Ковчур С.Г. и др. Основы радиационной безопасности

Подождите немного. Документ загружается.

⇒ Найти погрешности измерения каждого ряда.

⇒ Найти суммарную погрешность измерений, сложив погрешности двух рядов.

13. По результатам измерений произвести расчет объемной активности

пробы по формуле:

Аv

ПсФс

−

рр

где Аv - объемная активность пробы, Ки/л;

Nп

ср

- средняя скорость счета импульсов при измерении пробы, с

-1

;

Nф

ср

- средняя скорость счета импульсов при измерении фона, с

-1

;

P - значение чувствительности радиометра к смеси радионуклидов в пробе,

л/(Ки⋅с).

Чувствительность радиометра зависит от наличия в пробе различных ра-

дионуклидов и рассчитывается по формуле:

=⋅

∑

где P

- чувствительность к i-му радионуклиду, приведенная в таблице 15;

- относительное содержание i-го радионуклида в смеси радионуклидов,

загрязняющих пробу;

k - количество радионуклидов в смеси.

Таблица 15.

Чувствительность радиометра КРВП-3Б при измерении объемной активности

стандартных образцов имитантов проб

Радионуклидный состав Чувствительность радиометра, л/(с*Ки)

137

Cs,

134

Cs (изотопы цезия) 1.2*10

Sr +

(изотопы стронция и иттрия)

4.1*10

144

Ce +

144

(изотопы церия и празеодима)

5.2*10

106

Ru +

106

Rh 5.6*10

(изотопы рутения и родия)

K (изотоп калия-40) 4.1*10

Пример. Определение чувствительности радиометра при известном ра-

дионуклидном составе загрязнения пробы и следующем относительном содер-

жании радионуклидов в смеси:

137

Cs и

134

Cs - 30 %;

106

Ru +

106

Rh - 20 %;

Sr +

Y - 10 %;

144

Ce +

144

Pr - 40 %.

Используя приведенную выше формулу, рассчитаем чувствительность:

Р = 1.2*10

* 0.3 + 5.6*10

* 0.2 + 4.1*10

* 0.1 + 5.2*10

* 0.4 = 3.97*10

При измерении проб, содержащих различные соли калия чувствитель-

ность прибора Р=4.1*10

14. Рассчитать долю распадающихся за 1 секунду ядер калия-40 в иссле-

дованном веществе.

⇒ определить количество распадающихся за 1 секунду ядер калия-40 в 1

литре исследуемого вещества;

⇒ определить количество распадающихся за 1 секунду ядер калия-40 в 1

кг исследуемого вещества, используя значение плотности этого веще-

ства, плотности различных соединений калия приведены в таблице 16;

⇒ определить молярную массу исследуемого вещества по таблице Мен-

делеева;

⇒ найти общее количество ядер всех изотопов калия в 1 кг исследуемого

вещества, используя число Авогадро;

⇒ найти долю распадающихся за 1 секунду ядер калия, разделив число

распадающихся за 1 секунду ядер на общее число ядер калия в 1 кг.

Таблица 16.

Плотности соединений калия в г/см

Вещество KCl K

KNO

KMnO

KOH

Плотность ρ,

г/см

1.98 2.66 2.109 2.127 2.564 2.703 2.044

Измерение объемной активности бета-излучающих радионуклидов

Y в воде методом обогащения.

1. Закрепить катионообменный фильтр ЖШ7.062.002 в кассете.

2. Кассету с фильтром поместить в свинцовый домик на нижнюю полку

держателя, под рабочее окно детектора (при этом выпуклая сторона кассеты

должна быть обращена к детектору), закрыть свинцовый домик.

3. Нажатием кнопки секундомера ПУСК включить пересчетную схему и

определить скорость счета фона Nф в течение 3-х минут, повторным нажатием

остановить подсчет импульсов. Полученный результат занести в строку Nф таб-

лицы 17

Таблица 17.

№ п/п 1 2 3 4 5

Nф

Nп

4. Повторить измерения 5 раз. Полученные результаты занести в строку

Nф таблицы 17.

5. Извлечь кассету с фильтром из свинцового домика.

6. Произвести обработку фильтра для чего:

- открыв замки крепления верхней крышки, открыть резервуар блока об-

работки;

- закрепить кассету с фильтром;

- довести рН исследуемой воды до 3 азотной кислотой, контролируя рН с

помощью универсальной индикаторной бумаги;

- закрыть резервуар и включить электродвигатель;

- по истечении 10 минут выключить электродвигатель, открыть резервуар

и снять кассету с обработанным фильтром;

- положить кассету между сложенными вчетверо кусками фильтровальной

бумаги и слегка прижать их руками, что должно привести к сушке фильтра.

7. Поместить кассету с обработанным фильтром в свинцовый домик на

нижнюю полку держателя, под рабочее окно детектора (при этом выпуклая сто-

рона кассеты должна быть обращена к детектору).

8. Нажатием кнопки секундомера ПУСК включить пересчетную схему и

определить скорость счета фона Nп в течение 3-х минут, повторным нажатием

остановить подсчет импульсов. Полученный результат занести в строку Nп таб-

лицы 17.

9. Повторить измерения 5 раз. Полученные результаты занести в строку

Nп таблицы 17.

10. Проведите статистическую обработку полученных результатов:

⇒ Оценить по Q-критерию значимость сомнительных результатов каждого ряда

измерений (представленных в строках Nф и Nп в таблице 17);

⇒ Найти средние значения для каждого ряда, учитывая только значимые ре-

зультаты;

⇒ Оценить воспроизводимость значений каждого ряда и найти дисперсии;

⇒ Оценить надежность средних результатов каждого ряда;

⇒ Найти погрешности измерения каждого ряда.

⇒ Найти суммарную погрешность измерений, сложив погрешности двух рядов.

11. Вычислить значение объемной активности воды по формуле:

(

)

АvNN

ПсФс

=⋅⋅−

−

410

рр

где Аv - объемная активность воды Ки/л;

Nп

ср

- средняя скорость счета импульсов при измерении фильтра после

обработки, с

-1

;

Nф

ср

- средняя скорость счета импульсов при измерении фильтра до обра-

ботки, с

-1.

12. Сравнить полученную величину объемной активности с временно до-

пустимым уровнем содержания стронция в питьевой воде из таблицы 12.

Измерение удельной активности бета-излучающих радионукли-

дов в пробах различных веществ с помощью прибора РКСБ-104.

• Снять заднюю крышку-фильтр (позиция 4 рисунок 4) прибора. Для этого не-

обходимо сместить вниз запирающую защелку (позиция 5 рисунок 4) и, подав

на себя верхнюю часть крышки-фильтра, извлечь ее осторожным движени-

ем вверх.

• Установить движки кодового переключателя S4 следующим образом:

S4.1, S4.3, S4.6, S4.7 в положение “0”;

S4.2, S4.4, S4.5, S4.8 в положение “1”, как показано на рисунке 12.

• Перевести органы управления прибора тумблера S2 в верхнее положение

(“MESS”), а тумблер S3 в нижнее положение (“х0.001

х0.001

х20”).

• Заполните измерительную кювету (половину упаковки, в которую вкладыва-

ется прибор) чистой в радиационном отношении водой до метки буртика

внутри кюветы.

• Установите прибор на кювету, как показано на рисунке 13.

Am S 4.8 - “1”

ϕ S 4.7 - “0”

H S 4.6 - “0”

БД S 4.5 - “1”

100 S 4.4 - “1”

200 S 4.3 - “0”

400 S 4.2 - “1”

800 S 4.1 - “0”

1 0

Рисунок 12. Положение движков кодового переключателя.

Рисунок 13. Положение прибора РКСБ-104 при измерении удельной

активности.

• Включите прибор для чего переведите тумблер S1 (красного цвета) в верхнее

положение (“EIN”).

• После остановки подсчета импульсов, примерно через 400 секунд, записать

полученный результат в строку “Аф” таблицы 18.

• После снятия показания произведите кратковременное выключение и новое

включение прибора тумблером S1.

• Повторите измерение 4 раза. Результаты занесите в строку “Аф” таблицы 18.

• Вылейте воду из кюветы, просушите ее и заполните исследуемым твердым

веществом или раствором до той же метки.

• Вновь установите прибор на кювету и повторите измерения 4 раза. Результа-

ты занесите в строку “Ап” таблицы 18.

Таблица 18.

№

п/п

1 2 3 4

Аф

Ап

• Выключите прибор, для чего переведите тумблер S1 (красного цвета) в ниж-

нее положение (“AUS”).

• Проведите статистическую обработку полученных результатов:

1. Оценить по Q-критерию значимость сомнительных результатов каждого

ряда измерений (строк “Аф” и “Ап”);

2. Найти средние значения для каждого ряда, учитывая только значимые

результаты;

3. Оценить воспроизводимость значений каждого ряда и найти дисперсии;

4. Оценить надежность средних результатов каждого ряда;

5. Найти погрешности измерения каждого ряда;

6. Найти суммарную погрешность измерения, сложив погрешности двух

рядов.

• Рассчитайте величину удельной активности Аm бета-излучающих радионук-

лидов в пробе (в беккерелях на килограмм) по формуле:

Am = K

• (Aп

ср

- Аф

ср

где К

- пересчетный коэффициент, указанный на лицевой панели прибора и

равный 20, применяется при содержании в пробе радиоактивного цезия - 137.

Если проба содержит изотопы калия - 40, то К

= 5.85.

• Для получения значений удельной активности в кюри на килограмм получен-

ный результат Am надо умножить на 2.7•10

-11

• Рассчитать долю распадающихся за 1 секунду ядер калия-40 (порядок прове-

дения расчета смотри выше).

Измерение удельной активности бета-излучающих радионукли-

дов в водных растворах с помощью прибора РКС-107.

⇒ Снимите заднюю крышку-фильтр (позиция 4 на рисунке 7).

⇒ Заполните измерительную кювету (половину упаковки прибора) заведомо

чистой в радиационном отношении водой до метки - буртика внутри кюветы;

установите прибор на кювету, как это показано на рисунке 14.

⇒ Включите прибор кнопкой “ВКЛ”. Нажмите кнопку “РЕЖИМ”, установите

указатель режима работы прибора в положение "Бк/г х 10" - нижнее положе-

ние на индикаторе.

Рисунок 14. Положение прибора РКС-107 при измерении удельной

активности.