Что измеряет индивидуальный дозиметр
Что такое дозиметр
Дозиметр – прибор для измерения кермы фотонного излучения, экспозиционной и поглощенной дозы, эквивалента дозы нейтронного, фотонного излучений, мощности этих величин. Основная задача его использования – определение дозы ионизирующего излучения. Процесс измерения называется дозиметрией. Оборудование такого типа применяется, чтобы оперативно измерять уровень радиации вручную или выступать в качестве предупреждающих индикаторов радиоактивной опасности.
На основе показаний бытового дозиметра оценивается уровень тяжести лучевого поражения, которое было получено человеком во время пребывания в зоне облучения. Индивидуальные приборы регистрируют и сохраняют данные о полученной дозе обучения за продолжительные временные периоды.
Существует множество разновидностей дозиметров, которые различаются конструкционными особенностями, техническими характеристиками, количество измеряемых типов радиации (α, β, γ), нейронное, рентгеновское излучение. Универсальные в использовании приборы имеют сложную конструкцию, высокую стоимость, являются профессиональными. Индивидуальные модели рассчитаны на измерение β, γ-излучения, реже – α. Бытовые устройства имеют небольшой диапазон измеряемых величин.
Из чего состоит дозиметр?
Бытовые модели включают в себя несколько основных конструкционных элементов. Из чего состоит прибор?
Предназначение
Индивидуальные дозиметры – приборы, которые измеряют дозу ионизирующего излучения или ее мощность. Бытовые модели предназначены для измерения эквивалентной дозы или ее мощности, созданной гамма и рентгеновским излучением. Применение устройств такого типа актуально для зон с высоким радиационным фоном или возле объектов высокого риска выбросов радиоактивности в окружающую среду.
Работа любого дозиметра базируется на задействовании детектора ионизирующего излучения. Датчики такого типа могут быть различными:
Вне зависимости от типа детектора, суть функционирования прибора заключается в преобразовании импульса кванта изучения, который передается веществу датчика, в электросигнал и последующего его перерасчета в единицы эквивалентной дозы. Дозиметры, будучи средствами измерений ионизирующих излучений, разделяют на следующие категории:
При использовании бытовых дозиметров, вне зависимости от типа детектора, для точного измерения дозы ионизирующего излучения требуется определенное время.
Как работает радиационный дозиметр: принцип работы
Детектор прибора заполнен аргоном, к нему подано напряжение с двух электродов (в условиях устранения всех возможных скачков напряжения). В процессе прохождения бета-частиц через ионизационную камеру, которая заполнена газом под напряжением, он ионизируется, благодаря чему увеличиваются его токопроводящие характеристики. За счет этого формируется электроразряд, снижающий напряжение на электродах до нулевого уровня.
Затем ионизационная камера мгновенно восстанавливается, напряжение имеет номинальное значение, а детектор готов к обнаружению и приему новых бета-частиц. Скачки регистрируются микропроцессорной платой, которая преобразует их в цифровые показатели. Пользователь в современных устройствах может задать указанный временной промежуток, за который и будут высвечиваться полученные значения измерений.
В процессе регистрации рентгеновских лучей, гамма-излучения принцип работы дозиметра примерно аналогичный. Отличие заключает в том, что формирование электроразряда в детекторе прибора возникает за счет выбивания электронов рентгеновскими или гамма-фотонами из специальной пленки, расположенной на поверхности датчика. Степень эффективной дозы, мощность излучения за определенный временной промежуток регистрируется и устанавливается благодаря последовательному подсчету подобных импульсов (соответственно, каждой частицы, которая проходит через детектор). Полученные сведения обрабатываются электронной схемой и преобразуются в цифровой сигнал, выводимый на дисплей прибора.
Что показывает?
Бытовые автоматические дозиметры могут иметь разные варианты подсчета радиации. Исчисление ведется в следующих показателях:
В современных устройствах чаще применяются сведения, которые зарегистрированы в микрозивертах, микрорентгенах (в зависимости от того, как работает прибор). При измерении радиации нормальное значение радиоактивного фона – около 0,2 мкЗв/ч (20 мкР/ч). Зиверты и рентгены находятся в соотношении 1 мкЗв = 100 мкР.
Виды ионизирующих излучений
Ионизирующее излучение – тип энергии, которая высвобождается атомами в виде электромагнитных частиц, волн. Радиоактивность – спонтанный распад атомов. Излишки энергии, которые возникают при этом – форма ионизирующего излучения. Нестабильные элементы, которые формируются при распаде и испускают ионизирующее излучение – радионуклиды. Выделяются следующие виды ионизирующего излучения:
Каждая разновидность ионизирующего излучения обладает персонализированными показателями проникающей способности и иными характеристиками, оказывающими воздействие на степень воздействия (соответственно, нуждающиеся в различных мерах по обеспечению безопасности здоровья людей).
Сферы применения
Дозиметр и радиометр – приборы, которые по-разному устроены и имеют различные принципы работы. Дозиметр применяется для определения дозы излучения, а радиометр используется для установления уровня активности радионуклида. Измерения могут проводиться в отношении различных веществ, независимо от их физического состояния. Поэтому контроль с помощью дозиметра выполняется над твердыми телами, жидкостями, газами, аэрозолями (независимо от того, какие формы принимает объект исследования)
Приборы имеют широкую область применения – их используют в любых местах и случаях, в которых нужно проконтролировать радиационную ситуацию. А также при наличии подозрений относительно того, что существует опасность радиационного заражения. Дозиметрами пользуются для исследования следующих объектов:
Виды дозиметров по методу измерения
Если говорить кратко и простыми словами, то основной рабочим элементом любого дозиметра является детектор радиации. От его технических характеристик и типа зависит скорость и точность получаемых сведений. При воздействии гамма-, бета-, альфа-излучения в детекторе происходят скачки напряжения, преобразующиеся в цифровые данные. По типу датчика бывают следующие виды дозиметров:
Как пользоваться индивидуальным дозиметром?
Чтобы замерить радиационный фон разных предметов и объектов, необходимо действовать в определенной последовательности. Работа с дозиметром включает в себя следующие этапы:
Своевременная проверка предметов личного пользования, грузов, продуктов питания и других веществ позволяет уберечь человека от невидимой угрозы и ее опасных последствий.
Дозиметр: ТОП-10 лучших бытовых и профессиональных дозиметров для точного измерения уровня радиации
Место | Наименование | Характеристика в рейтинге |
Топ-5 лучших дозиметров |
1 | СОЭКС ЭКОВИЗОР F4 | Лучшая функциональность |
2 | RADEX RD1503+ | Самое точное измерение радиации |
3 | Родник 3 | Оптимальное сочетание цены и качества |
4 | SMG-2 | Стильный дизайн и удобство использования |
5 | FSG-001 Smart Geiger | Компактность и доступная стоимость |
Что способен измерить дозиметр?
Перед рассказом о выборе устройства, следует в принципе понять, для чего необходим дозиметр. Современные приборы позволяют измерить несколько значений:
Однако приобрести подходящий дозиметр недостаточно, потому что ещё важно знать, как получить правильные показатели. Определить общий радиационный фон не составит труда – просто измеряете уровень в стоящем месте.
Причем нюансы проведения измерений немного отличаются в зависимости от модели. Обязательно следуйте инструкции, которая прилагается в комплекте. В любом случае следите за чистотой датчиков – мелкие частицы могут колоссально повлиять на точность показателей.
Из чего состоит дозиметр?
Бытовые модели включают в себя несколько основных конструкционных элементов. Из чего состоит прибор?
Какие излучения измеряют современные дозиметры
Бета-излучение – поток электронов с низкой проникающей способности, поэтому облучение можно получить только при внешнем воздействии (если дотронуться до предмета). Защитит от лучей алюминиевый лист.
Гамма-излучение – электромагнитное излучение, которое самое легкое в обнаружении, но при этом и самое опасное, ведь способно пройти насквозь человека и дать вредное излучение. Не проходит только сквозь бетон или толстый металлический слой.
Предназначение
Индивидуальные дозиметры – приборы, которые измеряют дозу ионизирующего излучения или ее мощность. Бытовые модели предназначены для измерения эквивалентной дозы или ее мощности, созданной гамма и рентгеновским излучением. Применение устройств такого типа актуально для зон с высоким радиационным фоном или возле объектов высокого риска выбросов радиоактивности в окружающую среду.
Работа любого дозиметра базируется на задействовании детектора ионизирующего излучения. Датчики такого типа могут быть различными:
Вне зависимости от типа детектора, суть функционирования прибора заключается в преобразовании импульса кванта изучения, который передается веществу датчика, в электросигнал и последующего его перерасчета в единицы эквивалентной дозы. Дозиметры, будучи средствами измерений ионизирующих излучений, разделяют на следующие категории:
При использовании бытовых дозиметров, вне зависимости от типа детектора, для точного измерения дозы ионизирующего излучения требуется определенное время.
Виды и типы дозиметров
Всего разделяют два вида подобных приборов – профессиональных и бытовой. Первый используют на предприятиях, где высока вероятность появления радиационных частиц – на атомных электростанциях или заводах по производству каких-либо материалов.
Если говорить о бытовых, то они делятся на три типа:
Отдельно стоит рассказать о беспороговых и пороговых устройствах. Когда порог отсутствует, то дозиметр пригоден для понимания, опасен предмет или место, в котором вы находитесь.
Пороговые более функциональны и надежны, а результаты показывают в широких пределах, что позволяет проводить исследования.
На рынке представлено множество моделей, они разделяются на индикаторы (менее чувствительные), поисковики (менее точные приборы), измерители (самые точные), сигнализаторы (сообщают об изменении фона) и спектрометры (определяют тип изотопа).
Технические характеристики дозиметров-радиометров
В ходе неразрушающего радиографического метода контроля дозиметры должны быть компактны и иметь небольшой вес, а также другие характеристики, позволяющие производить необходимые замеры:
Каждый прибор обладает набором характеристик, определяющих его конкретные возможности и применимость для исследований определенного профиля.
Инструкция, как выбрать дозиметр
Дозиметры помогают снижать влияние нитратов, помогают определить примеси в воде, а также множество других вредных веществ.
Расскажем несколько критериев, на которых обязательно нужно опираться при выборе модели:
Современные модели могут быть оснащены встроенной памятью для запоминания исследований, защитой корпуса от пыли и влаги, специальным эко-режимом для батареи, а также Bluetooth. Такой дополнительный функционал облегчает работу с дозиметров, но и повышает стоимость.
Понятие о диозиметрии
Дозиметрия – мероприятия по определению физических величин, характеризующих воздействие ионизирующих излучений.
Все методы регистрации ионизирующих излучений можно подразделить на следующие группы:
Виды дозиметров
Дозиметр – прибор, позволяющий измерить дозу эффективного излучения и/или её мощность.
Большинство дозиметров основано на ионизационном методе. Все дозиметры разделяются на приведённые ниже виды:
Лучшие производители дозиметров
Компаний-производителей очень много, поэтому внимательно изучайте информацию о каждой фирме, чтобы не попасться на подделку. При покупке обязательно должны предоставить необходимую документацию и специальные сертификаты. Причем на устройство должна распространяться гарантия качества.
Если говорить о конкретных производителях, то рекомендуем Anmez, Radex и Soeks – эти три компании занимают первые места в рейтингах, предлагают модели идеального качества, а их ассортимент наполнен профессиональными и бытовыми вариантами.
Причем устройства также выступают в качестве анализатора качества воды и нитратомера.
Сравнение настроек дозиметров.
Дозиметр «Эколог» позволяет выбирать лишь включение и отключение подсветки, а так же установить одно из стандартных значений порогового уровня облучения. При работе прибор издает тоновый сигнал, отключение которого невозможно. На экране отображается уровень измеряемого излучения.
На этом этапе можно с уверенностью сказать, что прибор «Фактор-1» уверенно лидирует. Производители предоставили возможность выбора языка, подсветки, отключения фоновых сигналов. Звуковой сигнал будет оповещать только о превышении предельно допустимого уровня излучения. Так же есть возможность установить единицы измерения (мкР/ч или мкЗв/ч) и их пороговое значение. Интерфейс программы интуитивно понятен, позволяет легко и быстро разобраться во всех настройках и приступить к измерениям.
На экране прибора указаны единицы измерения, измеряемое значение, время от начала измерения, оценка фона («фон в норме», «фон превышен») и уровень заряда батареи.
Выбор индивидуального дозиметра радиационного фона
Портативный или индивидуальный дозиметр используют в бытовых и промышленных условиях для непрерывного или порогового измерения уровня ионного излучения окружающей среды или радиационного фона от различных объектов. Условно можно выделить несколько основных видов приборов, каждый из которых имеет свое узкопрофильное назначение.
Для чего нужен дозиметр
Бытовые портативные или индивидуальные дозиметры разработаны для повседневного использования, они эргономичны, отличаются компактными габаритами и простым управлением. Портативные измеряющие устройства выводят всю необходимую информацию на дисплей и не требуют дополнительных приборов для расшифровки данных. Индивидуальные модели менее функциональны, они используются только для информирования об изменении уровня ионного излучения в большую сторону.
Чаще всего их приобретают для контроля бета-частиц или гамма-излучений, особо опасных для человеческого здоровья.
Регистрация альфа-излучений осуществляется только с помощью профессионального оборудования. Причина в том, что альфа-излучение наносит серьезный вред только при прямом попадании в организм, для защиты от него достаточно простых средств, таких как закрытая одежда, респираторы.
Портативный или индивидуальный дозиметр необходим для людей, проживающих в неблагоприятной местности, где вблизи расположены искусственные источники радиоактивного загрязнения:
В случае аварий и распространения опасных электронов или фотонов человек своевременно будет проинформирован и сможет принять меры по защите.
Стоит отдельно отметить тот факт, что любой бытовой дозиметр предназначен для измерения уровня ионного излучения непосредственно в том месте, где он расположен (человек, грунт, комната, окружающее пространство). Он определяет мощность дозы, но едва ли способен точно определить его источник.
Есть модели бытовых приборов, предназначенных для измерения уровня зараженности продуктов питания или различных строительных материалов. Но они отображают только критичные показатели, превышающие норму в несколько раз. Для точного определения таких предметов необходимы иные методы и устройства, измеряющие не мощность излучения, а содержание радионуклидов.
Бытовой дозиметр
Прежде чем измерить ионизирующее излучение объекта, дозиметром замеряют природный радиоактивный фон.
Следует иметь в виду, что любое выводимое значение «фона» не является постоянным, как правило, производят несколько замеров и вычисляют среднее арифметическое значение.
После нескольких регистраций можно приступить к исследованию человека или грунта. Только постоянное превышение можно трактовать как обнаружение радиоактивного излучения. Пользователь дозиметра должен не только понимать интерфейс устройства, но и владеть минимальными знаниями нормы. Аппарат бытового назначения определяет два основных показателя: дозу и мощность дозы.
Показатель мощности дозы измеряется к мкЗв/ч. Говоря простым языком, он обозначает допустимое время пребывания в месте, где зафиксировано излучение. Чем выше показатель, тем быстрее накапливается доза, следовательно, сокращается время пребывания.
Измерение «дозы» – это измерение фонового излучения местности, ее регистрируют в незнакомых или удаленных местах пребывания. Для контроля скидывают накопленный показатель в дозиметре и носят его в кармане или сумке. Безопасное значение не превышает 0,2 мкЗв/ч, если прибор выводит больше, значит, нахождение в этом месте опасно для здоровья.
Измеритель рентгеновского излучения
Основная область применения дозиметра для контроля рентгеновского излучения – медицинские учреждения:
В бытовых условиях дозиметры рентгеновского излучения замеряют фон от видеомагнитофонов, телевизоров, СВЧ-приборов или иных источников, распространяющих рентгеновское излучение. В отличие от портативных устройств, рентгеновские не только фиксируют отклонение от нормы, но и контролируют количественную характеристику ионизирующего сцинтилляционного, химического, фотографического или иных эффектов радиоактивного фона объекта.
Радиометры делятся на два вида по назначению:
Индивидуальные бытовые дозиметры и комплекты
Индивидуальный дозиметр представляет собой небольшое устройство для персонального ношения в зоне с потенциально опасным радиоактивным фоном. Чаще всего эти приборы лишены дисплея и больше напоминают обычный брелок. Принцип работы у таких аппаратов пороговый: когда ионное гамма-излучение превышает норму, дозиметр издает звуковой сигнал. Эти самые простые и недорогие аппараты бытового назначения необходимы при нахождении в неизвестной, удаленной местности.
В комплект индивидуальных дозиметров входит несколько прямопоказывающих аппаратов для замера радиационного фона, блок питания, руководство.
Как выбрать дозиметр
Покупка такого специфического и узкопрофильного оборудования подразумевает выбор необходимых характеристик. Бытовые дозиметры стоят относительно недорого, но отличаются по техническим показателям. На что следует обратить внимание при выборе?
При выборе подходящей модели не стоит стремиться выбрать самый универсальный вариант. Не всегда покупка топовой позиции оправдана, пользователю необходимо четко определить, для каких целей приобретается данное устройство. Таким образом, не придется переплачивать за ненужные возможности.
Обзор лучших бытовых моделей
Существует несколько основных производителей дозиметров, чья продукция не имеет аналогов на российском рынке. Лучшие рекомендации направлены в адрес компании «Кварта-рад», которая занимается разработкой измерительных приборов радиоактивного фона с начала девяностых годов. Всемирно признанный бренд техники радиоактивного контроля «Radex» создан специалистами Московского инженерно-физического института (МИФИ).
Radex RD1503+
Классическая модель индивидуального портативного дозиметра с интуитивно понятным управлением оснащена газоразрядным счетчиком Гейгера-Мюллера и обрабатывает информацию алгоритмами встроенной программы. Звуковой сигнал информирует о регистрации каждой частицы и усиливается при увеличении ионного излучения.
Radex RD1008
Конструктивная особенность RD1008 в наличии двух газоразрядных счетчиков Гейгера-Мюллера. Такое решение позволило сократить цикл регистрации до 10 секунд, что переводит устройство в класс быстродействующих. По заверениям производителей, дозиметр измеряет уровень ионного излучения окружающей среды, а также степень зараженности пищевых продуктов. Если со своей основной задачей прибор справится на отлично, то замеры пищевых продуктов будут очень приблизительными.
Модель RD1008 – одна из последних разработок, прибор способен отслеживать уровень накопленной дозы по двум объектам одновременно. Два детектора Бета-2-1 и Бета-2М-1 определяют дозу гамма и бета излучений.
Компактный и эргономичный дозиметр беспрерывно работает до 950 часов, информация отображается на широком монохромном дисплее. RD1008 оснащен звуковым и вибрационным сигналом, автоматически перезагружается при резких изменениях мощности дозы радиоактивного фона.
Устройство обойдется пользователям дороже своего аналога RD1530+, но это объясняется его широким функционалом. Полезный прибор прост в использовании, рассчитан на эксплуатацию в различных условиях.
Radex RD1212-ВТ
Модель RD1212-BT одна из самых миниатюрных и функциональных. Первое, что привлекает внимание – встроенный модуль Bluetooth, беспроводная связь дает возможность сохранять показания измерений на любые девайсы, включая GPS-навигатор, смартфоны на базе Android или IOS.
Дополняет опцион встроенный датчик температуры и атмосферного давления, часы, фонарик. Современный дозиметр, адаптированный под все гаджеты, быстро и точно измеряет ионное излучение окружающей среды. Удобный и эргономичный, RD1212-BT с интуитивно понятным управлением насчитывает множество положительных отзывов от пользователей.