Продукт успешно добавлен

27 сентября 2016

 

Статья в стадии редактирования, не хватает примеров видео и фото,
а в остальном вполне читабельна
замечания присылайте сюда: radarspecb@gmail.com

 

1. Вера в точность дозиметров, датчиков радиации и детекторов.
Почему нельзя верить показаниям дозиметров.
Почему нормы радиационной безопасности и цифры, которые показывает дозиметр, не одно и то же.
Почему сторонники измерения ионизирующего излучения в Зивертах немножко заблуждаются.

Подписывайтесь на наш канал на Youtube.

1.1. Точность показаний дозиметра – это что-то из области шаманства.
Даже с гос. регистрацией и гос. поверкой.
Государственная поверка дозиметра - это когда берется довольно мощный источник излучения Цезий 137 и дозиметр калибруется по этому источнику.
После поверки дозиметр отлично «измеряет» Цезий 137.
Измеряет ли дозиметр так же успешно все прочие источники излучения? Конечно, нет.
На прочие источники излучения дозиметр реагирует так же, как если бы перед ним был Цезий 137.
Примеры шаманства смотрите в пункте 3.

1.2. Что же спасает обычного пользователя дозиметра от ошибок? Или не спасает.
Дозиметр, откалиброванный по Цезию 137, если и врёт, то врёт в большую сторону. С оговорками, конечно.
После крупнейших мировых катастроф (на Чернобыльской и Фукусимской АЭС) в перспективе ближайших нескольких сотен лет Цезий 137 будет встречаться в повседневной жизни гораздо чаще прочих источников.
Распад бета и альфа источников часто сопровождается гамма излучением, которое фиксируют большинство доступных дозиметров. Правда, мощность дозы такого гамма излучения может быть успокаивающе низкой, но если не пачкать одежду и тело частицами, не вдыхать/проглатывать частицы, то всё обойдётся.
Всегда ли мы заранее знаем, какой источник излучения находится перед нами? Конечно, нет.

1.3. Зиверты, прописанные в нормах радиационной безопасности, и рентгены, там не прописанные, но используемые в медицине и ядерной отрасли, имеют на самом деле слабое отношение к дозиметрам и цифрам, которые показывают дозиметры.
Доступные дозиметры радиации не фиксируют напрямую физические процессы, описываемые в размерностяx рентген или зиверт.

1.3.1. Рентген относится к степени ионизации объема воздуха.
Это значит, что в процессе эксперимента источник излучения в буквальном смысле, влияя на "пустоту", делает из воздуха положительно и отрицательно заряженные ионы.
Это может выглядеть, примерно, так:

КАРТИНКА

Являются ли доступные дозиметры радиации эквивалентом такого эксперимента "с пустотой"? Конечно, нет.

1.3.2. С размерностью зиверт всё ещё веселее. Зиверт отвечает за изменения в биологических тканях.
Измеряет ли дозиметр радиации изменения в биологических тканях? Конечно, нет.
На основе показаний дозиметра можно было бы сделать предположение о том, что в тканях могут произойти какие-то изменения. Да, не всё так просто. Разные ткани на разные источники, находящиеся от тканей на разном расстоянии, реагируют по разному. Можно, конечно, прикладывать дозиметр к этим частям тела, но до того ли будет в экстренной ситуации.

1.4. О чём же тогда говорят цифры на экране дозиметра?
Цифры на экране дозиметра дают оценку опасности (иногда мнимой) и отвечают на несколько вопросов:
Что там с радиационной опасностью? Она есть или её нет?
Уже бежать и прятаться или можно остаться и забить?
Представляет ли исследуемый материал хоть какой-то интерес или данный материал по сравнению с фоновым значением радиации не даёт статистически значимого превышения?
Пример проверки своих подозрений с помощью поискового режима дозиметра:


1.4.1. Чтобы разобраться с радиационной опасностью, одного простого дозиметра недостаточно.
Но есть несколько нехитрых приёмов, которые помогут примерно получить представление об источнике и его опасности. Поговорим об этом в пункте 3.

1.5. Существуют ли дозиметры, про которые можно сказать, что они точные?
Если дозиметр умеет определять, какой источник излучения перед ним, то этот дозиметр можно назвать условно точным. Его точность будет определяться способностью оператора различать источники излучения. Неплохо с этой задачей помогают справиться спектрометры. Стоимость  "универсального" аппарата начинается от 400 000руб.

1.5.1. Спектрометр спектрометру - рознь.
Вот, что можно использовать на любительском уровне.
Смотрите материалы:
- по калибровке спектрометра здесь:


- по определению радиоактивности черники здесь:


Подробнее о доступных спектрометрах смотрите обзор здесь:


2. Объясняем на пальцах, каким показаниям дозиметра можно относительно доверять:
- статистическая погрешность и достоверность показаний дозиметра
- количество взаимодействий и время экспозиции
- чувствительность датчика
- изменения графика мощности дозы и особенности поведения показаний дозиметра

2.1. Достоверность показаний дозиметра связана со статистической погрешностью, количеством регистраций событий и временем измерения.
Достоверность показаний дозиметра говорит нам о том, что прибор набрал достаточную статистику, чтобы можно было верить цифре на экране с учетом статистической погрешности. В этом случае можно говорить о том, что цифра мощности дозы ионизирующего излучения верно отражает количество событий, которые датчик способен "видеть".
Пример сравнения скорости достижения статистической погрешности дозиметрами с разными датчиками:


2.1.1. Время измерения важно для накопления прибором количества взаимодействий событий ("частиц") с датчиком.
Чем чувствительнее датчик, тем больше событий он способен зафиксировать в заданный промежуток времени. Пример чувствительности при недостатке событий сравнение СБМ-20 и сцинтиллятора: ХХХздесь будет видеоХХХ
Даже если у вас менее чувствительный датчик радиации, но есть возможность долго сидеть с ним на одном месте, то будет шанс с приличной достоверностью измерить мощность дозы.
Пример короткого, среднего и длинного измерения мощности дозы:


Но если вы передвигаетесь и вам нужны данные о радиационной обстановке вокруг, то чувствительность датчика должна быть выше. Корректность результатов будет сильно зависеть и от скорости перемещения датчика, и от его чувствительности.
Пример испытаний датчиков с разной чувствительностью в динамике при прохождении гранитного массива: ХХХздесь будет видеоХХХ

2.1.2. Статистическая погрешность связана с достоверностью цифры, которую вы видите на экране.
Понятие статистической погрешности довольно сложное. Любопытствующие могут самостоятельно найти информацию о правиле трёх сигм, а мы для лучшего понимания рассмотрим упрощенный вариант объяснения.
При малом количестве взаимодействий событий ("частиц") с датчиком радиации статистическая погрешность близка к 100% и мы имеем слабую достоверность. Потому что любое следующее взаимодействие с высокой вероятностью может сильно изменить результат.
При дальнейшем наборе количества взаимодействий статистическая погрешность падает, а достоверность растёт. Т.е. снижается вероятность взаимодействия, которое может внести существенный вклад в результат.
К примеру, применительно к нашим Дозиметрам Атом, статистическая погрешность ниже 15% соответствует достоверности на уровне 95% "правды".
Существенный вклад в показания дозиметра может вносить уменьшение количества событий в единицу времени.
Пример коррекции мощности дозы последнего события в меньшую сторону при недостатке следующих событий:


2.2. Если два дозиметра с одинаковыми датчиками радиации будут лежать рядом, то их показания и в режиме Поиск, и в режиме Измерения могут быть разными.
Каждый датчик в одни и те же промежутки времени взаимодействует со своим индивидуальным набором событий ("частиц"), которые будут вносить разный вклад в результаты.
В режиме Измерения при достижении 15% статистической погрешности показания дозиметров будут одинаковыми в пределах 15% статистической погрешности. Грубо говоря, значения 100мкР/ч и 115мкР/ч можно считать одинаковыми результатами.
Пример сравнения показаний дозиметров с газоразрядными датчиками от одного источника излучения одновременно:


2.3. Если мы не знаем, какой источник перед нами, то мы можем уверенно использовать дозиметр как индикатор.
В частности мы можем доверять изменениям графика мощности дозы в режиме Поиск. Когда график уверенно растёт, либо сокращается расстояние между дозиметром и источником, либо источник по каким-то понятным причинам становится более активным. Падение графика, если не брать во внимание ситуации зашкаливания, говорит о том, что мы удаляемся от источника или его активность по каким-то понятным причинам падает.
Пример удаления/приближения к источнику и рукотворное изменение активности источника: 

[ЗДЕСЬ БУДЕТ ВИДЕО]

2.4. Доверять можно и нужно ситуации, когда дозиметр зашкаливает.
Его показания могут резко падать без очевидных причин. Это значит, что из данного места нужно аккуратно и быстро уходить. Желательно тем же маршрутом.
Пример зашкаливания дозиметра в багажном сканере стационарного типа. В таком сканере рост мощности дозы нарастает почти мгновенно, что может вызвать зашкаливание дозиметра:

[ЗДЕСЬ БУДЕТ КАРТИНКА]

Продолжение