Какой дозиметр выбрать
Чтобы определиться какой дозиметр выбрать, нужно понять, кокой вид радиации для человека представляет опасность и что желательно контролировать в повседневной жизни.
Все виды радиации опасны, но в бытовой сфере и окружающей нас среде, можно столкнуться с действием в основном трех видов радиации — это бета, гамма и альфа излучение. Наибольшую опасность представляет альфа излучение, так как оно наносит живой ткани наибольший урон. Но зарегистрировать альфа излучение сложнее всего, потому что для его измерения, дозиметр должен быть поднесен вплотную к источнику излучения, так как альфа излучение распространяется в пространстве на небольшие расстояния в пределах 2-3 см. Дозиметры способные зарегистрировать альфа излучение, должны иметь отдельный датчик в дополнении к датчику Гейгера-Мюллера. Обычно это специальное окошечко в дозиметре, которое имеет сдвигаемую защитную крышку.
Если позволяют денежные средства, то лучше купить дозиметр способный измерять три вида радиации — бета, гамма и альфа излучение.
Если вы не хотите тратиться на покупку дорогого прибора, то можно приобрести дозиметр-радиометр, измеряющий бета и гамма излучение. Это неплохое начало и возможно поможет вам избежать серьезных проблем со здоровьем. Такой прибор отлично подойдет для измерения общего радиационного фона в помещении и вне его. С помощью данного дозиметра можно проверить на безопасность продукты питания, строительные материалы, автомобиль и любые другие бытовые вещи.
При выборе дозиметра следует обратить внимание на следующие характеристики:
тип используемого детектора — это основной параметр, влияющий на точность и функциональность прибора. Лучше если это будет газоразрядный детектор, например, счетчик Гейгера-Мюллера. Хуже если это полупроводниковый детектор.
виды измеряемой радиации — прибор может измерять как один вид радиации, так и несколько видов. При измерении нескольких видов радиации, измерения могут проводиться одновременно для различных видов излучений, или необходимо будет переключаться с одного вида излучения на другой. Самый простой и распространенный вид дозиметра — это измерение бета излучения. Но лучше, если дозиметр будет способен измерять три вида излучений — альфа, бета, гамма.
погрешность измерения — это величина, которая характеризует точность прибора. Чем меньше погрешность, тем выше точность прибора, соответственно тем он лучше и дороже. Для бытовых приборов погрешность обычно составляет ±25% или ±30%. Для профессиональных дозиметров погрешность уже будет меньше чем ±7%.
диапазон измеряемых величин — это максимальное и минимальное значение радиации, которое способен зарегистрировать прибор
Стоит обратить внимание лишь на нижний порог измерений, он не должен быть выше чем 0,05 мкЗв/ч. Максимально измеряемый уровень радиации у всех дозиметров достаточно высок.
поверка прибора — это отметка в паспорте дозиметра, что он проверен на заводе изготовителе и соответствует заявленным в паспорте техническим характеристикам и производит измерения с заданной точностью
Желательно, чтобы отметка о поверке была в паспорте. В крайнем случае, в паспорте изделия должна стоять отметка ОТК (отдел технического контроля) о приемке изделия.
Остальные характеристики дозиметра влияют на его удобство эксплуатации, внешний вид и выбираются исходя из личных предпочтений.
Для чего нужно покупать дозиметр?
Для чего нужно приобритать дозиметр в бытовых целях, каждый решает сам.
В качестве информации к размышлению, можно посмотреть сюжет любительской видео съемки в городе Крансодаре, который является одним из самых безопасносных городов России
в отношении экологической обстановки. В простом лесном массиве, безобидные на вид предметы (7-я минута видео), излучают радиацию в миллионы раз превышающие безопасную норму. Находясь даже незначительное время в подобной зоне, можно получить дозу, которая с большой вероятностью приведет к крайне негативным последствиям для организма. К сожалению далеко не всегда, возле подобных объектов установлены занки «опасно радиация». Всему виной халатность и безответственность. Поэтому даже прогуливаясь в каком либо месте (фактически любом), человек может и не подозревать, что подвергается мощному радиационному воздействию. А потом удивляться, откуда берутся различные проблемы со здоровьем.
Устройство дозиметра
Работа любого дозиметра базируется на основе одних и тех же принципах работы. Базовым элементом всех дозиметров является датчик радиации. В зависимости от принципа работы, датчики радиации делятся на:
-
Ионизационные камеры — это датчики, конструкция которых состоит из различных по исполнению газонаполненных камер. Принцип работы основан на регистрации электрических возмущений, возникающих в газоразрядной камере при прохождении сквозь нее различных заряженных частиц. Применяются в основном для регистрации бета и гамма излучений. Газоразрядные датчики имеют простую конструкцию и малую стоимость. Плохо подходят для регистрации альфа излучений.
Наиболее распространенной конструкцией газоразрядного датчика, является счетчик Гейгера-Мюллера, который применяется в большинстве бытовых и профессиональных дозиметрах.
- Сцинтилляционные кристаллы — это кристаллы неорганического или органического происхождения. Принцип работы основан на регистрации фотонов, которые генерируются в кристалле, если сквозь него проходят заряженные частицы (электроны, протоны, нейтроны, альфа частицы). Могут применяться для регистрации всех видов радиации. Применяются в основном в поисковых приборах, так как обладают высокой чувствительностью и точностью. Имеют достаточно большие размеры и высокую стоимость.
- Твердотельные полупроводниковые детекторы — состоят из кристаллов и полупроводникового материала. Принцип работы основан на изменении электрической проводимости материала при прохождении сквозь него заряженных частиц (электроны, протоны, нейтроны). Могут применяться для регистрации всех видов радиации. Обладают небольшой точностью, но при этом имеют маленькие размеры и низкую стоимость.
Перевод величин радиации
Доза облучения, величина, характеризующая высокоэнергетическое излучение с точки зрения способности ионизировать или передавать энергию.
Последствия облучения зависят в первую очередь от величины поглощенной энергии излучения, поэтому основной величиной является поглощенная доза, D, определяется как отношение энергии, E, передаваемой излучением в элементе объема центра массы m этого элемента: D = E/m.
Отношение поглощенной дозы к времени t, в течение которого произошло поглощение, называется силой дозы: P = D/t, единица – Gy/s.
Величина поглощенной дозы зависит от положения точки в центре. Характер этой зависимости назначен на вид и энергию излучения, а также тип его взаимодействия с материей центра. Например, излучение, попадая на тело человека ведет к поглощенности большой дозы, но только локально – в тонком слое эпидермиса, в соответствии с которой мы визуализируем излучения передана тканям энергия излучения будет распределена довольно равномерно по всему телу.
Нормы для человека
За длительные годы исследования радиации были определены безопасные и максимальные дозы. К сожалению, не только опытным путем, но и на практике. Такие события, как Хиросима и Чернобыль не прошли даром для планеты. Годы наблюдений за излучением показали, что превышение допустимой дозы радиации оставляет отпечаток на всех последующих поколениях.
Физические величины в которых измеряется радиация
Радиационный фон
С момента зарождения земли прошло 4,5 миллиарда лет, за это время радиоактивность, которая во время ее формирования была просто гигантской, сошла почти на нет. Существующий естественный фон, который в нашей стране составляет 4-15 мкР в час, складывается из нескольких составляющих. Это:
- Природный, до 83%. Остаточная радиация от природных источников — газов, минералов.
- Космическое излучение — 14%. Мощнейшим источником излучения является солнце. При уменьшении магнитного поля земли общий фон увеличится, что может привести к увеличению раковых заболеваний и мутаций. Второй фактор, снижающий излучение — это атмосфера. Летающие на самолетах и альпинисты получают повышенную дозу.
- Техногенное — от 3 до 13%. С первого атомного взрыва прошло 75 лет. За время испытаний атомного оружия в атмосферу было выброшено огромное количество радиоактивных веществ. Кроме этого, техногенные аварии — Чернобыль, Фукусима. Добыча и транспортировка таких веществ, а также работающие АЭС. Все вносит вклад в общий фон.
Доза радиации которую получает человек в течении года
Норма радиационного фона является значение до 0,20 мкЗв/час или 20 мкР/час. Допустимый фон считается уровень до 60 мкР/час или 0,6 мЗв. Для каждой страны он устанавливается свой, например, в Бразилии безопасный радиоактивный фон составляет 100 мкР в час.
Безопасная доза
Безопасной дозой радиации для человека является уровень, при котором можно жить и работать без последствий для организма. Этот уровень определён до 30 мкР/ч (0,3 мкЗв/час).
Допустимая доза
Допустимая доза радиации несколько больше безопасной и показывает уровень, при котором на организм оказывается воздействие радиации, но без негативных последствий для здоровья.
Допустимый уровень в год предполагает до 1 мЗв. Если это значение поделить на часы, то получим 0,57 мкЗв/ч.
Эта доза применяется и для расчета среднего значения полученного излучения за несколько лет. Например, человек за 5 лет подряд должен получить 5 мЗв, но работая на вредном производстве, получил годовую в 3 мЗв. Следующие 4 года он не должен получить более 1 мЗв, чтобы выровнять значения и уменьшить риск заработать лучевую болезнь.
При полетах на высоте выше 10 км уровень излучения будет до 3 мкЗв/ч, что превышает норму в 10 раз. Получается, что за 4 часа можно получить максимальную, суммарную дозу до 12 мкЗв.
Излучение которое можно полечить в полете
Смертельный уровень облучения
Опасной дозой можно принять уровень в 0,75 Зв. При таком значении происходит изменение в крови человека и хоть не бывает смертельных исходов сразу, но в будущем вероятность раковых заболеваний довольно высока.
Как уже было замечено выше органы (печень, легкие, желудок, кожа) неравномерно воспринимают излучение. Лучевая болезнь начинается с дозы в 1-2 Зиверт и для некоторых это уже смертельная доза. Другие с легкостью перенесут заражение и выздоровеют.
Если исходить из статистики, то смертельной будет доза выше 7 Зиверт или 700 рентген.
| Доза. Зиверт | Воздействие на человека |
| 1-2 | Лёгкая форма лучевой болезни. |
| 2-3 | Лучевая болезнь. Смертность в течение первого месяца до 35%. |
| 3-6 | Смертность до 60%. |
| 6-10 | Летальный исход 100% в течение года. |
| 10-80 | Кома, смерть через полчаса |
| 80 и более | Мгновенная смерть |
Единицы измерения активности изотопа
Исходя из выражения (2), единицей активности служит:
Единица измерения активности в системе Международных единиц (СИ) имеет собственное наименование: беккерель (Бк). Один беккерель — единица измерения активности изотопа, равный активности нуклида в источнике, в котором за 1 с происходит один распад. С этой единицей можно использовать все стандартные приставки для обозначения кратных и дольных десятичных единиц.
Другой единицей измерения активности изотопа служит кюри (Ки). Кюри — единица измерения активности нуклида в радиоактивном источнике, которая является внесистемной единицей. Она используется в ядерной физике и медицине. Вещество имеет активность равную 1 Ки, если в нем за одну секунду происходит $3\cdot {10}^{10}$ радиоактивных распадов. С беккерелем кюри связан как:
Данная единица измерения получила свое название в честь П. Кюри и М. Склодовской — Кюри.
Устаревшей единицей измерения радиоактивности изотопа является резерфорд (Рд). 1Рд — это ${10}^6$ распадов изотопов за 1 секунду.
И так, беккерель, кюри и резерфорд — единицы измерения активности источника радиации.
Единица измерения дозы облучения / дозы радиации Зиверт. Единица измерения радиации Зиверт. Опасные и повседневные уровни радиации.
Зиверт (обозначение: Зв, Sv) — единица измерения СИ эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения (используется с 1979 г.). 1 зиверт — это количество энергии, поглощенное килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощенной дозе 1 Гр (1 Грей).
Через другие единицы измерения СИ зиверт выражается следующим образом:1 Зв = 1 Дж/кг = 1 м2 / с2 (для излучений с коэффициентом качества, равным 1,0)
- Равенство зиверта и грея показывает, что эффективная доза и поглощeнная доза имеют одинаковую размерность, но не означает, что эффективная доза численно равна поглощeнной дозе. При определении эффективной дозы учитывается биологическое воздействие радиации, она равна поглощённой дозе, умноженной на коэффициент качества, зависящий от вида излучения и характеризует биологическую активность того или иного вида излучения. Имеет большое значение для радиобиологии.
- Единица названа в честь шведского учeного Рольфа Зиверта.
- Раньше (а иногда и сейчас) использовалась единица бэр(биологический эквивалент рентгена), англ. rem (roentgen equivalent man) — устаревшая внесистемная единица измерения эквивалентной дозы. 100 бэр равны 1 зиверту. Также верно что 100 рентген = 1 зиверт с оговоркой, что рассматривается биологическое действие рентгеновского излучения.
Кратные и дольные единицы зиверта:
Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 101 Зв | деказиверт | даЗв | daSv | 10-1 Зв | децизиверт | дЗв | dSv |
| 102 Зв | гектозиверт | гЗв | hSv | 10-2 Зв | сантизиверт | сЗв | cSv |
| 103 Зв | килозиверт | кЗв | kSv | 10-3 Зв | миллизиверт | мЗв | mSv |
| 106 Зв | мегазиверт | МЗв | MSv | 10-6 Зв | микрозиверт | мкЗв | µSv |
| 109 Зв | гигазиверт | ГЗв | GSv | 10-9 Зв | нанозиверт | нЗв | nSv |
| 1012 Зв | теразиверт | ТЗв | TSv | 10-12 Зв | пикозиверт | пЗв | pSv |
| 1015 Зв | петазиверт | ПЗв | PSv | 10-15 Зв | фемтозиверт | фЗв | fSv |
| 1018 Зв | эксазиверт | ЭЗв | ESv | 10-18 Зв | аттозиверт | аЗв | aSv |
| 1021 Зв | зеттазиверт | ЗЗв | ZSv | 10-21 Зв | зептозиверт | зЗв | zSv |
| 1024 Зв | йоттазиверт | ИЗв | YSv | 10-24 Зв | йоктозиверт | иЗв | ySv |
| применять не рекомендуется |
Допустимые и смертельные дозы радиации для человека
- Миллизиверт часто используется как мера дозы при медицинских диагностических процедурах (рентгеноскопия, рентгеновская компьютерная томография и т. п.).
- Согласно постановлению главного государственного санитарного врача России за № 11 от 21 апр. 2006 г. «Об ограничении облучения населения при проведении рентгенорадиологических медицинских исследований», п. 3.2, необходимо «обеспечить соблюдение годовой эффективной дозы 1 мЗв при проведении профилактических медицинских рентгенологических исследований, в том числе при проведении диспансеризации».
- Естественное фоновое ионизирующее излучение в среднем равно 2,4 мЗв/год. При этом разброс значений фонового излучения в разных точках Земли составляет 1—10 мЗв/год.
При однократном равномерном облучении всего тела и неоказании специализированной медицинской помощи смерть наступает в 50 % случаев:
- при дозе порядка 3-5 Зв из-за повреждения костного мозга в течение 30—60 суток;
- 10 ± 5 Зв из-за повреждения желудочно-кишечного тракта и лeгких в течение 10—20 суток;
- > 15 Зв из-за повреждения нервной системы в течение 1—5 суток.
Общие сведения
Знаки, предупреждающие о радиации
Излучение бывает ионизирующим и неионизирующим. В этой статье речь пойдет о первом типе излучения, о его использовании людьми, и о вреде, который оно приносит здоровью. Поглощенная доза отличается от экспозиционной дозы тем, что измеряется общее количество энергии, поглощенное организмом или веществом, а не мера ионизации воздуха в результате наличия ионизирующего излучения в окружающей среде.
Значения поглощенной и экспозиционной дозы похожи для материалов и тканей, которые хорошо поглощают радиацию, но не все материалы — такие, поэтому часто поглощенная и экспозиционная дозы радиации отличаются, так как способность предмета или тела поглощать радиацию зависит от материала, из которого они состоят. Так, например, лист свинца поглощает гамма-излучение значительно лучше, чем лист алюминия той же толщины.
Прибор для измерения гамма-радиации Гамма Сапиенс (англ. Gamma Sapiens) для смартфонов Андроид
Методы и приборы контроля.
Какими приборами можно измерить радиацию?
: Основные приборы – радиометр и дозиметр. Существуют комбинированные приборы – дозиметр-радиометр. Самые распространённые это бытовые дозиметры-радиометры: Терра-П, Припять, Сосна, Стора-Ту, Белла и др. Есть военные приборы типа ДП-5, ДП-2,ДП-3 и др.
А чем отличается радиометр от дозиметра?
Радиометр показывает мощность дозы излучения здесь теперь и сейчас. Но для оценки влияния радиации на организм важна не мощность, а именно полученная доза.
Дозиметр — это прибор, который, измеряя мощность дозы излучения, перемножает её на время воздействия радиации, подсчитывая тем самым полученную владельцем эквивалентную дозу. Бытовые дозиметры измеряют, как правило, только мощность дозы гамма-излучения (некоторые еще и бета-излучения), весовой множитель которых (коэффициент качества излучения) равны 1.
Поэтому даже при отсутствии в приборе функции дозиметра можно мощность дозы, измеренную в Р/ч поделить на 100 и умножить на время облучения, получив таким образом искомое значение дозы в Зивертах. Либо, что то же самое, умножив измеренную мощность дозы на время облучения, получим эквивалентную дозу в бэрах.
Простая аналогия — спидометр в машине показывает мгновенную скорость «радиометр» а счетчик километров интегрирует эту скорость по времени, показывая пройденный машиной путь («дозиметр»).
Что контролируем
Основными контролируемыми показателями радиационной безопасности на объектах капитального строительства являются:
1. Мощность дозы гамма-излучения (далее МЭД);
2. Среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность изотопов радона
3. (далее ЭРОА);
4. Плотность потока радона (далее ППР) с поверхности грунта в пределах площади застройки;
5. Удельная эффективная радиоактивность естественных радионуклидов (далее ЕРН) в строительных материалах.
Рассмотрим каждый показатель поподробнее.
Мощность эквивалентной дозы (МЭД)
Эквивалентная доза – поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения. Для альфа- бета- и гамма- излучения он равен единице. Если на организм воздействует сразу несколько разных источников излучения, то эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения. Мощность эквивалентной дозы определяет насколько организм поглощает дозу излучения в течение определенного времени. Источниками излучения на объектах строительства могут быть привозимые стройматериалы, геологические слои, которые могут быть разработаны на подготовительном этапе строительства. Из-за того, что гамма-излучение обладает максимальной проникающей способностью, оно имеет наибольший приоритет при радиационном контроле.
Среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность изотопов радона (ЭРОА) и плотность потока радона (ППР) с поверхности грунта в пределах площади застройки
Радон является продуктом распада урана и представляет собой бесцветный радиоактивный тяжелый газ, не имеющий запаха, в силу чего его невозможно как-либо почувствовать без использования специального оборудования. Все изотопы этого газа короткоживущие, иными словами они довольно быстро распадаются: у самого устойчивого из них период полураспада составляет около четырех суток, у других же он не доходит и до минуты. Изотопы радона имеют малую проникающую способность альфа-излучения, барьером которого может служить даже обычный лист бумаги или кожа человека, но опасность их выражается не прямым воздействием на организм. Как говорилось ранее, радионуклиды могут содержаться в стройматериалах, в воде, почве. Попадая в организм человека вместе с вдыхаемым воздухом, питьем или едой, изотопы радона поражают внутренние органы, вызывая серьезные нарушения в работе организма.
Удельная эффективная радиоактивность естественных радионуклидов в строительных материалах
Естественные радионуклиды — нуклиды природного происхождения, содержащиеся в строительных материалах: радий (226Ra), торий (232Th), калий (40K). Удельная активность радионуклида — отношение активности радионуклида в образце к массе образца. Источником радиации могут быть сами материалы, которые используются при строительстве. Поэтому необходимо регулярно анализировать не только сам участок строительства, но и поступающее на него «сырьё».
(как и где можно облучиться и что мне за это будет?)
Правда ли то, что при полетах на самолете можно получить дополнительную дозу излучения?
В общем случае да. Конкретные цифры зависят от высоты полета, типа самолета, погоды и маршрута, примерно можно оценить фон в салоне самолета как 200-400 мкР/Ч.
Опасно ли делать флюорографию или рентгенографию?
Хотя снимок и занимает всего доли секунды, мощность излучения весьма велика и человек получает достаточную дозу облучения. Не зря врач-рентгенолог при снимке прячется за стальную стенку.
Примерные эффективные дозы для облучаемых органов:
флюорография в одной проекции — 1.0 мЗв
ренген легких — 0.4 мЗ
снимок черепа в двух проекциях — 0.22 мЗв
снимок зуба — 0.02мЗв
снимок носа (гайморовы пазухи) — 0.02 мЗв
снимок голени (ног в связи с переломом) — 0.08мЗв
Указанные цифры верны для одного снимка (если особо не отмечено), при исправном рентгеновском аппарате и применении средств защиты. Скажем, при снимке легких вовсе не обязательно облучать голову и все, что ниже пояса . Требуйте просвинцованный фартук и воротник, их должны вам выдать. Полученная при обследовании доза обязательно записывается в личную карточку больного.
Ну и напоследок — любой врач, отправляющий вас на рентген, обязан оценивать риск избыточного облучения по сравнению с тем, насколько помогут ему ваши снимки для более эффективного лечения.
Радиация на промышленных объектах, свалках, заброшенных зданиях ?
Источники радиации можно встретить где угодно, даже в жилом здании, напр. когда-то использовались Радиоизотопные извещатели дыма (РИД) в которых использовались изотопы, излучающие Альфа, Бета и Гамма радиацию, всевозможные шкалы приборов, выпущенных до 60-х годов, на которые наносилась краска в составе которой были соли Радия-226, на свалках находили гамма-дефектоскопы, проверочные источники для дозиметров и.т.д.
Чем проверить наличие радиации
Проверить уровень радиации может возникнуть при покупке новой квартиры, квартиры в неблагополучном районе или использовании подозрительных материалов на строительстве дома. У человека нет органов чувств способных почувствовать радиацию и оценить опасность. Поэтому для её обнаружения необходимо наличие специализированных приборов — дозиметров.
Бытовые дозиметры для измерения радиации
Они могут быть бытовыми, профессиональными, промышленными или военными. В качестве чувствительного элемента могут использоваться различные датчики: газоразрядные, сцинтилляционные кристаллы, слюдяные счетчики Гейгера-Мюллера, термолюминесцентные лампы, пин-диоды.
Для замеров в домашних условиях нам доступны бытовые дозиметры. В зависимости от прибора он может выводить показания на дисплей в мкЗв/ч или мкР/ч. Некоторые приборы более близкие к профессиональным могут показывать в обоих вариантах. Следует учитывать, что бытовые дозиметры имеют довольно высокий уровень погрешности измерений.
Измерительные зонды
Такой вид устройств выполняет замер уровня излучения с использованием тех же датчиков излучения, которые используются в детекторах и дозиметрах, но имеют зонд, удерживаемый пользователем в одной руке, в то время как корпус счётчика удерживается в другой.
Каждый зонд специально приспособлен к определённому типу излучения и может измерять уровни гамма, альфа или бета — излучений. Стоимость измерителя съёмки сильно зависит от того, какие зонды приобретаются вместе с измерительным инструментом. Они могут стоить 1 тыс. долларов за комплект с одним зонд, в то время как полный комплект может достигать цену в 20 000 долларов.
Беккерель
Единица измерения дозы радиации беккерель является системной и входит в Международную систему единиц (СИ). Она является самой простой, потому что активность радиации в один беккерель означает, что в веществе происходит всего один радиоактивный распад за секунду.
Она получила свое название в честь Антуана Анри Беккереля, французского физика. Название было одобрено в конце прошлого века и используется до сих пор. Так как это достаточно маленькая единица, то для обозначения активности используют десятичные приставки: кило-, милли-, микро- и другие.
В последнее время вместе с беккерелями стали использоваться такие внесистемные единицы, как кюри и резерфорд. Один резерфорд равняется миллиону беккерелей. В описании объемной или поверхностной активности можно встретить обозначения беккерель на килограмм, беккерель на метр (квадратный или кубический) и различные их производные.
