Лекция по теме "Детектирование ионизирующих излучений и индикация опасных химических веществ"

1. Детектирование ионизирующих излучений

В основу конструкции приборов, детектирующих ИИИ, лежат методы перевода энергии излучения в импульс напряжения (U) или силы электрического тока (I). Основными методами, которые используются при конструктивном исполнении приборов радиационной разведки и дозиметрического контроля являются:

- ионизационный метод.

В приборах, построенных по этому методу, должен быть детектор (определитель) присутствия ИИ в определяемой среде. В качестве детектора используют два типа устройств (электронных приборов):

а) ионизационная камера (ИК);

б) газоразрядный счетчик Гейгера-Мюлера (ГС).

ИК устроена по типу конденсатора, ГС представляет собой электронное устройство с анодом (А) и катодом (К) в запаянной колбе с инертным газом. Детектор на базе ИК используют, как правило, в индивидуальных дозиметрах (ИД), для определения индивидуальной дозы облучения. Детектор на базе ГС используют для определения мощности дозы ИИ (уровня радиации), т. е. дозы за единицу времени. На этом методе работы построено большинство приборов радиационной разведки.

- сцинтилляционный (люминесцентный) метод.

Основан на явлении люминесценции (свечения) некоторых неорганических (ZnS, KI) и органических веществ, вызванных движением атомов и молекул, при взаимодействии с ИИ. В качестве усилителя, первоначально слабого свечения, используют специальную лампу – фотоэлектронный умножитель (ФЭУ).

- фотографический метод

Основан на способности ИИ засвечивать фотопленку. По степени ее засвечивания (почернения) можно судить о величине радиоактивного излучения.

- химический метод

Основан на том, что при поглощении ИИ различными веществами, могут вызываться различные химические реакции с образованием новых веществ, по которым и определяют величину полученной дозы.

Все приборы, используемые при проведении радиационной разведки и дозиметрического контроля, подразделяются на следующие типы:

- индикаторы (сигнализаторы) - предназначены для выявления самого факта наличия ИИ;

- рентгенметры - предназначены для выявления рентгеновского и гамма-излучения и определения его мощности.

- радиометры - предназначены для определения наличия и плотности загрязнения поверхностей РВ. Измерение проводится прямым способом - при наличии отдельных каналов измерения плотности РЗ и по мощности дозы сопутствующего рентгеновского и гамма-излучения;

- дозиметры - предназначены для определения индивидуальных и коллективных доз (в основном рентгеновского и гамма-излучения) персонала, спасателей, населения;

- анализаторы - предназначены для качественного и количественного определения проб РВ в специальных радиохимических лабораториях.

2. Индикация ОХВ и ОВ.

Существует много способов индикации ОХВ и ОВ, вот основные из них:

- объективный (органолептический)

- субъективный (технический, приборный)

В основу создания технических средств индикации и определения ОХВ положены основные методы:

- электрохимический

- биохимический

Технических средств индикации и определения ОВ построены на следующих методах:

- колориметрический

- химический

Электрохимический (биохимический) метод основан на регистрации изменения проходящего через вещество тока при помощи химического сенсора или преобразователя электрохимического первичного (ПЭП). Эти детекторы представляют собой миниатюрные чувствительные элементы, которые способны изменять свои электрофизические параметры, в зависимости от концентрации этих веществ в анализируемой среде.

Калориметрический метод индикации основан на изменении окраски и ее плотности в зависимости от вида ОВ, воздействующего на индикатор. В качестве детектора используется специальный реагент, который, при прокачке через него анализируемого воздуха, меняет окраску. Для определения минимально допустимых концентраций ОВ в воде, продуктах питания, используется химический метод анализа.

Скачать лекцию по детектированию ионизирующих излучений и индикации опасных химических веществ