Корзина
40 отзывов
Чтобы получить Счётчик Гейгера бесплатно, надо выполнить:2 условия 2 обещания
+79067054871
Всё про точность дозиметров радиации на пальцах.
Производители
Контакты
ООО "НПП КБ Радар"
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или индивидуального предпринимателя.
+7906705-48-71Алексей Викторович
+7915296-78-75George (ENG, DEU))
Алексей Викторович and George
РоссияМоскваРоссия, г. Москва, г. Троицк, Терновый пер., д. 2142190
Карта

Всё про точность дозиметров радиации на пальцах.

Всё про точность дозиметров радиации на пальцах.

Нам часто задают вопросы на сколько точны доступные по цене дозиметры радиации? Как влияет на точность дозиметра наличие или отсутствие госрегистрации и госповерки? Сейчас научим пользователей доступных дозиметров плохому. Или хорошему)))

статья в стадии редактирования, не хватает примеров видео и фоточек
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 ютубе
здесь.

1.1. Точность показаний дозиметра – это что-то из области шаманства.
Даже с госрегистрацией и госповеркой.
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:

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: ХХХздесь будет видеоХХХ

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:


3. Шаманство.
Примеры ошибок и неопределенностей при столкновениях с различными источниками излучения.
Несколько нехитрых приемов качественного определения типов источников.

3.1. Допустим, что у вас есть только один дозиметр с газоразрядным датчиков в виде трубки с металлическим корпусом.
В большинстве случаев можно определить, что часть источника составляет бета излучение, а часть источника составляет гамма излучение. Если источник слабый, достаточно в режиме поиск посмотреть на реакцию дозиметра в непосредственной близости от источника и на расстоянии 10-15см. Если при удалении на такое короткое расстояние, график мощности дозы существенно падает, значит часть источника – это бета излучение. Вот здесь мы продемонстрировали, на каком расстоянии от бета источника уже ничего «не видно»: ХХХздесь будет видеоХХХ
Можно воспользоваться стальной пластиной, толщиной не менее 1 миллиметра. Такая пластина отлично отсекает поток электронов (бета излучение). Поэтому разница в показаниях дозиметра без пластины и с пластиной могут сильно отличаться.
Вот здесь мы продемонстрировали, реакцию дозиметра на бета источник с пластиной и без: ХХХздесь будет видеоХХХ

3.2. Если у вас есть два дозиметра. Один с газоразрядным датчиком, а второй со сцинтилляционным датчиком.
Бета источник будет вызывать бОльшие показания на газоразряднике и меньшие показания на сцинтилляторе. Пример реакции газоразрядников и сцинтиллятора на бета источник:


Источник с низкими энергиями будет вызывать бОльшие показания на сцинтилляторе и меньшие показания на газоразряднике.
Пример реакции газоразрядников и сцинтиллятора на источник с низкими энергиями: ХХХздесь будет видео ХХХ

3.3. Примеры ошибок и шаманства при измерениях дозиметрами.
Вы можете пропустить этот пункт. Мы собирались включить его в следующую статью.

3.3.1. Бета источник – это поток электронов и позитронов, лёгких отрицательно и положительно заряженных частиц соответственно.
Не всеми дозиметрами можно измерять поток бета частиц, но дозиметры можно использовать, как индикаторы излучения.
Пробег бета частиц в воздухе до 25см. Иногда и до нескольких метров. Однако, на расстояниях 10-15см от слабого источника уже ничего «не видно». Вроде бы отошел подальше и нормально. Но не всё так просто.
Поток электронов, сталкиваясь с препятствиями, «тормозится» и вызывает тормозное излучение. А у тормозного излучения проникающая способность колоссальная. От него защититься сложно. Только бежать или ограничить время пребывания около источника.
Вот здесь мы продемонстрировали, на каком расстоянии от бета источника уже ничего «не видно»: ХХХздесь будет видеоХХХ

3.3.2. Альфа источник – это поток ядер гелия, тяжёлых положительно заряженных частиц
.
Не всеми дозиметрами можно измерять поток ядер гелия. Как индикаторы большинство дозиметров тоже будут бесполезны.
Пробег ядер всего 2-3см. Даже если у вас есть соответствующий дозиметр, придётся изрядно «поползать» по исследуемой поверхности. Дело это кропотливое и долгое. Можно испачкаться самому и испачкать датчик.
По счастью процесс распада альфа источников сопровождается другими распадами, которые «видно» большинством дозиметров. Видно может быть очень слабое превышение мощности дозы над фоновыми значениями и это не страхует от возможной существенной угрозы. Альфа-частицы – самые опасные радионуклиды, если их вдохнуть или проглотить.
Вот здесь есть видео интересного приспособления, которое предполагает ускоренный процесс обнаружения альфа-загрязнений. Скорее всего, прибор способен выявлять аномально высокую концентрацию ионов в воздушных объёмах, близких к источнику:


3.3.3. Низкоэнергетичное излучение.
Чувствительность дозиметров к низким энергиям может быть совсем слабой или отсутствовать. В этом плане дозиметры со сцинтилляторами «видят» низкоэнергетичное излучение лучше, чем дозиметры с газоразрядными датчиками.
При этом и те и другие дозиметры завышают значение мощности дозы от низкоэнергетичного источника. Эффект завышения мощности дозы хорошо видно на примере пациентов прошедших йодотерапию. Дозиметры рядом с такими людьми просто «сходят с ума». Газоразрядные датчики завышают примерно в пять раз. Сцинтилляторы завышают примерно в пятнадцать раз.
В связи с этой особенностью чувствительности к низкоэнергетичному излучению уместно поднять проблему «видимости»  радионуклида Америция 241.
Вот здесь мы провели сравнительные тесты скорости реакции дозиметра с газоразрядными датчиками и дозиметра со сцинтиллятором (тест с Америцием 241 смотрите с 3:35):

Концентрация Америция 241 на планете Земля будет продолжать расти. Происходит это непрерывно в связи с уже состоявшимися крупными ядерными авариями и постепенным распадом Плутония 241. Подвижность и токсичность Америция 241 очень высокая. Максимальная  концентрация Америция 241 на европейской территории ожидается в промежутке с 2036 по 2056 год (Чернобыльский выброс плутония). Максимальная концентрация Америция 241 в Японии и в Тихом океане ожидается с 2061 по 2081 год соответственно (Фукусимский выброс плутония).
Предполагается, что Америций 241 активно разносится природными явлениями, растениями и животными по планете.


4. Что же на самом деле измеряют дозиметры и как они это делают?
А вот об этом мы расскажем в следующей статье.
Всем производителям дозиметров лучи добра.
Чем Дозиметры Atom отличаются от других дозиметров.

vkontakte facebook twitter

Конструкторское Бюро Радар, канал Youtube

Предыдущие статьи
social-icon
social-icon
social-icon
Loading...