ОСНОВИ ОРГАНІЗАЦІЇ ТА ВЕДЕННЯ РАДІАЦІЙНОЇ І ХІМІЧНОЇ РОЗВІДКИ

Вивчивши матеріал глави, студент повинен:

знати

  • • призначення, пристрій і підготовку роботи дозиметричних приладів радіаційної розвідки і контролю;
  • • основні принципи організації та ведення МНС радіаційної і хімічної розвідки при надзвичайних ситуаціях техногенного та природного характеру;

вміти

• користуватися дозиметрическими приладами радіаційної та хімічної розвідки і контролю;

володіти

знаннями для участі в проведенні рятувальних та інших невідкладних робіт при ліквідації надзвичайних ситуацій.

Дозиметричні прилади радіаційної розвідки і контролю

При аваріях на АЕС, ядерному вибуху утворюється велика кількість радіоактивних речовин. Радіоактивними називаються речовини, ядра атомів яких здатні мимовільно розпадатися, перетворюватися в ядра атомів інших елементів і випускати при цьому іонізуюче випромінювання (ІІ). За природою іонізуюче випромінювання може бути електромагнітним, наприклад, гамма-випромінювання, або представляти потік бистродвіжущихся елементарних частинок - нейтронів, протонів, бета- і альфа-частинок. Будь-які ядерні випромінювання, взаємодіючи з різними матеріалами, іонізують їх атоми і молекули. Дія іонізуючих випромінювань на людей і тварин полягає в руйнуванні живих клітин організму, яке може привести до захворювання променевою хворобою різного ступеня, а в деяких випадках і до летального результату. Щоб оцінити вплив іонізуючого випромінювання здійснюватиме на людини (тварини), треба враховувати дві основні характеристики: іонізуючу і проникаючу здатність.

Альфа-випромінювання являє собою потік ядер атомів гелію, які називаються альфа-частинками і мають високу іонізуючої здатністю. Однак проникаюча здатність їх дуже низька. Довжина пробігу альфа-частинки в повітрі становить усього кілька сантиметрів (не більше 10), а в твердих і рідких речовинах - ще менше. Звичайна одяг та засоби індивідуального захисту повністю затримують альфа-частинки і забезпечують захист людини. Альфа-частинки вкрай небезпечні при попаданні в організм, що може привести до внутрішнього опромінення.

Бета-випромінювання - це потік швидких електронів, які називаються бета-частинками, що виникають при бета-розпаді радіоактивних речовин. Бета-випромінювання має меншу іонізуючу здатність, ніж альфа-випромінювання, але більшу проникаючу здатність. Одяг не може повністю захистити людину - необхідно використовувати будь-який укриття.

Гамма-випромінювання має внутрішньоядерні походження і являє собою електромагнітне випромінювання, що поширюється зі швидкістю світла. Воно має дуже високу проникаючу здатність і може проходити через товщу різних матеріалів. Гамма-випромінювання представляє основну небезпеку для життя людей, іонізуючи клітини організму. Захист від нього можуть забезпечити тільки притулку, протирадіаційні укриття.

Нейтрони утворюються в зоні ядерного вибуху в результаті ланцюгової реакції поділу важких ядер урану-235 або плутонію-239 і є електрично нейтральними частками. Під впливом нейтронів перебувають у грунті атоми кремнію, натрію, магнію та ін. Стають радіоактивними (наведена радіація) і починають випромінювати бета- і гамма-промені.

Принцип виявлення іонізуючих (радіоактивних) випромінювань (нейтронів, гамма-променів, бета- і альфа-частинок) заснований на здатності цих випромінювань іонізувати речовину середовища, в якій вони поширюються. Іонізація, в свою чергу, є причиною фізичних і хімічних змін в речовині, які можуть бути виявлені й виміряні. До таких змін середовища відносяться: зміни електропровідності речовин (газів, рідин, твердих матеріалів); люмінесценція (світіння) деяких речовин; засвічування фотоплівок; зміна кольору, забарвлення, прозорості, опору електричному струму деяких хімічних розчинів і т.д.

Для виявлення та вимірювання іонізуючих випромінювань використовують такі методи: фотографічний, сцинтиляційний, хімічний та іонізаційний.

Іонізаційний метод. Під впливом випромінювань в ізольованому обсязі відбувається іонізація газу. Електрично нейтральні атоми (молекули) газу розділяються на позитивні і негативні іони. Якщо в цьому обсязі помістити два електроди, до яких подати постійну напругу, то між електродами створюється електричне поле. При цьому в іонізованому газі виникає струм, званий іонізаційним. Вимірявши його, можна судити про інтенсивність іонізуючого випромінювання. Пристрій, в якому виникає такий струм, називають детектором випромінювань.

Цей метод є основним при визначенні радіаційного випромінювання, на ньому заснована робота дозиметричних приладів. В дозиметричних приладах як детекторів ІІ використовують:

  • • іонізаційні камери (ІК);
  • • газорозрядні лічильники (ГС).

Камери іонізаційні використовують в приладах, призначених для вимірювання потужності дози випромінювань (ДП-ЗБ) і дози випромінювання (ДКП-50А і ін.). Газорозрядні лічильники використовують в приладах, призначених для виявлення радіоактивного зараження місцевості і об'єктів (ДП-5В і ін.).

Хімічний метод. Деякі хімічні речовини під впливом ІІ змінюють свою структуру. Так, хлороформ у воді при опроміненні розкладається з утворенням соляної кислоти, яка дає кольорову реакцію з барвником, доданим до хлороформ.

Сцинтиляційне метод. Деякі речовини (сірчистий цинк, йодистий натрій) під впливом іонізуючих випромінювань світяться.

Фотографічний метод заснований на здатності фотоемульсії чорніти під впливом ІІ. За ступенем її почорніння судять про ступінь випромінювання.

Завданням дозиметрії є вимір фізичних величин для передбачення або оцінки радіаційного ефекту, зокрема радіобіологічного, а самі величини називаються дозиметричними.

Дозиметричними величинами є доза випромінювання (поглинена доза), потужність дози (потужність поглиненої дози), експозиційна доза, потужність експозиційної дози, коефіцієнт кількості випромінювання, еквівалентна доза, потужність еквівалентної дози.

Доза випромінювання (поглинена доза) (Дп) - енергія випромінювання, поглинена в одиниці маси речовини, що опромінюється. Зі збільшенням часу опромінення доза завжди зростає. Позасистемної (спеціальної) одиницею вимірювання є радий. В системі СІ одиницею поглиненої дози є грей (Гр), 1 Гр = 1Дж / кг = 100 рад.

Потужність дози (потужність поглиненої дози) (Рп) - приріст дози в одиницю часу. Вона характеризує швидкість накопичення дози і може збільшуватися і зменшуватися в часі, 1 Гр / с = 100 рад / с.

Експозиційна доза (Де) - міра іонізаційного дії фотонного випромінювання, яка визначається за іонізації повітря в умовах електронного рівноваги, тобто якщо поглинена енергія випромінювання в деякому обсязі середовища дорівнює сумарній кінетичної енергії іонізуючих частинок (електронів і позитронів), утворених фотонним випромінюванням в тому ж обсязі середовища. В системі СІ одиницею експозиційної дози є 1 кулон на кілограм (Кл / кг). Позасистемної (спеціальної) одиницею експозиційної дози є рентген (Р), 1 Р = 2,58 • 10 "4 Кл / кг.

Потужність експозиційної дози (Ре) - приріст експозиційної дози в одиницю часу. Позасистемної (спеціальної) одиницею є p / год. В системі СІ одиницею вимірювання є ампер / кг.

Коефіцієнт кількості випромінювання Q дозволяє в одній і тій же мірі висловити ступінь небезпеки опромінення людей незалежно від виду випромінювання.

Еквівалентна доза - твір поглиненої дози даного виду випромінювання на відповідний коефіцієнт кількості Q. Позасистемною (спеціальної) одиницею еквівалентної дози є бер.

Бер - біологічний еквівалент рада, служить для порівняння біологічної дії різних видів випромінювання, бо біологічне дію визначається не тільки поглиненої енергією, але і природою випромінювання. Прийнято, що при еквівалентній дозі 1 бер даного виду випромінювання виникає такий же біологічний ефект, як при дозі 1 рад зразкового випромінювання. В системі СІ одиницею вимірювання є зіверт (Зв), 1 Зв = 100 бер.

Прийнято, що при еквівалентній дозі 1 Зв даного виду випромінювання виникає такий же біологічний ефект, як і при дозі 1 Гр зразкового випромінювання. Як зразкового прийнято рентгенівське випромінювання з граничною енергією 200 кев.

Потужність еквівалентної дози - прирощення еквівалентної дози в одиницю часу. Позасистемної (спеціальної) одиницею є бер / с. В системі СІ одиницею вимірювання є Зв / с, 1 бер / с = 1 • 10 "2 Зв / с.

Прилади, призначені для виявлення і вимірювання радіоактивних випромінювань, називаються дозиметричними. Їх основними елементами є сприймає пристрій, підсилювач іонізаційного струму, вимірювальний прилад, перетворювач напруги, джерело струму.

Прилади класифікуються на наступні групи.

  • • Перша група - це ретгенметри-радіометри. Ними визначають рівні радіації на місцевості і зараженість різних об'єктів і поверхонь. До неї відносяться індикатор-сигналізатор ДП-64, вимірювач потужності дози ДП-5В (А, Б).
  • • Друга група - дозиметри для визначення індивідуальних доз опромінення. У цю групу входять: комплект індивідуальних дозиметрів ИД-1 (ДП-22В, ДП-24), комплект індивідуальних вимірників доз ВД-11.
  • • Третя група - побутові дозиметричні прилади. Вони дають можливість населенню орієнтуватися в радіаційну обстановку на місцевості, мати уявлення про зараження різних предметів, води і продуктів харчування.

Вимірювач потужності дози ДП-5В призначений для вимірювання рівнів радіації на місцевості, ступеня зараженості об'єктів і виявлення бета-зараженості поверхонь об'єктів. Прилад (рис. 11.1) має звукову індикацію іонізуючого випромінювання.

Основні тактико-технічні характеристики ДП-5В:

• діапазон вимірювань по гамма-випромінювання - від 0,05 мр / год до 200 р / год;

Вимірювач потужності дози ДП-5В

Мал. 11.1. Вимірювач потужності дози ДП-5В:

  • 1 - зонд; 2 - гнучкий кабель; 3 - мікроамперметр з двома шкалами; 4 - перемикач діапазонів; 5 - тумблер підсвічування шкали мікроамперметра; 6 - кришка футляра приладу; 7 - гніздо телефону; 8 - кнопка скидання показань; 9 - подовжувальна штанга; 10 головні телефони; 11 - вимірювальний пульт; 12 - таблиця допустимих значень зараження об'єктів
  • • межа допустимої основної відносної похибки вимірювання потужності поглиненої дози гамма-випромінювання не перевищує ± 30%;
  • • робочий інтервал температур - від -50 до + 50 ° С; відносної вологості - до 65 + 15%;
  • • час прогріву приладу - 1 хв;
  • • час вимірювань не перевищує на 1-2-му піддіапазонах - 30 с; на 3-6-му піддіапазонах - 45 с;
  • • маса приладу з футляром, ременями і телефоном не перевищує 3,2 кг;
  • • маса приладу з укладальним ящиком не перевищує 8,2 кг.

Прилад зберігає працездатність при зануренні блоку детектування в воду на глибину 0,5 м і після перебування в пиленесущей середовищі.

Живлення приладу здійснюється від двох елементів живлення А-336 напругою не більше 3 В. Комплект живлення забезпечує безперервну роботу приладу (в нормальних умовах) протягом 70 год при використанні елементів живлення, термін зберігання яких не більше одного місяця. Передбачено живлення приладу від зовнішніх джерел постійного струму напругою 3,6 і 12 В.

Для приведення приладу в готовність необхідно:

  • 1) витягти прилад з ящика;
  • 2) відкрити кришку футляра і пристебнути до нього ремені;
  • 3) встановити джерело живлення, дотримуючись полярності;
  • 4) встановити перемикач піддіапазонів проти позначки (при цьому стрілка приладу повинна зупинитися в режимному секторі - чорний сектор між верхньою і нижньою шкалою);
  • 5) перевірити працездатність приладу, для чого поставити поворотний екран зонда в положення "К". Працездатність приладу перевіряється контрольним бета-препаратом, укріпленим в поглибленні на екрані блоку детектування (зонда);
  • 6) підключити головні телефони;
  • 7) послідовно, з невеликими паузами, переводити ручку перемикача піддіапазонів в усі положення від "X тисячі" до "х 0,1" (в головних телефонах повинні бути чутні клацання);
  • 8) звірити показання приладу на піддіапазоні "× 10" із записом у формулярі. Якщо показання не виходять за межі допустимої похибки, прилад можна використовувати;
  • 9) екран встановити в положення "Г", ручку перемикання піддіапазонів проти 0.

Прилад до роботи готовий.

Для підвищення чутливості приладу діапазон розбитий на шість піддіапазонів (табл. 11.1).

При вимірюванні потужностей доз від 0,5 мр / год до 5000 мр / год відлік ведеться за верхньою шкалою 0-5, з подальшим множенням на відповідний коефіцієнт поддіапазо-

Таблиця 11.1

Піддіапазони приладу ДП-5В

піддіапазон

Положення ручки перемикача

шкала

межа вимірювань

I

200

0-200

5-200 р / ч

II

× 1000

0-5

500-5000 мр / год

III

× 100

0-5

50-500 мр / год

IV

× 10

0-5

5-50 мр / год

V

× 1

0-5

0,5-5 мр / год

VI

× 0,1

0-5

0,05-0,5 мр / год

на, а відлік величини потужностей доз від 5 до 200 р / год - за нижньою шкалою (5-200). На 2-6-му піддіапазонах прилад має звукову індикацію за допомогою головних телефонів.

Радіаційну розвідку місцевості з рівнями радіації від 0,5 до 5 р / год виробляють на другому піддіапазоні, а понад 5 р / год - на першому піддіапазоні. При вимірюванні прилад повинен знаходитися на висоті 0,7 1 м від поверхні землі.

Ступінь радіоактивного зараження шкірних покривів співробітників МНС, їх обмундирування, озброєння, засобів захисту, техніки, обладнання, транспорту, тощо визначається в наступній послідовності.

Спочатку вимірюють гамма-фон в місці, де буде визначатися ступінь зараження об'єкта, але не менше 15-20 м від обстежуваного об'єкта. Потім зонд (блок детектування) упорами вперед підносять до поверхні об'єкту на відстань 1,5-2 см і повільно переміщують над нею (екран зонда в положенні "Г"). З максимальної потужності експозиційної дози, виміряної на поверхні об'єкта, віднімають гамма-фон. Результат буде характеризувати ступінь радіоактивного зараження об'єкта.

Для визначення наявності наведеної активності техніки, що зазнала впливу нейтронного випромінювання, виробляють два виміру - зовні і всередині техніки. Якщо результати вимірювань близькі між собою, це означає, що техніка має наведену активність.

Для виявлення бета-випромінювань необхідно встановити екран зонда в положення "Б", піднести прилад до обстежуваної поверхні на відстань 1,5-2 см. Ручку перемикача піддіапазонів послідовно поставити в положення "× 0,1", "× 1", "× 10 "до отримання відхилення стрілки мікроамперметра в межах шкали. Збільшення показань приладу на одному і тому ж піддіапазоні в порівнянні з гамма-виміром показує наявність бета-випромінювання.

Якщо треба з'ясувати, з якого боку заражена поверхня брезентових тентів, стін і перегородок споруд та інших прозорих для гамма-випромінювання об'єктів, то виробляють два виміру в положенні зонда "Б" і "Г".

Поверхня заражена з того боку, з якою показання приладу в положенні зонда "Б" помітно вище.

При визначенні рівня радіоактивного зараження води відбирають дві проби загальним об'ємом 1,5-10 л. Одну - з верхнього шару вододжерела, іншу - з придонного шару. Вимірювання проводять зондом в положенні "Б", маючи в своєму розпорядженні його на відстані 0,5-1 см від поверхні води, і знімають свідчення у верхній шкалі.

На шильде кришки футляра дані відомості про допустимі норми радіоактивного зараження і вказані піддіапазони, на яких вони вимірюються.

У положенні "Б" вимірюється потужність сумарного бета-гамма-випромінювання. Збільшення показань приладу на одному і тому ж піддіапазоні в порівнянні з гамма-виміром говорить про наявність бета-випромінювання.

Після закінчення роботи прилад вимкнути. При необхідності провести його дезактивацію, дегазацію і дезінфекцію.

Індикатор-сигналізатор ДП-64 призначений для забезпечення звукової та світлової сигналізації при наявності гамма-випромінювань поза захисних притулків і пунктів управління.

У комплект приладу входять:

  • 1) ящик укладальної;
  • 2) пульт сигналізації;
  • 3) блок детектування;
  • 4) з'єднувальний гнучкий кабель довжиною 30 м;
  • 5) укладальної скриньку;
  • 6) ЗІП (запасний інструмент та приладдя);
  • 7) технічний опис та інструкція з експлуатації та формуляр.

Підготовка приладу до роботи:

  • 1) тумблер "вкл. - Викл." на пульті сигналізації поставити в положення "викл.";
  • 2) тумблер "контроль - робота" в положення "робота";
  • 3) під'єднати джерело живлення (~ 127/220 В, 6 В) за допомогою кабелю живлення до приладу;
  • 4) тумблер "вкл. - Викл." поставити в положення "вкл.";
  • 5) прогріти прилад протягом 5 хв;
  • 6) тумблер "контроль - робота" - в положення "контроль", звукова і світлова сигналізація говорять про справність приладу;
  • 7) тумблер "контроль - робота" в положення "робота".

Прилад до роботи готовий.

У такому режимі прилад знаходиться постійно і забезпечує виявлення іонізуючих випромінювань. поява

Комплект індивідуальних дозиметрів ИД-1

Мал. 11.2. Комплект індивідуальних дозиметрів ИД-1:

1 - зарядний пристрій ЗД-6; 2 - футляр комплекту індивідуальних дозиметрів ИД-1; 3 - індивідуальний дозиметр ІД-1

періодичних спалахів і звук клацань вкажуть па потужність дози гамма-випромінювання> 0,2 р / год в місці установки зонда.

Для дозиметричного контролю використовуються прилади:

  • • комплект вимірювачів дози ІД-1;
  • • ДП-22В (ДП-24).

Комплект індивідуальних дозиметрів ИД-1 (рис. 11.2) призначений для вимірювання індивідуальних доз гамма-випромінювання. Діапазон вимірювання ІД-1 від 20 до 500 рад, ціна одного поділу шкали - 20 рад (радий - позасистемна одиниця поглиненої дози іонізуючого випромінювання здійснюватиме в 100 ерг).

У комплект входять:

  • 1) 10 дозиметрів ІД-1;
  • 2) зарядний пристрій ЗД-6;
  • 3) футляр зі штативом на 10 гнізд;
  • 4) технічний опис та інструкція з експлуатації.

Дозиметр ІД-1 виконаний у формі авторучки (рис. 11.3), складається з мікроскопа, іонізаційнийкамери, електроскопа, конденсатора, контактної групи і корпусу.

Для приведення дозиметра в робочий стан його слід зарядити:

  • • вивернути ручку зарядного пристрою до упору проти годинникової стрілки;
  • • вставити дозиметр в зарядно-контактне гніздо зарядного пристрою;
  • • направити дзеркалом світло на шкалу дозиметра;

Розміщення ІД-1 на форменому одязі

Мал. 11.3. Розміщення ІД-1 на форменому одязі

  • • натиснути на дозиметр і, спостерігаючи в окуляр, поворотом ручки поставити нитку на шкалі дозиметра в положення "О";
  • • вийняти дозиметр із зарядного пристрою.

Дозиметр носиться в кишені одягу. Періодично дивлячись в окуляр дозиметра, визначають по положенню нитки на шкалі величину гамма-нейтронного випромінювання, отриманого під час роботи.

Комплекти індивідуальних дозиметрів ДП-22В і ДП-24 призначені для контролю експозиційних доз гамма-опромінення, одержуваних людьми при роботі на зараженій радіоактивними речовинами місцевості або при роботі з відкритими і закритими джерелами іонізуючих випромінювань.

Комплект ДП-22-В складається з зарядного пристрою ЗД-5 і 50 індивідуальних дозиметрів кишенькових прямопоказуючий типу ДКП-50-А.

Зарядний пристрій призначений для зарядки дозиметрів ДКП-50-А. Воно складається з зарядного гнізда, перетворювача напруги, випрямляча високої напруги, потенціометра - регулятора напруги, лампочки для підсвітки зарядного гнізда, мікровимикача і елементи живлення. На верхній панелі ЗД-5 розташовані: ручка потенціометра, зарядний гніздо з ковпачком, кришка відсіку живлення.

Харчування зарядного пристрою здійснюється від двох елементів типу 1,6-ПМЦ-У-8. Один комплект живлення забезпечує роботу приладу тривалістю не менше 30 год при струмі споживання 200 мА. Напруга на виході зарядного пристрою плавно регулюється в межах від 180 до 250 В.

Дозиметр кишеньковий прямопоказуючий ДКП-50-А призначений для вимірювання експозиційних доз гамма-випромінювання. Конструктивно він виконаний у формі авторучки.

Принцип дії прямопоказуючим дозиметра подібний до дії найпростішого електроскопа. Коли дозиметр заряджається, то між центральним електродом з платинованим ниткою і корпусом камери створюється напруга. Оскільки нитка і центральний електрод з'єднані один з одним, вони отримують однойменний заряд, і нитка під впливом сил електростатичного відштовхування відхиляється від центрального електрода.

Шляхом регулювання зарядного напруги нитка може бути встановлена ​​на нулі шкали. При впливі радіоактивного випромінювання в камері утворюється іонізаційний струм, в результаті чого заряд дозиметра зменшується пропорційно дозі опромінення і нитка рухається по шкалі, гак як сила відштовхування її від центрального електрода зменшується в порівнянні з початковою. Тримаючи дозиметр проти світла і спостерігаючи через окуляр за ниткою, можна в будь-який момент зробити відлік отриманої дози опромінення.

Дозиметр ДКП-50-А забезпечує вимір індивідуальних доз гамма-опромінення в діапазоні від 2 до 50 Р при потужності дози випромінювання від 0,5 до 200 Р / год. Саморозряд дозиметрів в нормальних умовах не перевищує двох поділок за добу (рис. 11.4).

Зарядка дозиметра ДКП-50-А проводиться перед виходом на роботу в район радіоактивного зараження (дії гамма-випромінювання) в такому порядку:

  • 1) відкрутити захисну оправу дозиметра і захисний ковпачок зарядного гнізда, ручку потенціометра повернути вліво до відмови;
  • 2) дозиметр вставити в зарядний гніздо зарядного пристрою, при цьому включається підсвічування зарядного гнізда і висока напруга;
  • 3) спостерігаючи в окуляр, злегка натиснути на дозиметр і повертати ручку потенціометра вправо до тих пір, поки зображення нитки на шкалі дозиметра не перейде на "0", після чого вийняти дозиметр із зарядного гнізда;

Пристрій і шкала дозиметра ДКП-50-А

Мал. 11.4. Пристрій і шкала дозиметра ДКП-50-А:

  • 1 - корпус: 2 - іонізаційна камера; 3 - візирна нитка; 4 - конденсатор; 5 - алюмінієвий стержень; 6 - рухливий контакт; 7 - діафрагма; 8 - захисна оправлення; 9 - окуляр; 10 - шкала; 11 - тримач; 12 - об'єктив
  • 4) перевірити стан нитки при денному світлі (при вертикальному положенні нитки її зображення повинно бути на "0");
  • 5) закрутити захисну оправу дозиметра і ковпачок зарядного гнізда.

Дозиметр під час роботи в районі дії гамма-випромінювання носиться в кишені одягу. Періодично дивлячись в окуляр дозиметра, визначають по положенню нитки на шкалі величину дози опромінення, отриману під час дій на зараженій території.

Комплект індивідуальних дозиметрів ДП-24 складається з зарядного пристрою ЗД-5 і п'яти дозиметрів ДКП-50-А. Індивідуальні дозиметри ДП-24 призначені для невеликих формувань та установ цивільної оборони. Пристрій і принцип роботи ДП-24 ті ж, що і ДП-22-В.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >