Радиоактивные изотопы и их применение

Контроль за работой с радиоактивными изотопами осуществляется самими работающими и службой контроля и дозиметрии, которая должна организовываться в каждой лаборатории. Контроль заключается в систематическом наблюдении за чистотой рабочих помещений, за отсутствием радиоактивных загрязнений в помещениях для работы, на халатах и теле работающих, в особенности на руках. Кроме того, необходим контроль за правильностью хранения и удаления отходов радиоактивных изотопов.

Контроль осуществляется с помощью дозиметрических приборов. В зависимости от назначения дозиметрические приборы делятся на четыре группы: индикаторы, дозиметры, радиометры, рентгенометры.

Индикаторы радиоактивности предназначаются для обнаружения мест, зараженных радиоактивными изотопами, для сигнализации о недопустимых уровнях радиации в воздухе, на поверхности пола, столов, на местности, на спецодежде и теле.

Дозиметры применяются для измерения суммарной дозы радиации. На рис. 35 показана схема карманного дозиметра, выполненного в виде авторучки. Этот дозиметр употребляется для определения дозы излучения, которую получает человек, носящий дозиметр, за все время пребывания в зоне излучения. Такой дозиметр носится в кармане. Он состоит из миниатюрной ионизационной камеры, электроскопа и микроскопа. На внутренний электрод электроскопа подается от специального зарядного устройства постоянное напряжение. При этом подвижной лепесток электроскопа, прикрепленный к электроду, отходит от последнего. Заряд, находящийся на электроде и лепестке, постепенно переносится ионизированным воздухом на корпус дозиметра. Сила отталкивания кварцевого, покрытого платиной лепестка от электрода уменьшается, и благодаря упругой силе лепесток приближается к электроду. Местоположение лепестка определяется через микроскоп глазом по шкале, находящейся внутри микроскопа. Шкала отградуирована так, что дозиметр непосредственно показывает количество миллирентгенов. Прибор позволяет измерять дозы рентгеновых и гамма-лучей от 0 до 200 миллирентгенов.

Рис. 35. Принципиальная схема карманного дозиметра:

1 — окуляр; 2 — объектив; 3 — зарядная мембрана; 4 — внутренний электрод; 5 — корпус; 6 — шкала; 7 — электроскоп; 8 — изолятор

Рентгенометры предназначаются для определения мощности дозы. Мощность дозы — это доза в единицу времени. Поэтому шкала показывающего стрелочного прибора рентгенометров градуируется в рентгенах в час или микрорентгенах в секунду. Рентгенометр состоит из ионизационной камеры, усилителя ионизационного тока, регистрирующего электроизмерительного прибора и источника питания для усилителя и ионизационной камеры. Действие рентгенометра основано на регистрации с помощью микроамперметра ионизационного тока, возникающего в ионизационной камере под действием излучения, после его усиления. Величина ионизационного тока колеблется в пределах порядка 10^-7–10^-11 ампера, а обычные микроамперметры позволяют измерять токи не менее 1 микроампера. Рентгенометры бывают полевые — батарейные, в которых питание усилителя и ионизационной камеры осуществляется от батарей, сухих элементов, и лабораторные — сетевые с питанием от электрической сети переменного тока через выпрямитель тока. На рис. 36 приведен внешний вид лабораторного сетевого, а на рис. 37 — полевого батарейного рентгенометра. Последний представляет из себя один блок в металлическом кожухе. На верхней панели прибора размещены регистрирующий прибор и ручки управления. Внутри кожуха на передней панели крепится ионизационная камера и в отдельном отсеке размещаются источники питания — батареи сухих элементов. Усилитель тока и другие элементы радиотехнической схемы радиометра очень чувствительны к влаге и поэтому монтируются в отдельном герметизированном отсеке. Для измерения уровня бета-радиации в дне кожуха имеется отверстие. Гамма-излучение проникает в ионизационную камеру прямо через кожух прибора.

Рис. 36. Лабораторный сетевой рентгенометр

Рис. 37. Общий вид полевого батарейного рентгенометра

Радиометры предназначаются для определения степени зараженности воздуха, воды, поверхностей земли, пола, лабораторной мебели, одежды и тела радиоактивными изотопами.

Радиометр представляет собой прибор, состоящий из приемника излучений, в качестве которого используется газовый счетчик, усилителя импульсов тока, питающего устройства и регистрирующего прибора. В качестве регистрирующих приборов используют электромеханический счетчик импульсов тока или стрелочный прибор, проградуированный в импульсах тока в минуту.