ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.08.2024
Просмотров: 228
Скачиваний: 0
Режим работы бета-радиометра задается с помощью кнопок, расположенных на передней панели блока анализаторов (рис. 9.2).
Рис. 9.2. Передняя панель блока анализатора:
1 – цифровое табло; 2 – кнопка включения и выключения прибора; 3 – кнопка отмены ошибочной команды; 4 – кнопки вывода на цифровое табло активности пробы; 5 – кнопка включения измерения фона; 6 – блок кнопок задания времени набора;
7 – кнопки задания характеристик пробы
Блок 4 «РЕЖИМ ИНДИКАЦИИ» включает:
–кнопки «90Sr+90Y» и «40K» служат для вывода на цифровое табло 1 количественного содержания в пробе соответствующих радионуклидов;
–кнопка «ПОГРЕШНОСТЬ» предназначена для вывода на цифровое табло вычисленной погрешности определения содержания радионуклидов
впробе.
Блок 6 «ВРЕМЯ ИЗМЕРЕНИЯ 103 с» содержит кнопки для задания времени набора в пределах от 1 102 до 1 104 с.
Блок 7 «ПЛОТНОСТЬ, Г СМ–3» содержит кнопки для задания объемных характеристик измеряемой пробы: «0…0,7», «0,7…1,2», «1,2…1,7».
Выполнение соответствующей команды при нажатии любой из кнопок подтверждается звуковым сигналом. При этом загорается соответствующий этой кнопке светодиод.
Светодиоды «Бк/пр» и «кБк/пр», расположенные на цифровом табло, служат для индикации единицы измерения вычисляемой активности пробы.
83
3.Порядок выполнения работы и обработка результатов
3.1.Подсоедините сетевые шнуры к питающей сети 220 В, нажмите кнопки «СЕТЬ» на блоке детекторов и блоке анализатора, нажмите кнопку «СБРОС» блока анализатора. Выход бета-радиометра на рабочий режим сопровождается звуковым сигналом и высвечиванием «0» во всех разрядах табло.
3.2.Кювету с пометкой «ФОН» установите на столик блока анализатора, задвиньте столик до упора. Нажмите кнопку 4 на блоке детекторов и кнопку 5 «ФОН» на блоке анализаторов. Проконтролируйте включение режима по загоранию светодиода над кнопкой и звуковому сигналу. На-
жмите кнопку «ВРЕМЯ ИЗМЕРЕНИЯ 103 С». В процессе измерения фона на табло индицируется обратный отсчет времени измерения. По окончании измерения на табло индицируется значение фона в единицах скорости счета (число зарегистрированных импульсов фона в секунду). Измеренное значение заносится в память бета-радиометра и хранится в ней до следующего измерения фона.
3.3.Установите кювету с пробой на выдвижной столик блока анализатора, задвиньте столик до упора. Нажмите кнопку, соответствующую плотности пробы «0,7». Проконтролируйте, чтобы над кнопкой «ФОН» не горел светодиод, в противном случае необходимо повторно нажать кнопку «ФОН» для его выключения.
3.4.Нажмите одну из шести кнопок, соответствующую необходимо-
му времени измерения: «0,1», «0,5», «1», «2», «5», «10» ( 103 с) (рекомен-
дуемое время 0,5 103 с). Над выбранной кнопкой загорается светодиод и раздается звуковой сигнал. В процессе измерения активности пробы на табло индицируется обратный отсчет времени измерения. По окончании измерения звучит сигнал и на табло индицируется величина активности для выбранного изотопа и бета-радиометр переходит в режим индикации.
3.5. Если на табло не индицируется активность радионуклида, обработку результатов измерений повторите как для образца другого типа. Для этого нажмите одну из кнопок «ПЛОТНОСТЬ, Г СМ–3». По окончании обработки и звукового сигнала на табло индицируется величина активности. Для индикации значения активности пробы в беккерелях на пробу для другого радионуклида нажмите соответствующую кнопку (« 40 K » или
«90Sr 90Y »).
3.6.Для индикации величины абсолютной погрешности следует нажать кнопку «ПОГРЕШНОСТЬ». Если величина погрешности превышает
84
предельную величину, указанную в технических данных, то для повышения точности увеличьте время измерения (см. выше). При этом накопленные данные суммируются с прежним значением, сохраненным в памяти радиометра. Выход из режима индикации погрешности осуществляется повторным нажатием кнопки «ПОГРЕШНОСТЬ».
3.7.Если выбранное время (t0) измерения для данной пробы недостаточно, то звучит зуммер, а на экране появляется сообщение «[__]», указывающее на необходимость увеличения времени измерения. При нажатии соответствующей кнопки времени (t1) начнется регистрация с обратным отсчетом времени (t1 – t0).
3.8.Если значение активности пробы слишком велико, то на табло индицируются буквы «ПП» и цифра, указывающая номер канала, в котором произошло переполнение. В этом случае нажмите кнопку «СБРОС» и повторите измерение за меньшее время.
3.9.Перед началом работы с новой пробой нажмите кнопку «СБРОС».
3.10.По окончании работы извлеките из блока анализатора кювету с пробой, выключите блок детектирования и блок анализатора из сети.
3.11.Результаты измерений активности проб запишите в таблицу.
Таблица
Результаты измерений и расчетов
Проба |
m, кг |
mз, кг |
q |
Aз, Бк/пробу |
tизм, |
Аm, Бк/кг |
|||
40K |
90Sr+90Y |
с |
40K |
90Sr |
|||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После обработки результатов измерений полученную активность проб сравните с республиканскими допустимыми уровнями (РДУ) содержания радионуклидов 90Sr в пищевых продуктах и сделайте заключение о возможности их использования. Рассчитайте по формуле (8.1) массу радионуклидов калий-40 и стронций-90 в анализируемых пробах.
Контрольные вопросы
1.Какие методы определения активности вы знаете? Их сущность.
2.Ядра каких элементов образуются при радиоактивном распаде стронция-90 и итрия-90?
85
3.Назовите основные пути поступления радионуклидов в организм человека?
4.Перечислите основные источники поступления радиоактивного стронция в организм человека?
5.Какой метод регистрации бета-излучения используется в работе?
6.На каком принципе действия основана работа бета-радиометра РУБ-91?
7.Как распределяются радионуклиды цезий-137 и стронций-90 в организме человека?
86
Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 10
ИССЛЕДОВАНИЕ СУММАРНОЙ БЕТА-ГАММА-АКТИВНОСТИ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
Цель работы: практическая оценка объемной (удельной) активности проб пищевых продуктов с помощью бытового до- зиметра-радиометра.
1. Основные теоретические положения
Содержание радионуклидов в различных продуктах питания, воде и других источниках излучения оценивается по их активности.
Активность есть мера интенсивности распада радиоактивных веществ (РВ) и определяется как количество распадов ядер атомов радиоактивного вещества в единицу времени, т. е. как скорость распада ядер.
Если радиоактивное вещество содержит N атомов и его постоянная распада, выражающая долю распавшихся атомов в единицу времени (лямбда), то активность препарата
|
Ап = N. |
|
|
|
(10.1) |
|
Известно, что |
|
|
|
|
||
|
= 0,693 / Т1/2, |
|
|
|
(10.2) |
|
следовательно, |
|
|
|
|
||
Ап = 0,693 |
N |
или Ап = 0,693NA |
m |
|
, |
(10.3) |
|
AT |
|
||||
T |
/ 2 |
|
|
|||
1/ 2 |
|
1 |
|
|
||
где Т1/2 – период полураспада радионуклида; NA – 6,02 1023 моль–1 – число Авогадро; m – масса радионуклида, г; А – массовое число радионуклида.
Чем меньше период полураспада, тем большая доля атомов РВ распадается в единицу времени. Число распадов в единицу времени в данном количестве РВ выражает активность вещества. Поэтому количество РВ удобнее выражать не в весовых единицах, а в единицах активности.
Единицей измерения активности в Международной системе единиц (СИ) является беккерель (Бк). Беккерель равен активности нуклида в радиоактивном источнике, в котором за время 1 с происходит один акт распада:
1 Бк = 1 распад/с.
87
На практике используется внесистемная единица измерения активности – кюри. Кюри равен активности нуклида в радиоактивном источнике, в котором за 1 с происходит 37 млрд. распадов (3,7 1010), т. е.:
1 Ки = 3,7 1010 Бк,
такой активностью обладает 1 г радия.
Отношение активности радионуклидов в источнике (образце) к массе, объему, площади поверхности (для поверхностных источников), назы-
вается, соответственно, удельной (Аm), объемной (Av), поверхностной (Аs) или линейной (Аl) активностью источника или образца.
Для характеристики загрязненности продуктов питания, воды, строительных материалов, почвы и т. д. используется: удельная активность Аm, равная активности единицы массы источника (Бк/кг или Ки/кг); объемная активность Av, характеризующая активность единицы объема источника (Бк/м3 или Ки/м3) и поверхностная активности As, равная активность единицы поверхности источника (Бк/м2 или Ки/км2). Выбор единиц этих величин определяется конкретной задачей. Например, допустимую концентрацию радионуклидов в воде (объемную активность) удобнее выражать Бк/л,
ав воздухе – в Бк/м3.
Внастоящее время имеется три основных радиоактивных элемента, обуславливающих фон и загрязнение среды: цезий-137 – источник гаммаизлучения (энергия фотонов 662 кэВ) и бета-излучения (граничная энергия 520 кэВ), стронций-90 – источник бета-излучения (граничные энергии двух бета-переходов 546 кэВ и 2274 кэВ), плутоний-239 – источник альфаизлучения (энергия альфа-частиц 5,1 МэВ). Поскольку различные виды излучения обладают различной поражающей способностью, при исследовании загрязнения важно различать содержание гамма-, бета- и альфаактивных радионуклидов. Универсальных приборов, позволяющих в полной мере решать эту задачу, нет. Радиометрический контроль чаще всего реализуется по гамма-излучению цезия-137; радиометрия бета- и альфаизлучения требует, как правило, радиохимического выделения элементов.
По уровню накопления радионуклидов огородные культуры можно расположить в следующем порядке (по убывающей): щавель, фасоль, бобы, горох, редис, морковь, свекла столовая, картофель, чеснок, перец сладкий, лук, томаты, кабачки, огурцы, капуста.
Эффективным приемом снижения активности продуктов является их переработка. При подготовке продукции растениеводства к употреблению
88
необходимо использовать простейшие приемы первичной очистки, что приводит к снижению радиоактивного загрязнения продуктов от 2 до 10 и более раз (табл. 10.1).
Таблица 10.1
Снижение радиоактивного загрязнения продуктов растениеводства в зависимости от способов обработки
Продукты |
Способы снижения радиоактив- |
Степень снижения за- |
|
ного загрязнения |
грязнения, раз |
||
|
|||
Картофель, томаты, |
Промывка в проточной воде |
В 5–7 |
|
огурцы |
|
|
|
Капуста |
Удаление кроющих листьев |
До 40 |
|
Свекла, морковь турнепс |
Срезание венчика корнеплода |
В 15–20 |
|
Картофель |
Очистка мытого клубня |
В 2 |
|
Ячмень, овес (зерно) |
Облущивание, снятие пленок |
В 10–15 |
Снизить концентрацию радиоактивных веществ в молоке можно путем его переработки в продукты длительного хранения.
Необходимо иметь в виду, что цезий-137 и стронций-90 распределяются в организме животных неодинаково. Цезий-137 равномерно распределяется в мягких тканях, одинаково загрязняя мышцы, печень и почки. Уровень загрязнения костей намного ниже, чем мягких тканей. Стронций90 преимущественно накапливается в костях, из которых он очень медленно выводится, в мягких тканях его содержание значительно меньше.
Как правило, содержание радиоактивных веществ относительно меньше в свинине, чем в говядине или мясе птицы и диких животных.
Уровень радиоактивного загрязнения мяса может быть значительно снижен путем засолки его в рассоле. Рекомендуется промывка содержащего цезий-137 мяса в проточной воде, а также вымачивание в растворе поваренной соли.
Снизить концентрацию радиоактивных веществ в мясе можно также и при помощи варки, но с обязательным удалением отвара (бульона) после 8–10-минутного кипячения.
Сбор грибов, ягод, заготовка лекарственного сырья, выпас молочного скота и заготовка сена в лесах разрешается при плотности загрязнения цезием-137 до 2 Ки/км2 (74 кБк/м2). Для всех собираемых грибов проверка на содержание радионуклидов обязательна.
Соотношение между единицами радиоактивности приведено в табл. 10.2.
89