www.survivalistboards.com
Поскольку мой интерес к физике ядерного здоровья вновь возрос, я обнаружил, что беспокою некоторые из самых ярких умов в этой области своими личными курьезами. Я решил поделиться своими переписками по электронной почте здесь публично. Я понимаю, что многое из этого может быть совершенно непонятно большинству людей ... но ответы, которые я получил, были настолько подробными и добросовестными, что их стоит опубликовать для тех немногих, кто действительно может потратить время на их прочтение. Я старался, чтобы сами вопросы были как можно более элементарными, но у физиков-медиков, конечно, есть способ разобраться во всех деталях.
*ВОПРОС*: Я высоко ценю ваш опыт в этом вопросе. Заранее приношу извинения за длинное сообщение. Я консультирую довольно много людей по надлежащему оборудованию и нуждаюсь в помощи в выборе подходящего оборудования. Не могли бы вы объяснить, какой тип приборов является наиболее подходящим и точным для измерения дозы радиации, а также мощности дозы для любителя ядерной энергетики?
Кажется, существует множество конкурирующих устройств между различными типами детекторов. В настоящее время у меня есть Ludlum Model 3 с детектором 44-9 pancake для обнаружения загрязнения. Однако выбор подходящего прибора для считывания *дозы* кажется немного более сложным.
Конкурирующими технологиями, по-видимому, являются: ГМО-трубки с компенсацией энергии, ионизационные камеры и полупроводники. Есть те, кто предлагает ионные камеры вместо ГМО, поскольку ионные камеры предназначены для измерения энергии, тогда как ГМО-трубки просто измеряют количество. Однако, похоже, существует множество приборов GM с энергетической компенсацией и откликом на энергию гамма-излучения +/-20% в наиболее удобном диапазоне кэВ/МэВ (включая модель Ludlum 25, которая заявляет о +/-15% от 60 кэВ до 3 МэВ). Canberra RGU-100, которая в настоящее время выпускается карманным военным radiac, также использует EC GM для измерения остаточного гамма-излучения.
Проблема, которую я вижу с приборами типа ионной камеры, такими как Ludlum 9-3, 9-4, Fluke 450B, Eberline RO-2A, etc...is в том, что они имеют относительно узкие диапазоны измерений. Они охватывают либо более низкие "профессиональные" мощности доз - до нескольких рентген в час, либо до 50 МР/час (но не учитывают все, что меньше 1,5 мР/час). Кажется, существует множество как полупроводниковых, так и электронных приборов, которые охватывают гораздо более широкие диапазоны скорости, даже охватывающие от 0,01 мР/час до 999R/час.
Что вы предлагаете для домашних ядерщиков-любителей и сторонников "гражданской обороны", которые не хотят вкладывать средства более чем в два отдельных современных прибора для определения точной (не менее + / -20%) мощности дозы и отслеживания накопленной дозы в случае ядерных аварийных ситуаций / катастроф? Я обратил внимание на следующие приборы, которые отличаются надежностью и широким диапазоном действия, но вам, возможно, известно кое-что более совершенное: Ludlum Model 25, GammaRAE II R, Mirion DMC 3000, Canberra Ultra Radiac-series и RGU-100 (которые показывают энергетическую точность всего в пределах 30%, несмотря на то, что являются предпочтительной военной частью), Polimaster PM1703GN / GNA / GNB и более старые устройства времен холодной войны, такие как PDRM 82. В настоящее время единственным прибором, который у меня есть, способным измерять интенсивность облучения, является CDV-700 с установленным комплектом EON extended range, но он подходит только для гамма-съемки на малых расстояниях (от 1 до 500 мкр / час).
Любой вклад очень ценится. Побочный вопрос: есть ли у каких-либо приборов возможность включать бета-излучение в точную дозу / мощность дозы? Я даже не уверен, возможно ли или необходимо это делать.
* ОТВЕТ *: Спасибо за вопрос. Основываясь на деталях, приведенных в вашем вопросе, я бы сделал вывод, что вы хорошо знакомы со многими типами доступных приборов / детекторов. Мне не подобает давать конкретные рекомендации по продукту, но я попытаюсь обобщить несколько соображений, влияющих на выбор прибора, и некоторый мой опыт; Я не буду вдаваться в подробности о принципах работы. Я уверен, что кое-что из того, что я говорю, вам уже хорошо известно, а кое-что может вас не волновать; Я приношу свои извинения за это, но я включаю это в интересах других, которые, возможно, прочитают этот ответ на ваш вопрос.
Я должен отметить, что, что касается точности, указанной производителями, они создаются в относительно идеальных ситуациях, когда это уместно, когда конкретные характеристики поля излучения хорошо известны. Детектор, особенно в случае гамма-калибровки, равномерно облучается с фиксированной геометрией и фиксированным направлением поля излучениями известных энергий. Учитывая, что при использовании прибора в реальных полевых условиях характеристики направленности поля; ориентация облучаемого человека и прибора в поле; энергии, а иногда даже типы излучения неизвестны или недостаточно хорошо охарактеризованы, и что могут возникать эффекты других влияющих факторов, возможны значительно большие ошибки. Конечным результатом является то, что неопределенность в данной измеренной дозе / мощности дозы в полевых условиях может быть выше желаемой и усугубляться, если существует большая неопределенность в калибровке прибора.
Таким образом, важно, особенно при работе с полями излучения, которые потенциально могут создавать дозы, близкие к допустимым нормативным пределам или превышающие их, попытаться свести к минимуму неопределенности, связанные с калибровкой прибора. В целом, чем ниже мощности дозы, с которыми приходится иметь дело в полевых условиях, тем больше допустимая неопределенность, которая считается приемлемой. В 1978 году NCRP в отчете № 57 (Контрольно-измерительные приборы и методы мониторинга радиационной защиты) рекомендовала точность полевых измерений + 30%, когда прогнозируемые дозы были близки к допустимому максимуму, + 20% для прогнозируемых доз, значительно превышающих допустимые пределы, и допустимые неточности, достигающие 100%, когда прогнозируемые дозы были менее 25% от разрешенной максимальной дозы. Для разумного достижения этих целей необходимо, чтобы точность калибровки прибора была значительно выше, чем в полевых условиях. Также имейте в виду, что калибровка гамма-дозы / мощности дозы обычно выполняется при одной энергии, часто 662 кэВ, связанной с распадом 137Cs; затем данный калиброванный прибор подвергается воздействию известных полей гамма-излучения других заданных энергий, чтобы установить относительные характеристики при выбранных энергиях по сравнению с эталонным излучением. Как правило, производитель обосновывает указанные неточности в фиксированном диапазоне энергий – например, + 20% от 60 кэВ до 1,3 МэВ.
Для большинства рутинных калибровок приборов для измерения дозы гамма-излучения НКРЗ (Отчет № 112 "Калибровка обзорных приборов, используемых в радиационной защите для оценки полей ионизирующего излучения и радиоактивного загрязнения поверхности", 1991) рекомендует точность калибровки + 10% при 95% доверительном уровне. Важным аспектом надежного использования любого прибора становится правильная и достаточно частая калибровка для обеспечения его постоянной работоспособности. Я должен также отметить, что комментарии, которые я делаю в этом ответе, в первую очередь связаны с использованием портативных измерительных приборов Health Physics. Существуют и другие приборы, используемые в некоторых средах, к которым предъявляются существенно более строгие требования по калибровке и срабатыванию, ярким примером являются ионизационные камеры, используемые для оценки полей фотонного излучения при медицинской лучевой терапии.
Ответ(ы) на ваш вопрос(ы) зависит, по крайней мере частично, от ряда факторов, включая типы и энергии вызывающих беспокойство излучений, интенсивность радиационных полей, требуемую точность измерений, требования к электронным и механическим характеристикам (например, возможность хранения данных и/или передачи данных на другие устройства, наглядность считывания, наличие звуковых:видимых индикаторов тревоги, прочность и т.д.), А также от доступный бюджет на приобретение инструментов. Исходя из вашего вопроса, я понимаю, что вас в первую очередь интересует доза/мощность дозы, связанная с гамма-излучением и, возможно, излучением заряженных частиц, связанным с загрязнением.
Если вам требуется прибор, который будет измерять как гамма-дозу/мощность дозы, так и заряженные частицы, бета-излучение и/или альфа-излучение, выбор довольно узок. Один из упомянутых вами конкретных приборов - Ludlum Model 3 с датчиком 44-9 - относится к наиболее популярному типу приборов среди профессиональных пользователей широкого спектра ядерных специальностей. Причины такой популярности, вероятно, довольно очевидны: он оснащен тонким окошком для измерения бета- и альфа-излучения; он может быть оснащен более толстым колпачком над окошком, позволяющим измерять дозу / мощность воздействия гамма-излучения (например, зонд Ludlum Model 26 pancake может быть оснащен компенсирующим фильтром, который, как показывает производитель, обеспечивает чувствительность к дозе в пределах +20% от примерно 20 кэВ до более чем 1 МэВ), и, хотя такие приборы часто стоят дороже. в отличие от некоторых доступных детекторов типа GM pancake, которые стали популярными среди некоторых непрофессионалов, они по-прежнему, как правило, являются хорошей покупкой среди профессионально используемых приборов, поскольку имеют разумную стоимость и, очень надёжны.