Лабораторная работа №1(ДП-5В)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


Кафедра «Геотехника и экология в строительстве»




Методические указания к лабораторной работе
«Измерение зараженности радиоактивными веществами различных объектов, продуктов питания и воды прибором ДП-5В»





Дисциплина: «Защита населения и объектов народного хозяйства в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность. Раздел 2»








Минск 2004

УДД

Методические указания по лабораторной работе предназначены для студентов строительных специальностей по дисциплине «Защита населения и объектов народного хозяйства в ЧС. Радиационная безопасность. Раздел 2».
Пользуясь методическими указаниями студент имеет возможность подготовить прибор к работе, измерить мощность экспозиционной дозы и определить степень загрязнения радиоактивными веществами воды, продуктов питания, различных поверхностей.


Составители:

Колобков В.Н., Гордеева Л.Н., Банников С.Н.


Рецензенты:

Постник М.И., Пустовит В.Т.


Цель работы:
закрепить теоретические знания по основам измерений радиоактивных загрязнений;
получить практические навыки в измерении зараженности радиоактивными веществами различных объектов, продуктов питания и воды;
исследовать характер изменения мощности экспозиционной дозы (13 EMBED Equation.3 1415) на зараженной местности.

Краткие теоретические сведения.

Рентгеновское и гамма- излучение, потоки альфа- частиц, электронов, позитронов и нейтронов называют ионизирующими излучениями, так как при прохождении через вещество они производят ионизацию его атомов и молекул.
Количественной мерой воздействия любого вида излучения на облучаемый объект является доза. Различают экспозиционную Х, поглощенную Д, эквивалентную Н дозы и другие.
Экспозиционной дозой оценивают ионизирующее действие рентгеновского и гамма излучения (фотонного излучения) в воздухе. К другим видам ионизирующего излучения и другим облучаемым объектам это понятие не применяется.
В воздухе под действием (фотонного)
·- излучения образуются положительно и отрицательно заряженные ионы. Экспозиционная доза Х- отношение суммарного электрического заряда d q всех ионов одного знака, образующихся при полном торможении вторичных электронов, отщепленных фотонным излучением от атомов в элементарном объеме воздуха к массе d m воздуха в этом объеме:
Х = d q / d m .
Единица измерения экспозиционной дозы Х в СИ- Кл/кг.
При экспозиционной дозе 1 Кл/кг в 1 кг облучаемого воздуха образуется суммарный заряд ионов одного знака, равный 1 Кл.
Внесистемная единица экспозиционной дозы – рентген (Р).
Рентген – такое количество
· и рентгеновского излучения, которое в 1 см3 сухого воздуха (при t = 0оС и давлении 760 мм ртутного столба) образует 2,1 .109 пар ионов. 1 Кл/кг = 3876 Р.
Мощность экспозиционной дозы – отношение приращения экспозиционной дозы dХ за малый промежуток времени к его длительности dt:
= d x /d t
В единицах СИ мощность экспозиционной дозы измеряется в Кл / кг.с. Внесистемными единицами являются: Р/ч.
На территории Беларуси, до катастрофы на ЧАЭС, мощность экспозиционной дозы в различных районах изменялась от 2 до 12 мк Р/ч. Сейчас в местах проживания жителей республики ее значение достигают 100...200 мк Р/ч (в некоторых населенных пунктах).
Радионуклиды, выпадая на местность из радиоактивного облака, образовавшегося в результате аварии на ядерном объекте или ядерного взрыва, на длительное время заражают водоисточники, сельскохозяйственные и промышленные объекты, технику, жилые помещения и продукты питания. Объекты, зараженные радиоактивными веществами, становятся опасными для человека, так как излучают потоки гамма- лучей и бета- частиц.
Особенно опасны радиоактивные вещества при попадании внутрь организма человека с пищей и водой. Чтобы исключить поражение людей, необходимо удалять радиоактивные вещества с зараженных объектов до безопасных для человека величин.
С целью необходимости и полноты дезактивации, определение возможности потребление продуктов питания и воды необходимости проводить измерение степени зараженности различных объектов.
Основным прибором для измерения степени зараженности различных объектов является измеритель мощности экспозиционной дозы ДП-5В. Кроме того, прибор ДП-5В позволяет обнаруживать бета- излучение.
Диапазон измерений от 0,05 м Р/ч до 200 Р/ч (3,6 .10-12 – 1,4 .10-5 А/кг) разбит на шесть поддиапазонов.
Показания на 1 поддиапазоне снимаются по нижней шкале. Отсчет показаний на II и IV поддиапазонах производится по верхней шкале с последующим умножением на соответствующий коэффициент поддиапазона.
Прибор имеет звуковую индикацию на всех поддиапазонах, кроме первого. Погрешность прибора + - 30%. Питание прибора осуществляется от трех элементов постоянного тока типа А 336., один из которых используется для подсветки шкалы микроамперметра в темное время. Комплект питания обеспечивает непрерывную работу прибора в нормальных условиях в течение 40 часов. Масса прибора с элементами питания 3,2 кг. Масса полного комплекта прибора в укладочном ящике 6 кг.
Республиканские допустимые уровни (РДУ-99).
Содержание радионуклидов цезия-137 и стронция-90
в пищевых продуктах и воде.
Таблица1
Для цезия-137
Наименование продукции
Бк/кг, Бк/л


Вода питьевая

10


Молоко и цельномолочная продукция

100

Молоко сгущенное и концентрированное

200


Творог и творожные изделия
50

Сыры сычужные и плавленые
50


Масло коровье
100

Мясо и мясные продукты, в том числе: говядина, баранина и продукты из них свинина, птица и продукты из них
500
180


Картофель

80



Продолжение таблицы 1

Хлеб и хлебобулочные изделия

40


Мука, крупы, сахар

60


Жиры растительные

40


Жиры животные и маргарин

100


Овощи и корнеплоды
100


Фрукты
40


Садовые ягоды
70


Консервированные продукты из овощей, фруктов и ягод садовых


74

Дикорастущие ягоды и консервированные продукты из них


185


Грибы свежие

370


Грибы сушеные

2500


Специализированные продукты детского питания в готовом для употребления виде


37


Прочие продукты питания

370


Для стронция-90
Наименование продукции
Бк/кг, Бк/л


Вода питьевая

0,37


Молоко и цельномолочная продукция
3,7


Хлеб и хлебобулочные изделия
3,7


Картофель
3,7


Специализированные продукты детского питания в готовом для употребления виде

1,85



2.3. Для продуктов питания, потребление которых составляет менее 5 кг/год на
человека (специи, чай, мед и др.), устанавливаются допустимые уровни в 10 раз
более высокие, чем величины для прочих пищевых продуктов.
2.4. К специализированным продуктам питания - детского питания относятся
продукты промышленного производства, вырабатываемые по нормативной документации
на продукты детского питания и имеющие специальную маркировку, а также продукция
детских молочных кухонь.
2.5. Для колбасных, мясных изделий и мясных консервов, в рецептуры которых
входит конина, мясо диких животных, устанавливаются величины, как для говядины.
2.6. Для макаронных изделий устанавливаются величины, как для хлеба и
хлебобулочных изделий.


Устройство прибора.

Прибор состоит из измерительного пульта с блоком детектирования (зонд), телефона (наушники), удлинительной штанги, удлинительного кабеля (10м) с делением напряжения, для работы от аккумуляторов 12-24 В, эксплуатационной документации, укладочного ящика.
Измерительный пульт размещен в верхнем отсеке футляра. На панели измерительного пульта размещены: микроамперметр с двумя шкалами; верхняя 0,5 -–5 м Р/ч, нижняя 5 – 200 Р/ч.;
Пределы измерений при соответствующей
установке переключателя поддиапазонов прибора.
Таблица 2.

под-
диапазонов
Положение ручки переключателя и коэффициент поддиапазона
Шкала измерительного прибора
Единица измерения
Предел измерений

1
200
0 – 200
Р/ч
5- 200

II
х 1000
0 –5
м Р/ч
500 –5000

III
х 100
0 –5
м Р/ч
50 – 500

IV
х 10
0 –5
м Р/ч
5 – 50

V
х 1
0 –5
м Р/ч
0,5 – 5

VI
х 0,1
0 – 5
м Р/ч
0,05 – 0,5


В кожухе измерительного пульта (снизу) имеется отсек для размещения источников питания.
Блок детектирования, соединенный с измерительным пультом кабелем длиной 120 см, представляет собой разъемный стальной цилиндр диаметром 50 мм и длиной 164 мм, внутри которого размещены два газоразрядных счетчика, Гейгера – Мюллера типа СИЗБГ и СБМ-20, другие элементы электрической схемы прибора, контрольный источник для проверки работоспособности прибора. На корпус блока надет поворотный экран с вырезом. Блок имеет три положения; в которых может фиксироваться:
"К" – контроль;
"Г" – обнаружение гамма- излучения;
"Б" – обнаружение бета – излучения.
Телефоны применяются для звуковой индикации мощности дозы - излучение. Удлинительная штанга присоединяется к блоку детектирования для удобства измерений.
Делитель напряжения предназначен для подключения прибора к внешнему источнику постоянного тока напряжением 3,6 и 22В.
Эксплуатационная документация включает:
техническое описание с инструкцией по эксплуатации и формуляр.

ПОДГОТОВКА ПРИБОРА К РАБОТЕ.

Проверить комплектность.
Развертывание:
а) извлечь прибор из укладочного ящика;
б) пристегнуть к футляру поясной и плечевой ремни;
в) извлечь измерительный пульт и блок детектирование и осмотреть их;
г) вскрыть отсек питания и установить источники питания, соблюдая полярность.
Контроль источников питания:
а) проверить подсветку шкалы;
б) подключить головные телефоны;
в) установить переключатель поддиапазонов в положение
· (черный треугольник), стрелка амперметра должна находиться в пределах черного сектора верхней шкалы. Если стрелка не доходит до отметки, необходимо проверить годность и правильность подключения источников питания.


Проверка работоспособности прибора:
а) поворотный экран блока детектирования установить в положение "К" (контроль);
б) установить переключатель поддиапазонов в положение "О" выключено;
в) на 1 поддиапазоне работоспособность прибора не проверяется;
г) на 1 и III поддиапазонах при переключении поддиапазона в телефонах слышны отдельные щелчки;
д) на IV поддиапазоне стрелка микроамперметра должна отклониться до значения, указанного в формуляре прибора в разделе 12 при последней проверке прибора;
е) на V и VI поддиапазонах стрелка должна зашкаливать, в телефонах должен быть слышен треск.
Если все указанное выполняется, поверните стальной экран блока детектирования и зафиксируйте его в положении "Г" (гамма- излучение).
Измерение степени зараженности строительной автомобильной техники проводится в следующем порядке:

· поднести блок детектирования к поверхности объекта на расстояние 1 – 1,5 см и медленно перемещая блок детектирования над объектом, определить место максимального заражения по наибольшей частоте щелчков в головных телефонных или по максимальному отклонению стрелки микроамперметра;

· снять показания микроамперметра при расположении блока детектирования в месте максимального заражения Х изм.
Для определения величины радиоактивного заражения необходимо:
а) величину гамма - фона Рф разделить на коэффициент К, учитывающий экранирующее действие объекта (Хср = Хср/ К) и равный 2 для крупной техники (грузовые автомобили, автокраны, бульдозеры, башенные краны и др.);
б) вычесть величину гамма - фона Хср из измеренной мощности Хизм.
Результат является величиной радиоактивного заражения объекта Хоб.

Хоб = Хизм – Хср.

Измерение зараженности людей, одежды, обуви, индивидуальных средств защиты осуществляется в местах, где гамма- фон не превышает более чем в три раза их допустимую степень заражения. Если внешний гамма- фон превышает указание величины, то для измерения зараженности необходимо использовать различного рода укрытия.
Перед началом контроля заражения следует измерить гамма- фон Хср. Затем необходимо:

· установить экран блока детектирования в положение "Г";

· поднести блок детектирования к поверхности объекта на расстояние
1-1,5см, и, медленно перемещая зонд над ней, определить место максимального заражений и снять показания микроамперметра Хизм.
При измерении степени зараженности людей особое внимание следует обратить на открытые участки кожи – лица, шеи, рук. Степень радиоактивного заражения определяется также, как и для техники. При этом значение К принимается равным 1,2.
Для определения радиоактивного заражения одежды, белья, обуви и индивидуальных средств защиты в развернутом виде необходимо из значения измеренной мощности дозы вычесть величину гамма- фона Хср.
Для измерения радиоактивного заражения воды и пищевых продуктов отбираются пробы в специальную кювету. Для измерения радиоактивного заражения воды проба берется из открытого водоисточника, то следует брать две пробы: одну из поверхностного слоя водоисточника, другую – со дна вместе с грунтом (после взмучивания).
Пробы жидких пищевых продуктов (молока, растительного масла, соков, компотов и т.д.), а также пищи в сваренном виде следует брать после тщательного перемешивания.
Пробы крупы, сахара, муки, соли и др. следует брать от прилегающего к таре слоя толщиной 1- 2 см и тщательно перемешивать.
Перед измерением степени зараженности указанных продуктов измеряется гамма- фон. Если он превышает допустимую зараженность более чем в 3 раза, то измерения следует проводить в укрытии.
Для измерения радиоактивного заражения жидких и сыпучих пищевых продуктов, макаронных изделий, сухофруктов, пищи в сваренном виде и воды необходимо:

· установить кювету с исследуемым продуктом в месте контроля;

· установить экран блока детектирования в положение "Г";

· расположить блок детектирования над серединой кюветы на расстоянии 1 см от поверхности исследуемого продукта;

· снять показания микроамперметра Хизм; вычесть из полученной величины Хизм значение гамма- фона Хср.
Для измерения радиоактивного заражения хлеба необходимо:

· расположить батон (буханку) хлеба на подготовленной поверхности в месте контроля; установить экран блока детектирования в положение "Г";

· расположить блок детектирования над серединой батона (буханки) упорами вниз вдоль длинной стороны на высоте 1см;

· снять показания микроамперметра Хизм; вычесть из полученной величины Хизм значение гамма- фона Хср.
При измерении степени зараженности объектов, имеющих жесткие допустимые по длин радиоактивной зараженности (продукты питания, вода), необходимо установить наличие в них радионуклидов. Для этого определяется наличие бэта-зараженности контролируемых объектов с помощью прибора ДП – 5В. Обнаружение бэта-зараженности осуществляется на IV- V- VI поддиапазонах. При этом необходимо повернуть экран на блоке детектирования в положение "Б". Ручку переключателя поддиапазонов последовательно ставить в положение Х 0,1;Х 1; Х 10 до отключения стрелки микроамперметра в пределах шкалы. Увеличение показания прибора по сравнению с гамма- измерением свидетельствует о наличии бэта- зараженности и, следовательно о наличии радиоактивных веществ на обследуемых объектах.
Измерение уровней радиации на местности с помощью прибора ДП- 5В производиться на высоте 70- 100 см. При переводе прибора в рабочее положение и ведении разведки пешим порядком блок детектирования из футляра не извлекается. При ведении разведки на автомобиле уровни радиации на местности могут быть измерены в косом блока детектирования прибора ДП- 5В или при расположении блока детектирования внутри автомобиля, в последнем случае показания прибора умножаются на коэффициент ослабления излучений автомобилем.
Материальное обеспечение лабораторной работы.

Прибор ДП- 5В- 4 шт.
Радиоактивные препараты – 16 шт.
Объекты для измерения степени зараженности:
а) макет строительной техники – 4 шт ;
б) одежда (халат, жакет, брюки) – 4 шт ;
в) хлеб (батон) – 4 шт ;
г) крупа, макароны – 4 образца.

Порядок выполнения работы.

В соответствии с инструкцией по эксплуатации подготовить к работе прибор ДП – 5В и проверить его работоспособность.
Измерить радиационный фон в лаборатории.
Измерить степень зараженности исследуемых в лаборатории объектов. Результаты измерений записать в отчет и сравнить с безопасными нормами заражения, установленными для исследуемых объектов.
Измерение мощности дозы - излучения в указанном месте в лаборатории с помощью прибора ДП – 5В.
Результаты подготовки и проверки прибора и измерений фона записать в отчет.

Форма отчета.

Лабораторная работа №
Тема:
Цель работы.
Назначение и основные характеристики прибора ДП – 5В.
Результаты подготовки прибора ДП – 5В к проведению измерения степени зараженности различных объектов.
Последовательность операций и положение переключателя поддиапазонов
Признаки, характеризующие работоспособность прибора
Заключение о готовности прибора.






Результаты измерений степени зараженности.
Объекты измерений
Допустимая степень зараженности
Измеренная степень зараженности
Заключение о возможности использования

1.Макет строительной техники.

2.Одежда.

3.Крупа




5. Результаты измерения мощности экспозиционной дозы гамма- излучения ( Х ) в указанном месте в (лаборатории).
Поддиапазоны измерения
Показания прибора

Х








Выводы по работе.





Работу выполнил Работу принял

"____"_________200__г. "____"_________200__г.

___________________ ____________________
(подпись) (подпись)
Контрольные вопросы:
Для каких целей может быть использован прибор ДП – 5В?
Диапазон измерений прибора ДП – 5В?
Какие безопасные нормы радиоактивной зараженности установлены для техники, одежды, продуктов питания и воды?
Порядок измерения степени радиоактивного заражения техники, одежды, продуктов питания и воды ?
Назовите внесистемную единицу измерения экспозиционной дозы (Х) и мощности экспозиционной дозы (Х) гамма – излучения.
Назовите единицы измерения экспозиционной дозы (Х) и мощности экспозиционной дозы (Х) гамма – излучения в системе СИ.

Рекомендуемая литература:

1. Дорожко С.В., Бубнов В.П., Пустовит В.Т. Защита населения и хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность. Часть 3. Минск, 2003.
2. Постник М.И Защита населения и объектов народного хозяйства в чрезвычайных ситуациях Минск, 1997.








13PAGE 15


13PAGE 14215


13PAGE 15


13PAGE 14815



13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415




Приложенные файлы

  • doc 14832307
    Размер файла: 106 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий