (сервис Агентства по охране окружающей среды)

■ Сервис Radmon.org, который поддерживают энтузиасты из разных стран

А здесь – список зараженных радиацией объектов на территории бывшего СССР. Не подходите близко!

Как выбрать дозиметр радиации

Сегодня слово «радиация» звучит пугающе для жителей всего земного шара. А еще в 20-х годах прошлого столетия в американских магазинах детских игрушек продавались наборы «Юный химик» с образцами урана. А в 1929 году на рекламных плакатах «Боржоми» подчеркивалась радиоактивность минеральной воды, как ее несомненный плюс для здоровья.

Что такое радиация и чем она опасна

Радиация – это способность физических тел распространять вокруг себя световую или тепловую энергию. Радиация – понятие обобщенное, которое может подразумевать разные виды излучений. Часть из них – естественные: от земной коры, Солнца, космоса; остальные – расплата человечества за технический прогресс.

Уровень естественных воздействий безопасен для здоровья человека. Он не ощущается организмом, и не влечет за собой губительных последствий. Но высокие дозы искусственной радиации вызывают необратимые изменения в организме, вплоть до развития таких серьезных заболеваний, как лучевая болезнь, лейкоз, опухоли, нарушения репродуктивной системы.

К сожалению аварии с выбросом радиации не такая уж и редкость. В конце ноября прошла информация о том, что еще месяц назад было обнаружено сильное превышение нормы радиационного фона на Южном Урале.

Конечно, получить в быту дозу, способную привести к летальному исходу, практически невозможно, но медленное и систематическое облучение приводит к обострению хронических заболеваний. Под воздействием радиации у человека ухудшается состав крови, страдает кожный покров, ногти, волосы.

Читайте так же:
Счетчик дней как мы вместе

Уже не сомневаются ученые и в том, что именно радиация вызывает самые неожиданные мутации на генном уровне. И самое страшное то, что особенно сильно радиация влияет на детей, организм которых еще не может в полной мере противостоять угрозе.

Где может встречаться радиация и как ее выявить

Основные техногенные источники радиации – ядерное оружие, АЭС, отходы промышленности, предметы из аварийных запретных зон, некоторые виды медицинского оборудования. В список особенно опасных объектов входят сканеры в аэропортах, аппарат Рентгена и даже сигареты и бананы, которые содержат природные радиоактивные изотопы.

Поскольку радиация – враг невидимый, неслышимый и неосязаемый, единственный способ ее выявить – приобрести дозиметр.

Дозиметр – прибор, который позволяет измерить уровень радиации вокруг или у отдельно взятых предметов. Основной его элемент – датчик радиоактивности, от типа и характеристик которого зависит точность и скорость получения данных.

Восточно-Уральский радиационный след после Кыштымской аварии

Дозиметры позволяют решить сразу несколько задач:

  • выбрать безопасное место для отдыха, работы, жизни;
  • приобрести автомобиль и технику, которые не навредят здоровью домочадцев;
  • протестировать офис, производственное предприятие, склад;
  • проверить стройматериалы, мебель, другие предметы интерьера и быта;
  • проверить безопасность детских товаров и игрушек;
  • проконтролировать экологичность продуктов питания;
  • узнать накопленную в организме дозу радиации.

Какие бывают дозиметры радиации

Эксперты рекомендуют при выборе дозиметра учитывать такие характеристики, как:

  1. Детектор. Лучше всего – газоразрядные счетчики. Самый распространенный из них – Гейгера-Мюллера. Полупроводниковые детекторы демонстрируют менее точные показатели.
  2. Тип радиации. Современные многофункциональные модели могут измерять сразу несколько типов излучения.
  3. Погрешность. Любой измерительный прибор имеет свою точность.
  4. Диапазон измерения. Если максимальный порог достаточно высок, им можно пренебречь, а вот игнорировать минимальное регистрируемое значение конкретного прибора нельзя.
  5. Удобство. Габариты и форма модели, интерфейс, наличие различных индикаторов – все это показатели, влияющие на удобство использования прибора.

Но самое главное, обратить внимание, относится прибор к профессиональным или бытовым дозиметрам. Их главное различие в том, что профессиональные приборы регистрируются в едином Государственном реестре средств измерений. Кроме того:

  • бытовые приборы проходят однократные облегченные испытания. Профессиональные – систематические и ужесточенные, с выдачей Свидетельства соответствия госстандартам;
  • для бытовых дозиметров средняя погрешность составляет от 30%, профессиональные – не выходят за рамки 15- 30%;
  • поверка бытовых дозиметров необязательна, зато профессиональные контролируют аккредитованные государственные лаборатории;
  • показания бытовых дозиметров не имеют формальной юридической силы и не считаются объективно достоверными, в отличие от профессиональных.

Как производить измерения?

Мало приобрести подходящий дозиметр. Чтобы получить объективные показания, нужно еще и придерживаться всех правил проведения измерений. И если с определением общего радиационного фона помещения все в порядке, то оценить, насколько безопасен тот или иной предмет, сложнее. Порядок проведения измерений в данном случае таков:

  1. Измерить фон в нескольких метрах от предмета, который будет тестироваться. Время замера – до 1 минуты.
  2. Поднести индикатор максимально близко к измеряемому предмету. Произвести замеры буквально в нескольких сантиметрах от предмета.
  3. Вычесть из второго результата первый, чтобы получить показатели излучения предмета, без учета фона.

Что касается радиационного фона, для крупного города вполне естественны – 8-12 мкР/ч на улице и 15-20 мкР/ч в помещениях. При этом допустимая норма составляет максимум 30 мкР/ч.

В зависимости от модели дозиметра, нюансы процесса проведения измерений могут незначительно отличаться. Поэтому к каждому прибору прилагается подробная инструкция, следовать которой обязательно!

Но в любом случае, пользователю нужно следить за тем, чтобы датчики всегда были чистыми. На них не должно быть пыли и других частиц, которые могут повлиять на точность показаний.

На бытовом уровне значение имеют три типа излучения: альфа, бета и гамма. Все они опасны для живых организмов:

  • альфа-излучение – это распространение тяжелых частиц. Защитить от них сможет даже обычный лист бумаги, поэтому при внешнем облучении, например, от предметов альфа-частицы не представляют серьезной опасности. Зато при употреблении зараженной воды или продуктов, урон здоровью будет колоссальный;
  • бета-излучение представляет собой поток электронов низкой проникающей способности. Такое облучение опасно именно при внешнем воздействии, например, при соприкосновении. Защитить от бета-лучей способен алюминиевый лист;
  • гамма-излучение – это электромагнитное излучение, которое пронзает тело человека насквозь. Защититься от него можно лишь толстым слоем свинца или бетона.

Только некоторые из дозиметров позволяют проверить помещение сразу на 3 типа излучений. Чаще всего производители делают упор на гамма-лучи, как самые опасные, но и самые простые в обнаружении.

Читайте так же:
Как сбросить счетчик картриджа samsung

Краткий обзор приборов для измерения радиации

Сегодня особым спросом пользуются несколько моделей дозиметров:

Один из лучших бытовых дозиметров Радиаскан 701

  1. РадиаСкан. Бытовой прибор. Измеряет все три типа излучения. Изготовлен на основе высокочувствительного профессионального счетчика. Оснащен контрастным дисплеем, мощным процессором, звуковой и световой индикацией. Подключается к компьютеру и позволяет вести журнал событий.
  2. СОЭКС Квантум– профессиональный дозиметр, для точности и скорости оснащенный двумя счетчиками Гейгера. Внесен в Государственный реестр, проверяется в аккредитованной лаборатории. Высокоточный и многофункциональный, но вместе с тем достаточно бюджетный, понятный и простой в обращении.
  3. Radex. Классический портативный индивидуальный дозиметр на основе газоразрядного счетчика Гейгера-Мюллера. Быстрый, компактный и интуитивно понятный. Работает в широком температурном и влажностном диапазоне.

а это профессиональный дозиметр Соэкс Квантум

Каждый из этих приборов может помочь обезопасить свою семью от вредоносного облучения. И напоследок пару советов: обнаружить мощное излучение вероятнее всего рядом с бытовой и медицинской техникой, сильно фонят гранит и другие природные строительные материалы, драгоценные камни, глиняная посуда и предметы антиквариата.

комментария 2

Скорость работы. Среднестатистический дозиметр тратит на считывание и обработку результатов сканирования 20-50 сек., плюс для подготовки к работе ему потребуется до 5 мин. Чем быстрее работает аппарат, тем он дороже стоит.

Счетчик Гейгера: устройство и бытовые вариации

Счетчик Гейгера — основной сенсор для измерения радиации. Он регистрирует гамма-, альфа-, бета-излучение и рентгеновские лучи. Обладает самой высокой чувствительностью в сравнении с другими способами регистрации радиации, например, ионизационными камерами. Это главная причина его повсеместного распространения. Другие сенсоры для измерения радиации используются очень редко. Почти все приборы дозиметрического контроля построены именно на счетчиках Гейгера. Они выпускаются массово, и есть приборы различных уровней: от дозиметров военной приемки до китайского ширпотреба. Сейчас приобрести какой-либо прибор для измерения радиации – не проблема.

Повсеместного распространения дозиметрических приборов еще совсем недавно не было. Так к 1986 году во время чернобыльской аварии оказалось, что у населения нет просто никаких приборов дозиметрической разведки, что кстати, дополнительно усугубило последствия катастрофы. При этом, несмотря на распространение радиолюбительства и кружков технического творчества, счетчики Гейгера не продавались в магазинах, поэтому изготовление самодельных дозиметров было невозможным.

  1. Принцип работы счетчиков Гейгера
  2. Возможности счетчиков Гейгера, чувствительность, регистрируемые излучения
  3. Измерение радиации счетчиком Гейгера, схема дозиметра
  4. Сравнение газоразрядного счетчика Гейгера с полупроводниковым датчиком радиации
  5. Измерение альфа-, бета- и гамма-излучения
  6. Индивидуальный дозиметр с счетчиком Гейгера
  7. Самодельные дозиметры, зачем они нужны?

Принцип работы счетчиков Гейгера

Это электровакуумный прибор с предельно простым принципом работы. Датчик радиоактивных излучений представляет собой металлическую или стеклянную камеру с металлизацией, заполненную разряженным инертным газом. По центру камеры располагают электрод. Внешние стенки камеры подключают к источнику высокого напряжения (обычно 400 вольт). Внутренний электрод — к чувствительному усилителю. Ионизирующие излучения (радиация) представляют собой поток частиц. Они буквально переносят электроны от высоковольтного катода в нити анода. На ней просто наводится напряжение, которое можно уже измерить, подключив к усилителю.

Высокая чувствительность счетчика Гейгера обусловлена лавинообразным эффектом. Энергия, которую регистрирует усилитель на выходе, – это не энергия источника ионизирующего излучения. Это энергия высоковольтного блока питания самого дозиметра. Проникшая частица только переносит электрон (энергетический заряд, который превращается в ток, регистрируемый измерителем). Между электродами введена газовая смесь, состоящая из благородных газов: аргона, неона. Она призвана гасить высоковольтные разряды. Если возникнет такой разряд, то это будет ложное срабатывание счетчика. Последующая измерительная схема игнорирует такие выбросы. Кроме того, высоковольтный блок питания тоже должен быть от них защищен.

Схема питания в счетчике Гейгера обеспечивает ток на выходе в нескольких микроампер при выходном напряжении 400 вольт. Точное значение напряжения питания устанавливается для каждой марки счетчика по его технической спецификации.

Возможности счетчиков Гейгера, чувствительность, регистрируемые излучения

С помощью счетчика Гейгера можно зарегистрировать и с высокой точностью измерить гамма- и бета-излучение. К сожалению, нельзя распознать вид излучения напрямую. Это делается косвенным методом с помощью установки преград между сенсором и обследуемым объектом или местностью. Гамма-лучи обладают высокой проницаемостью, и их фон не меняется. Если дозиметр засек бета-излучение, то установка разделительной преграды даже из тонкого листа металла почти полностью перекроет поток бета-частиц.

Распространенные в прошлом комплекты индивидуальных дозиметров ДП-22, ДП-24 не использовали счетчиков Гейгера. Вместо них там использовался сенсор ионизационная камера, поэтому чувствительность была очень низкой. Современные дозиметрические приборы на счетчиках Гейгера обладают в тысячи раз большей чувствительностью. С помощью них можно регистрировать естественные изменения солнечного радиационного фона.

Примечательная особенность счетчика Гейгера — чувствительность, в десятки и сотни раз превышающая необходимый уровень. Если в совершенно защищенной свинцовой камере включить счетчик, то он покажет огромный естественный радиационный фон. Эти показания не являются дефектом конструкции самого счетчика, что было проверено многочисленными лабораторными исследованиями. Такие данные — следствие естественного радиационного космического фона. Эксперимент только показывает, насколько чувствительным является счетчик Гейгера.

Специально для измерения этого параметра в технических характеристиках указывается значение «чувствительность счетчика имп мкр» (импульсов в микросекунду). Чем больше этих импульсов — тем больше чувствительность.

Измерение радиации счетчиком Гейгера, схема дозиметра

Схему дозиметра можно разделить на два функциональных модуля: высоковольтный блок питания и измерительная схема. Высоковольтный блок питания — аналоговая схема. Измерительный модуль на цифровых дозиметрах всегда цифровой. Это счетчик импульсов, который выводит соответствующее значение в виде цифр на шкалу прибора. Для измерения дозы радиации необходимо подсчитать импульсы за минуту, 10, 15 секунд или другие значения. Микроконтроллер пересчитывает число импульсов в конкретное значение на шкале дозиметра в стандартных единицах измерения радиации. Вот самые распространенные из них:

  • рентген (обычно используется микрорентген);
  • Зиверт (микрозиверт — мЗв);
  • Бэр;
  • Грей, рад,
  • плотность потока в микроваттах/м2.

Зиверт — наиболее популярная единица измерения радиации. К ней соотнесены все нормы, никаких дополнительных пересчетов проводить не требуется. Бэр — единица для определения влияния радиации на биологические объекты.

Сравнение газоразрядного счетчика Гейгера с полупроводниковым датчиком радиации

Счетчик Гейгера является газоразрядным прибором, а современная тенденция микроэлектроники — повсеместное от них избавление. Были разработаны десятки вариантов полупроводниковых сенсоров радиации. Регистрируемый ими уровень радиационного фона значительно выше, чем для счетчиков Гейгера. Чувствительность полупроводникового сенсора хуже, но у него другое преимущество — экономичность. Полупроводникам не требуется высоковольтного питания. Для портативных дозиметров с батарейным питанием они хорошо подходят. Еще одно их преимущество — регистрация альфа-частиц. Газовый объем счетчика существенно больше полупроводникового сенсора, но все равно его габариты приемлемы даже для портативной техники.

Читайте так же:
Яндекс счетчик сделать его невидимым

Измерение альфа-, бета- и гамма-излучения

Гамма-излучение измерять наиболее просто. Это электромагнитное излучение, представляющее собой поток фотонов (свет — тоже поток фотонов). В отличие от света у него гораздо более высокая частота и очень малая длина волны. Это позволяет ему проникать сквозь атомы. В гражданской обороне гамма-излучение – это проникающая радиация. Она проникает сквозь стены домов, автомобили, различные сооружения и задерживается только слоем земли или бетона в несколько метров. Регистрация гамма-квантов проводится с градуировкой дозиметра по естественному гамма-излучению солнца. Источников радиации не требуется. Совсем другое дело с бета- и альфа-излучением.

Если ионизирующиее излучение α (альфа-излучение) исходит от внешних объектов, то оно почти безопасно и представляет собой поток ядер атомов Гелия. Пробег и проницаемость этих частиц небольшая – нескольких микрометров (максимум миллиметров) – в зависимости от проницаемости среды. Ввиду этой особенности оно почти не регистрируется счетчиком Гейгера. В то же время регистрация альфа-излучения важна, так как эти частицы чрезвычайно опасны при проникновении внутрь организма с воздухом, пищей, водой. Для их декретирования счетчики Гейгера используются ограничено. Больше распространены специальные полупроводниковые сенсоры.

Бета-излучение отлично регистрируется счетчиком Гейгера, потому что бета-частица представляет собой электрон. Она может пролететь сотни метров в атмосфере, но хорошо поглощается металлическими поверхностями. В связи с этим счетчик Гейгера должен иметь окошко из слюды. Металлическая камера изготавливается с небольшой толщиной стенки. Состав внутреннего газа подбирается таким образом, чтобы обеспечить небольшой перепад давления. Детектор бета-излучения ставится на выносном зонде. В быту такие дозиметры мало распространены. Это в основном военная продукция.

Индивидуальный дозиметр с счетчиком Гейгера

Этот класс приборов обладает высокой чувствительностью в отличие от устаревших моделей с ионизационными камерами. Надежные модели предлагаются многими отечественными производителями: «Терра», «МКС-05», «ДКР», «Радэкс», «РКС». Это все автономные приборы с выводом данных на экран в стандартных единицах измерения. Есть режим показания накопленной дозы облучения, так и мгновенного уровня фона.

Перспективное направление — бытовой дозиметр-приставка к смартфону. Такие устройства выпускают зарубежные производители. У них богатые технические возможности, есть функция хранения показаний, калькуляции, пересчета и суммирования излучения за дни, недели, месяцы. Пока что из-за низких объемов производства стоимость этих приборов довольно высокая.

Самодельные дозиметры, зачем они нужны?

Счетчик Гейгера является специфическим элементом дозиметра, совершенно недоступным для самостоятельного изготовления. Кроме того, он встречается только в дозиметрах или продается отдельно в магазинах радиотоваров. Если этот датчик есть в наличии, все остальные компоненты дозиметра могут быть собраны самостоятельно из деталей разнообразной бытовой электроники: телевизоров, материнских плат и др. На радиолюбительских сайтах, форумах сейчас предлагается около десятка конструкций. Собирать стоит именно их, поскольку это самые отработанные варианты, имеющие подробные руководства по настройке и наладке.

Схема включения счетчика Гейгера всегда подразумевает наличие источника высокого напряжения. Типичное рабочее напряжение счетчика — 400 вольт. Его получают по схеме блокинг-генератора, и это самый сложный элемент схемы дозиметра. Выход счетчика можно подключить к усилителю низкой частоты и подсчитывать щелчки в динамике. Такой дозиметр собирается в экстренных случаях, когда времени на изготовление практически нет. Теоретически, выход счетчика Гейгера можно подключить к аудиовходу бытовой аппаратуры, например, компьютера.

Самодельные дозиметры, пригодные для точных измерений, все собираются на микроконтроллерах. Навыки программирования здесь не нужны, так как программа записывается готовой из бесплатного доступа. Сложности здесь типичные для домашнего электронного производства: получение печатной платы, пайка радиодеталей, изготовление корпуса. Все это решается в условиях небольшой мастерской. Самодельные дозиметры из счетчиков Гейгера делают в случаях, когда:

  • нет возможности приобрести готовый дозиметр;
  • нужен прибор со специальными характеристиками;
  • необходимо изучить сам процесс постройки и наладки дозиметра.

Самодельный дозиметр градуируется по естественному фону с помощью другого дозиметра. На этом процесс постройки заканчивается.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector