Размещено на http://www.allbest.ru/

Минобрнауки России ФГБОУ ВПО

Вологодский государственный университет(ВоГУ)

Кафедра водоснабжения и водоотведения

Реферат

на тему: «Методы регистрации ионизирующих излучений»

Выполнил:

Ученов Р.С.

Руководитель:

Ильин А.П.

Вологда, 2015

1. Методы регистрации ионизирующих излучений

В настоящее время существует достаточно много методов регистрации ионизирующих излучений. Выбор того или иного метода производится с учетом вида излучения и той информации, которую хотят получать: простое обнаружение излучения, измерение энергии частиц, определение активности и т. д. В соответствии с поставленными задачами выбирают тип измерительных приборов. Для измерения активности и плотности потоков ионизирующих излучений используют радиометры, для определения дозы излучений -- дозиметры, для нахождения распределения излучения по определенным параметрам (энергии, заряду, массе) -- спектрометры.

Прибор для регистрации ионизирующих излучений состоит из чувствительного элемента -- детектора (датчика) и измерительной аппаратуры. В детектор входит вещество, с которым взаимодействуют частицы, и преобразователь эффектов взаимодействия в регистрируемые величины (импульсы, ток, химический осадок и т. д.), которые фиксируются измерительной аппаратурой. ионизирующий излучение радиационный гейгер

К основным и наиболее часто применяемым методам регистрации относятся следующие: ионизационные, оптические (сцинтилляционные), химические и фотографические. Ионизационный метод основан на регистрации эффекта ионизации, т. е. на измерении величины заряда ионов, возникающих под действием ионизирующего излучения. Измерить ионизационный эффект можно при помощи электрического поля, которое препятствует рекомбинации ионов и придает им направленное движение к соответствующим электродам. В качестве детекторов используют ионизационные камеры, пропорциональные счетчики, счетчики Гейгера--Мюллера, полупроводниковые детекторы и др. Эти детекторы, кроме полупроводниковых, представляют собой наполненные газом баллоны с двумя вмонтированными электродами. К электродам подведено напряжение постоянного тока. Детектор включается в электрическую цепь. При прохождении ионизирую­щей частицы через газовую среду образуются ионы, которые собираются на электродах. Положительные ионы движутся к катоду, отрицательные -- к аноду. В электрической цепи образуется ионизационный ток, который регистрируется измерителем тока. По значению этого тока можно судить об интенсивности излучения или отсчитывать число зарегистрированных частиц. Протекание тока наблюдается до тех пор, пока на газ действует излучение. В противном случае ток в цепи не протекает, так как газ является изолятором.

Взаимодействуя с веществом, ядерное излучение наряду с ионизацией производит возбуждение атомов и молекул. Через некоторое время (в зависимости от вещества) возбужденные атомы и молекулы переходят в невозбужденное состояние с выделением энергии во внешнюю среду. У некоторых веществ (сернистый цинк, йодистый натрий, антрацен, стильбен, нафталин и др.) такой переход сопровождается испусканием энергии возбуждения в виде квантов видимого инфракрасного и ультрафиолетового света. Внешне это проявляется в виде вспышек света -- сцинтилляций, которые можно зарегистрировать с помощью соответствующих приборов. На регистрации сцинтилляций, возникающих в определенных веществах при облучении их ионизирующими излучениями, и основаны оптические методы.

Принцип работы сцинтилляционного детектора следующий: под действием излучений происходит ионизация и возбуждение атомов. При переходе атомов из ионизированных и возбужденных состояний в основное высвечивается энергия в виде вспышки света (сцинтилляции), которая может быть зарегистрирована различными способами. Лучший из них состоит в преобразовании энергии света в электрический сигнал с помощью оптически связанного со сцинтиллятором фотоэлектронного умножителя

В настоящее время известно очень много различных сцинтилляторов - жидких, твердых, газообразных и в виде порошков различной плотности. Это позволяет подобрать не­обходимый детектор для наиболее эффективной регистрации любого ионизирующего излучения в широком диапазоне энергий. Химические методы основаны на том, что часть поглощенной энергии излучения переходит в химическую, что вызывает цепь химических превращений. Определение наличия излучения, его интенсивности производится по выходу химических реакций. Например, при облучении водного раствора FeSO4 ионы двухвалентного железа Fe2+ превращаются в ионы трехвалентного железа Fe3+. Одновременно при этом изменяется электрический потенциал и окраска раствора, что мож­но легко определить соответствующими способами.

Отметим, что при использовании химических методов следует подбирать в качестве детекторов такие вещества, хими­ческие изменения в которых пропорциональны дозе или ин­тенсивности ионизирующего излучения. Фотографические методы основаны на способности излу­чения разлагать галогениды серебра AgCl или AgBr, входящие в состав чувствительных фотоэмульсий, до металлическо­го серебра. В результате такого взаимодействия вдоль трека (следа прохождения) альфа- и бета-частиц выделяются зерна серебра и при проявлении фотопластинки виден след пробега ядерных частиц -- почернение. По характеру трека можно определить вид, интенсивность и энергию излучения.

В заключение отметим, что большое разнообразие методов регистрации и детекторов связано с причинами различного характера взаимодействия излучения с веществом и различным пробегом. Поэтому невозможно сконструировать универ­сальный детектор, который одинаково хорошо регистрировал бы гамма-кванты, альфа- и бета-частицы. Легче всего зарегистрировать проникающее гамма-излучение. Для этого хороши счетчики Гейгера--Мюллера, но более эффектны сцинтилляционные детекторы с кристаллическими сцинтилляторами большой плотности.

Для регистрации бета-излучения применяют жидкие или пластмассовые сцинтилляторы или ионизационные детекторы с очень тонкими стенками. Альфа-излучение из-за малого пробега в веществе регистрировать очень тяжело. В этом случае чаще используют ионизационные методы, но детекторы особых конструкций -- открытые газовые или специальные полупроводниковые детекторы.

При регистрации ионизирующих излучений необходимо помнить о требованиях к измеряемым образцам. Особых требований не существует в случае гамма-излучающих образцов. В образцах, которые испускают бета-частицы, регистрация будет происходить только с верхнего тонкого слоя; все осталь­ное бета-излучение поглощается в самом образце, не достигая детектора. Поэтому бета-излучающие образцы должны быть или очень тонкие или бесконечно толстые. Радиометрия альфа-радионуклидов возможна только с очень тонкой пленки, В этом случае перед измерением необходимо провести радио­химическую* обработку образца; его предварительно сжигают, растворяют, выделяют альфа-излучающий радионуклид, ко­торый осаждают на подложку тонким слоем.

Также отметим, что активность определяют, регистрируя радиоактивное излучение, которое сопровождает распад. Но так как для каждого вида излучения необходим отдельный детектор, активность можно определить только в том случае, когда известен состав радионуклидов в образце и число соответствующих частиц или квантов, которые излучаются при одном акте распада. Например, цезий-137, который распадается, излучая бета-частицу (электрон) и гамма-квант, можно регистрировать как бета-радиометром (с поправкой на эффективность к гамма-излучению), так и гамма-радиомет­ром. При радиометрии стронция-90 необходимо помнить, что данный радионуклид излучает только бета-частицы, причем при распаде образуется иттрий-90, который также испускает бета-частицы, поэтому в образце всегда присутствуют два этих радиоизотопа.

Устройства, предназначенные для преобразования энергии ионизирующих излучений в другие виды энергии, удобные для индикации, последующей регистрации и измерения, называются детекторами ионизирующего излучения (от латинского слова "detector" - тот, кто раскрывает, обнаруживает), но детекторы, как правило, это лишь часть комплекса аппаратуры, предназначенной для регистрации излучений. Эффект, создаваемый излучением в детекторе, должен быть преобразован в электрический ток, который может привести в действие электрическое регистрирующее измерительное устройство.

Устройства, предназначенные для регистрации действия ионизирующего излучения на детектор, называются регистраторами. Комплекты устройств - детектор и регистратор - называются радиометрами. Радиометры - приборы, предназначенные для получения информации об активности нуклидов, плотности потока и потоке ионизирующих частиц или фотонов. Разновидность радиометров представляют собой дозиметры, отградуированные в единицах дозы или мощности излучения. Дозиметры - приборы, предназначенные для получения информации об экспозиционной дозе и мощности экспозиционной дозы или (и) об энергии, переносимой ионизирующим излучением или переданной им объекту, находящемуся в поле его действия.

Существует электрофизическая аппаратура, которая позволяет расшифровать в деталях свойства излучения, проходящего через детектор. Приборы, предназначенные для анализа свойств ионизирующих излучений (радионуклидный состав, энергия, вид излучения, др.), называются анализаторами. В настоящее время различные типы анализаторов принято называть спектрометрами. Спектрометры - приборы, предназначенные для получения информации о спектре распределения ионизирующего излучения по одному или более параметрам, например, по энергии квантов или частиц в потоке излучения.

Иногда регистрация излучения сводится к регистрации следов прохождения отдельных ионизирующих частиц через вещество. По длине следа обычно определяют энергию зарегистрированных частиц, а по виду следа - вид частиц. Такие детекторы принято называть следовыми камерами, а также это могут быть толстослойные фотоэмульсии.

2. Классификация приборов радиационного контроля

В настоящее время для коллективной и личной безопасности при служебно-бытовом применении юридическими и физическими лицами используются переносные приборы для измерения радиации. Их существует великое множество. Переносные приборы радиационного контроля делятся на профессиональные (рабочие) средства измерения и бытовые приборы. Приборы, системы и средства радиационного контроля предназначены для измерения степени ионизации окружающей среды и дозиметрического контроля населения в различных условиях обстановки. В основе работы приборов и систем радиационного контроля используются различные методы обнаружения ионизирующего излучения: ионизационный, фотографический, химический, сцинтилляционный, люминесцентный, термолюминесцентный и т.д. Принципиальная схема любого прибора радиационного контроля включает, как правило, воспринимающее и преобразующее устройство (детектор, измерительной устройство, индикатор, источник питания и различные вспомогательные устройства).

Приборы, системы и средства контроля радиационной обстановки подразделяются на:

· радиометрические,

· дозиметрические,

· спектрометрические

приборы и системы для непосредственного измерения ионизирующих излучений и вспомогательные средства, включающие пробоотборники различного назначения, а также оборудование радиометрических лабораторий.

В соответствии с данной классификацией характера измерений ионизирующих излучений, определяющей основное назначение приборов и систем радиационного контроля, а также с учетом специфики их конструкции и сферы применения, приборы, системы и средства радиационного контроля можно условно разделить на приборы, системы и средства, применяемые для контроля радиационной обстановки, и приборы, используемые для дозиметрического контроля облучения населения.

3 Приборы контроля радиационной обстановки

· Радиометры

Также их можно назвать измерителями радиоактивности. Такие приборы применяются для обнаружения и определения степени радиоактивного загрязнения различных поверхностей, оборудования, транспорта, одежды, кожных покровов, удельной и объемной активности проб объектов внешней среды, проб различных пищевых продуктов. К таким приборам относятся (РУБ-ОШ и РУБ-01П7, РПГ-09).

PaduoMevipbi-дозиметры - это приборы, решающие задачи как радиометрии, так и дозиметрии, причем основной задачей этих приборов считается измерение степени загрязнения объектов, т.е. радиометрия. К ним относятся такие приборы, как МКС-05Н, РЗС-10НР, ИРД-02.

· Сигнальные установки

Такие приборы предназначены для контроля и сигнализации о загрязнении различных поверхностей (рук, обуви, спецодежды). К сигнальным установкам относятся РЭБ-05, СЗБ-03, сигнализатор радиоактивных денег «Ирида».

· Дозиметрические приборы

Приборы дозиметрического контроля населения включают приборы контроля внешнего облучения и приборы контроля внутреннего облучения. Приборы, системы и средства радиационного контроля могут быть переносными, стационарными и передвижными (бортовыми), базирующимися на различных видах транспорта.

В группу дозиметрических приборов входят дозиметры, дозиметры-радиометры и индикаторы-сигнализаторы мощности дозы гамма-излучения. По специфике использования среди этих типов приборов можно условно выделить приборы, выпускаемые промышленностью для населения, так называемые бытовые дозиметрические приборы, предназначенные для оценки населением радиационной обстановки на местности, в жилых и рабочих помещениях; некоторые из них позволяют также определять и измерять загрязнение продуктов питания. Эти приборы, как правило, характеризуются простотой конструкции и эксплуатации, достаточно высокой надежностью и относительно малой стоимостью.

При пользовании бытовыми дозиметрическими приборами следует учитывать, что они обеспечивают измерение в основном мощности дозы гамма-излучения, но не все из них чувствительны к бета-излучению. Они также не чувствительны к мягкому рентгеновскому и тормозному излучению (цветные телевизоры, цветные дисплеи компьютеров), альфа-частицам и нейтронам.

Непосредственно к дозиметрам относятся приборы типа ДПГ-06Т, ДРГ-01Т, к бытовым дозиметрам ("Белла", "Юпитер", карманный дозиметр DG-101.

· Дозиметры-радиометры

Эти приборы решают задачи как дозиметрического, так и радиометрического контроля, причем основной задачей является измерение мощности дозы, т.е. дозиметрия. К таким приборам относятся МКС-02С \ МКС-ОЗС, измеритель радиоактивности РСМ-101 и другие, к бытовым приборам - Анри-01 "Сосна", ДБГ-07 "Эксперт".

Дозиметры и дозиметры-радиометры дают на выходе, как правило, цифровую индикацию. Индикаторы-сигнализаторы, в том числе пороговые индикаторы-сигнализаторы мощности дозы гамма-излучения, (это наиболее простые по конструкции приборы, фиксирующие наличие ионизации в определенном диапазоне). Приборы имеют, как правило, световую и звуковую индикацию. Это в основном бытовые сигнализаторы-индикаторы мощности дозы "Свсрчок-4М", "Светофор", РМ-121,РМ-122.

· Спектрометрические приборы

Спектрометры (приборы, предназначенные для регистрации и измерения энергетического спектра ионизирующих излучений. Они классифицируются по виду излучений (альфа-, альфа-бета-, альфа-бета-гамма- спектрометры), по принципу действия и по конструктивным особенностям.

В сфере радиационного контроля окружающей среды с помощью спектрометров решается задача определения наличия в окружающей среде радионуклидов, отсутствующих в составе природного фона, т.е. фиксируется наличие радиоактивного загрязнения техногенного характера, причем учитывается тип изотопов и их активность. Индикация приборов цифровая и графическая.

К приборам такого вида относятся спектрометры "MS PS-40Ge", "Проспект-НРФ", "СКЗ-50".

4. Системы контроля радиационной обстановки

Системы контроля радиационной обстановки представляют собой комплектацию приборов радиационного контроля различного назначения со средствами связи, обработки данных и выдачи информации для постоянного контроля радиационной обстановки, в том числе при авариях на ЯОО (РОО), а также контроля радиационной безопасности эксплуатации ядерных энергетических установок.

Так, системой радиационного экологического мониторинга окружающей среды являются пробоотборники. Эти системы предназначены для отбора проб воздуха, почвы и воды с целью последующего анализа в лаборатории, если при контроле радиоактивного загрязнения нет возможности сделать это на местности, а также для более детального анализа изотопного состава загрязнителя. Оборудование радиометрических лабораторий, как правило, кроме различных приборов радиометрического контроля включает блоки свинцовые для экранной защиты, тигли, муфельные печи, атомноабсорбционные спектрографы, центрифуги.

5. Приборы дозиметрического контроля населения

Приборами индивидуального дозиметрического контроля (ИДК) населения являются дозиметры, радиометры и спектрометры различных модификаций, с помощью которых определяют полученную человеком (персонально) дозу как внешнего, так и внутреннего облучения за определенный период времени в конкретной радиационной обстановке.

Приборами ИДК в обязательном порядке обеспечиваются персонал ЯОО (ГОО), персонал спасательных подразделений РСЧС, предназначенных для работы в зонах радиоактивного загрязнения.

Приборы индивидуального дозиметрического контроля внешнего облучения представляют собой, как правило, миниатюрные дозиметры, которые используются обычно в составе комплектов, включающих определенный набор дозиметров, зарядное устройство или устройство, считывающее показания дозиметров и хранящее данные измерений. Приборы предназначены для практического применения в чрезвычайных ситуациях, связанных с радиоактивным загрязнением в мирное либо военное время. Они хранятся и выдаются населению соответствующими службами РСЧС различных уровней. Наиболее распространенными являются комплекты индивидуальных дозиметров: ИД-11, КДТ-02М, ДФК-2.1.

Конструктивно индивидуальные дозиметры делятся на прямопоназывающие, имеющие автоматическое считывающее устройство (ДК - 02, ДКП - 50А, ИД-1, и непрямопоказывающие, имеющие переносное (ИД-11,ДС-50, КДТ и др.) или стационарное измерительное устройство (ИФК-2, ИФКУ- и др.).ИД-1 (прямопоказывающий прибор, аналогичный ДКП-50А, работающий в диапазоне измерения поглощенной дозы 20-500 рад. Имеет зарядное устройство. Входит в состав одноименного комплекта.

Комплект индивидуальных измерителей дозы ИД-11 предназначен для регистрации индивидуальных доз гамма- и нейтронных излучений и состоит из 500 индивидуальных измерителей дозы ИД-11 и измерительного устройства ИУ-1, которые измеряют зарегистрированную дозу в диапазоне от 10 до 1500 рад. Доза излучения накапливается (суммируется) при периодическом облучении и сохраняется в дозиметре в течение 12 месяцев.

Комплект дозиметров термолюминесцентных КДТ-02М предназначен для измерения экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения и индицирования экспозиционной дозы бета-излучения. Прибор и его модификации состоят из набора дозиметров (ДПГ-02,ДПГ-03, ДПС-11), устройства преобразования термолюминесцентного УПФ-02 и контрольного облучателя.

Диапазон измерения экспозиционной дозы гамма-излучения дозиметром ДПГ-02 (0,1-1000 Р, дозиметром ДПГ-03 (0,005-1000 Р).

Приборы индивидуального дозиметрического контроля внутреннего облучения. Приборы и системы ИДК внутреннего облучения могут быть стационарными, используемыми в различных медицинских учреждениях, и переносными, используемыми в различных структурных подразделениях РСЧС. К таким приборам относятся: автоматизированный комплекс спектрометров внутреннего излучения человека "Скриннср ЗМ"; переносной радиометр излучения человека РИГ-07П. Технические, эксплуатационные характеристики различных приборов и систем радиационного контроля, а также методика измерений подробно изложены в соответствующей технической документации к этим приборам и системам.

6. Уровни облучения и нормирование

Защита человека от вредного воздействия радиации обеспечивается системой нормативов, основанных на современных знаниях и представлениях о характере биологического действия ионизирующего излучения. По мере накопления знаний о действии радиации величина допустимых доз неуклонно снижалась. В 1920 г. доза 100 рентген или 1 Зв (в тысячу раз больше, чем принято сейчас!) считалась вполне безопасной. Первые международные рекомендации по предельно-допустимым уровням облучения были даны в 1934 г. и составляли 200 мР в сутки (около 2 мЗв) для внешнего облучения, в 1958 г. был предложен предел дозы общего облучения -- 50 мЗв/год для профессионалов и 5 мЗв/год для населения. Наконец, в 1990 г. были рекомендованы значения, действующие и по настоящее время, в том числе и в России,-- 20 мЗв/год для профессионалов и 1 мЗв/год -- для населения. Современные нормативы основаны на далеко не бесспорном допущении о том, что отдаленные последствия облучения (рак, генетические нарушения) не имеют порога и могут проявиться при любой, даже самой малой,дозе.

В 1953 г. в Советском Союзе были опубликованы первые «Санитарные правила и нормы при работе с радиоактивными изотопами», которые, с учетом достижений науки и практики, постоянно дополнялись и совершенствовались.

В наши дни основной дозовый предел для населения равен 1 мЗв/год, что сопоставимо с уровнем фонового излучения. Для сравнения, проводя у телевизора по 3 часа в день, в течение всего года можно набрать дозу, равную одной тысячной этой величины; перелетая из Москвы в Нью-Йорк -- треть годовой дозы. За одну рентгенодиагностическую процедуру пациенты получают эффективные дозы, равные: 0,6 мЗв при флюорографии; 1,3 мЗв -- при рентгенографии; 5 мЗв -- при рентгеноскопии, 3 мЗв -- при компьютерной томографии.Если опасную для жизни дозу сравнить с высотой Останкинской башни, то предел для профессионального облучения будет соответствовать росту человека, а предел дозы для населения -- толщине кирпича.

Допустимые нормы облучения человека тесно связаны с оценкой риска возникновения отрицательных последствий. При определении допустимых доз облучения в первую очередь опираются на данные по канцерогенному риску, т.е. риску развития злокачественных опухолей, поскольку генетические нарушения возникают при более высоких дозах. Предельно допустимые уровни облучения ни в коем случае нельзя рассматривать как границу, за которой наступает болезнь. В случае их превышения возможно лишь некоторое увеличение риска.

Вопросами нормирования ионизирующих излучений в России занимается Научная комиссия по радиационной защите. Отечественные нормативы соответствуют международным нормам, а по сравнению с некоторыми странами -- даже более жесткие.

Есть три фактора, снижающие радиационное воздействие: защита (экранирование), пространство и время. Они обусловливают защитные мероприятия в случае радиационной аварии. Одной из характеристик ионизирующего излучения является проникающая способность. Так, для защиты от альфа-частиц может хватить плотной одежды или полиэтиленовой пленки; для защиты от бета-частиц нужен более толстый слой материала. Чтобы ослабить гамма-излучение в 2 раза, необходим слой защиты из бетона толщиной 12 см, из железа -- толщиной 3 см, из свинца -- толщиной 1 см.

Стены домов, земляные сооружения и даже специальные костюмы спасут от одних типов ионизирующих излучений и ослабят действие других. Укрытия являются эффективной мерой коллективной защиты при значительном радиоактивном загрязнении. Специально подготовленные укрытия должны быть оборудованы системой вентиляции, иметь запас воды. Находясь в них, необходимо соблюдать правила поведения, выполнять распоряжения старших. Покинуть укрытие можно после того, как будет принято соответствующее решение. В обычных домах сразу после аварии надо плотно закрыть окна и двери. Необходимо защитить продукты и воду от попадания радиоактивной пыли, периодически делать влажную уборку. Желательно не выходить на улицу, а если это неизбежно, надо применять индивидуальные средства защиты.

Индивидуальные средства защиты призваны защитить в первую очередь кожу и органы дыхания. Если нет противогаза или респиратора, можно сделать тканевые маски или ватно-марлевые повязки. Защитить кожу поможет обычная одежда: пальто, плащ, мужской костюм, комбинезон, ватная куртка и брюки. Для защиты рук можно использовать перчатки и рукавицы, а для защиты ног -- резиновые сапоги, любую закрытую обувь. Женщинам лучше надеть брюки.

Чем дальше находится источник радиоактивного излучения, тем меньше его воздействие. Это надо помнить при выборе места защиты от радиации. Лучше всего укрыться в подвалах зданий и сооружений. В самом здании более защищенными будут средние этажи. На первых этажах дополнительное облучение будет вызвано частицами, выпавшими на землю, а на верхних -- загрязнившими крышу.

В серьезных случаях для того, чтобы не допустить опасного облучения населения после радиационной аварии, принимается решение об эвакуации. Получив распоряжение об эвакуации, следует быстро и без суеты, взяв с собой документы, деньги, необходимые вещи и продукты, выключив свет, газ и закрыв квартиру, прибыть на пункт отправления. В пути следует неукоснительно выполнять распоряжения руководителей, старших, не создавать суматохи и беспорядков.

Эвакуация предусматривает возвращение после того, как опасность миновала. Если же проживание на загрязненных участках, территориях опасно для здоровья даже при условии соблюдения специальных правил, производится переселение жителей в благополучные районы. Эвакуация и переселение также относятся к коллективным мерам защиты.

Со временем активность радионуклидов падает. Для одних изотопов период полураспада -- время, за которое активность снижается вдвое, составляет несколько дней (например, для радиоактивного йода-131), для других -- сотни лет (например, для радиоактивного америция-241). Чем больше времени прошло с момента радиоактивного заражения, тем меньше интенсивность облучения. Самыми опасными являются первые недели. Затем доза постепенно снижается, и, в зависимости от того, выброс каких радиоактивных изотопов произошел при аварии, доза может снизиться в несколько раз.

7. Принцип действия счетчика Гейгера

Изобретенный еще в 1908 г. немецким физиком Гансом Вильгельмом Гейгером прибор, способный определить ионизирующее излучение, широко используется и в наши дни. Причиной тому является высокая чувствительность устройства, его возможность регистрировать самые различные излучения. Простота эксплуатации и дешевизна позволяют купить счетчик Гейгера любому человеку, решившему самостоятельно измерить уровень радиации в любое время и в любом месте.

Принцип действия счетчика Гейгера По своей конструкции счетчик Гейгера довольно прост. В герметизированный баллон с двумя электродами закачивается газовая смесь, состоящая из неона и аргона, которая легко ионизируется. На электроды подается высокое напряжение (порядка 400В), которое само по себе никаких разрядных явлений не вызывает до того самого момента, пока в газовой среде прибора не начнется процесс ионизации. Появление пришедших извне частиц приводит к тому, что первичные электроны, ускоренные в соответствующем поле, начинают ионизировать иные молекулы газовой среды. В результате под воздействием электрического поля происходит лавинообразное создание новых электронов и ионов, которые резко увеличивают проводимость электронно-ионного облака. В газовой среде счетчика Гейгера происходит разряд. Количество импульсов, возникающих в течение определенного промежутка времени, прямо пропорционально количеству фиксируемых частиц. Таков в общих чертах принцип работы счетчика Гейгера. Обратный процесс, в результате которого газовая среда возвращается в исходное состояние, происходит сам собой. Под воздействием галогенов (обычно используется бром или хлор) в данной среде происходит интенсивная рекомбинация зарядов. Процесс этот происходит значительно медленнее, а потому время, необходимое для восстановления чувствительности счетчика Гейгера, - очень важная паспортная характеристика прибора. Несмотря на то что принцип действия счетчика Гейгера довольно прост, он способен реагировать на ионизирующие излучения самых различных видов. Это б-, в-, г-, а также рентгеновское, нейтронное и ультрафиолетовое излучения. Все зависит от конструкции прибора. Так, входное окно счетчика Гейгера, способного регистрировать б- и мягкое в-излучения, выполняется из слюды толщиной от 3 до 10 микрон. Для обнаружения рентгеновского излучения его изготавливают из бериллия, а ультрафиолетового - из кварца.

8. Где применяется счетчик Гейгера

Принцип действия счетчика Гейгера положен в основу работы большинства современных дозиметров. Эти небольшие приборы, имеющие относительно невысокую стоимость, отличаются довольно высокой чувствительностью и способны выводить результаты в удобных для восприятия единицах измерения. Простота их использования позволяет эксплуатировать эти приборы даже тем, кто имеет весьма отдаленные понятия о дозиметрии. По своим возможностям и точности измерений дозиметры бывают профессиональные и бытовые. При помощи них можно своевременно и эффективно определить имеющийся источник ионизированного излучения как на открытой местности, так и внутри помещений.

Размещено на Allbest.ru