Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М.І. - 3.5. Прилади для контролю радіоактивного опромінення

Прилади індивідуального дозиметричного контролю (ІДК) призначені для визначення отриманої людиною дози опромінення за певний період часу у воєнний період і в екстремальних ситуаціях мирного часу. Зберігають і видають їх служби цивільного захисту за місцем роботи.

Всі прилади ІДК поділяються на два види: прямопоказуючі — показання знімаються безпосередньо; без шкали індикації ("сліпі") — показання знімаються на спеціальних пристроях і, як правило, в стаціонарних умовах.

Крім цього, індивідуальні дозиметри поділяються за: методом індикації, типом датчиків, конструктивними особливостями, призначенням, видами реєстрованих випромінювань, доз, діапазоном доз.

Комплект індивідуальних дозиметрів ДП-22В і ДП-24 (рис. 13) призначений для вимірювання доз гамма-випромінювань, отриманих людьми за час перебування на зараженій місцевості або при роботі з радіоактивними речовинами. Комплект ДП-24 складається із зарядного пристрою ЗД-5 дозиметрів ДКП-50-А.

Дозиметр кишеньковий прямопоказуючий ДКП-50-А забезпечує вимірювання індивідуальних доз у діапазоні від 2 до 50 Р при потужності дози від 0,5 до 200 Р/год.

Зарядка дозиметрів проводиться від зарядного пристрою комплекту ЗД-5 або іншого джерела постійної напруги, яке має плавне регулювання в межах від 180 до 250 В при температурі від -40° до +50 °С. Саморозрядка дозиметра за нормальних умов не перебільшує двох поділок за добу.

Дозиметр ДКП-50-А потребує бережного поводження: не можна допускати ударів, падіння. Для зручності користування дозиметр має форму авторучки і носять його в кишені одягу.

Рис. 13. Комплект індивідуальних дозиметрів:

а —ДП-22-В; б —ДП-24; в — дозиметр ДКП-50-А; 1 — лінза; 2 — окуляр; 3 — шкала; 4 — корпус; 5 — тримач; 6 — об'єктив; 7 — втулка; 8 — іонізаційна камера; 9 — нитка електроскопа; 10 — конденсатор; 11 — внутрішній електрод; 12 — контакт; 13 — обмежувач; 14 — діафрагма; 15 — кільце; 16 — гайка; 17 — захисний ковпачок; г — зарядний пристрій ЗД-5; 3 — зарядне гніздо; 4 — ковпачок зарядного гнізда; 5 — кришка відсіку живлення; 6 — ручка потенціометра

Циліндричний корпус 4, виготовлений із дюралюмінію, є зовнішнім електродом системи "камера — конденсатор". Малогабаритна іонізаційна камера 8 виготовлена зі струмопровідного преспорошку. Місткість камери 1,8 см³. Зарядний потенціал камери 180—250 В. Конденсатор 10 ємністю 500 пф. Внутрішній електрод 11 виготовлений з алюмінієвого дроту і в місці кріплення має U-подібну форму. Нитка 9 електроскопа кріпиться до и-подібного електрода. Електроскоп платинується методом розпилення, утворюючи тонкопровідну систему з великою механічною стійкістю.

Відліковий мікроскоп складається з окуляра 2 (закріпленого гайкою), об'єктива 6 з втулкою 7, шкали 3. Шкала має 25 поділок. Ціна поділки 2 Р. Зарядна частина дозиметра включає обмежувач 13 і діафрагму 14 з контактом 12.

Натискуючи на дозиметр у зарядному гнізді, контакт 12 замикає ланцюг: стержень зарядного гнізда — контакт 12 — внутрішній електрод 11. Після виймання дозиметра із зарядного гнізда під дією пружних властивостей діафрагми 14 контакт повертається в початкове положення, запобігаючи розрядці конденсатора через обмежувач 13. Зарядна частина герметизується діафрагмою з прокладкою і гайкою 16 з кільцем 15. Для захисту дозиметра від забруднення його корпус закритий захисним ковпачком 17, який при зарядці дозиметра відгвинчується. Для кріплення дозиметра до одягу на корпусі є тримач 5. Зарядний пристрій призначений для зарядки дозиметрів. У корпусі ЗД-5 розміщені: перетворювач напруги, випрямляч високої напруги, потенціометр-регулятор напруги, лампочка для підсвічування зарядного гнізда, мікровимикач і елементи живлення. На верхній панелі пристрою знаходяться зарядне гніздо 3 з ковпачком 4, кришка відсіку живлення 5 і ручка потенціометра 6. Живлення здійснюється від двох елементів типу 1,6 ПМЦ-У-8, які забезпечують безперервну роботу приладу не менше 30 год при струмі споживання 200 мА.

Під час впливу гамма-випромінення на заряджений дозиметр у робочому об'ємі камери виникає іонізуючий струм. Іонізуючий струм зменшує початковий заряд конденсатора і камери, а також потенціал внутрішнього електрода. Зміна потенціалу, який вимірюється електроскопом, пропорційна експозиційній дозі у-випромінення. Зміна потенціалу внутрішнього електрода призводить до зменшення сил електростатичного відштовхування між візирною ниткою і тримачем електроскопа. Візирна нитка зближується з тримачем, а відображення її переміщується по шкалі відлікового пристрою. Якщо тримати дозиметр проти світла і спостерігати через окуляр за ниткою, можна визначити отриману експозиційну дозу опромінення.

Заряджають дозиметр ДКП-50-А перед виходом у район радіоактивного забруднення. Для цього необхідно:

— відгвинтити захисний ковпачок дозиметра і захисний ковпачок зарядного гнізда ЗД-5; ручку потенціометра зарядного пристрою повернути вліво до упору;

— дозиметр вставити в зарядне гніздо зарядного пристрою, в цей час включаються підсвічування зарядного гнізда і висока напруга;

— спостерігаючи в окуляр, злегка натиснути на дозиметр і, повертаючи ручку потенціометра вправо, встановити чорну нитку в полі дозиметра на нульову поділку шкали, після цього вийняти дозиметр із зарядного гнізда і загвинтити ковпачок дозиметра і зарядного гнізда.

Дозиметр заряджений на 50 Р. Так само заряджають решту дозиметрів. Дози опромінення в рентгенах визначають по шкалі безпосередньо в осередках забруднення особи, які отримали дозиметри. Показання видні з боку тримача дозиметра через окуляр при спрямуванні оглядового скла на будь-яке джерело світла.

Комплект індивідуальних дозиметрів ІД-1 (рис. 14) призначений для вимірювання поглинутих доз гамма-нейтронного випромінювання. Він складається з десяти індивідуальних дозиметрів ІД-1 і зарядного пристрою ЗД-6 (рис. 15). Дозиметр забезпечує вимірювання поглинутих доз гамма-нейтронного випромінювання в діапазоні від 20 до 500 рад з потужністю дози до 366 000 рад/год при енергіях гамма-квантів від 0,08 до 2,2 МеВ. Саморозрядка дозиметра не перебільшує при нормальних умовах однієї поділки на добу (рис. 16).

Рис. 14. Комплект індивідуальних дозиметрів ІД-1:

а — загальний вигляд комплекту; б — зарядний пристрій ЗД-6; в — дозиметр

Рис. 15. Зарядний пристрій ЗД-6 до комплекту ІД-1:

1 — тригранник; 2 — ручка;

3 — зарядно-контактне гніздо;

4 — розрядник; 5 — перетворювач; в — джерело

Принцип будови і роботи дозиметра ІД-1 такий самий, як ДКП-50-А. Зарядка дозиметра ІД-1 проводиться від зарядного пристрою ЗД-6 або іншого зарядного пристрою (крім ЗД-5), який забезпечує плавну зміну вихідної напруги в межах від 180 до 250 В. Зарядний пристрій ЗД-6 складається з таких основних вузлів і деталей: перетворювача механічної енергії в електричну 5, який складається з чотирьох п'єзоеле-ментів, з'єднаних паралельно, і механічного підсилювача, до складу якого входять гвинтовий, клиновий і важільний механізми, зарядно-контактне гніздо 3 для підключення дозиметра, розрядник 4 для обмеження вихідної напруги; ручки 2 для регулювання вихідної напруги; дзеркала 6 для освітлення шкали дозиметра при його зарядці.

Принцип роботи зарядного пристрою: при обертанні ручки 2 за годинниковою стрілкою важільний механізм створює тиск на п'єзоеяемен-ти, які, деформуючись, створюють на торцях різницю потенціалів, прикладену таким чином, щоб по центральному стержню подавався "плюс" на центральний електрод іонізаційної камери дозиметра, а по корпусу "мінус" на зовнішній електрод іонізаційної камери. Для обмеження вихідної напруги зарядного пристрою паралельно п'єзоелементам підключений розрядник.

Рис. 16. Будова дозиметра ІД-1:

1 – окуляр; 2 – пружина; 3 – тримач; 4 – об'єктив; 5 – пружина; 6 – електрод зовнішній; 7 – корпус; 8 – електрод внутрішній; 9 – пружина; 10 – електрод центральний; 11 – конденсатор; 12 – вивід; 13 – обмежувач; 14 – контакт; 15 – діафрагма; 16 – кільце; 17 – гайка; 18 – захисний ковпачок; 19 – ковпачок зарядного гнізда

Для приведення дозиметра в робочий стан його потрібно зарядити. Порядок зарядки дозиметра: повернути ручку зарядного пристрою проти годинникової стрілки до упору; вставити дозимер у зарядно-контактне гніздо зарядного пристрою; направити зарядний пристрій дзеркалом на зовнішнє джерело світла; добитися максимального освітлення шкали поворотом дзеркала; натиснути на дозиметр і, спостерігаючи в окуляр, повертати ручку зарядного пристрою за годинниковою стрілкою доти, поки зображення нитки на шкалі дозиметра не встановиться на "0", після цього вийняти дозиметр із зарядно-контактного гнізда; перевірити положення нитки на світло: при вертикальному положенні нитки її зображення повинно бути на "0".

Щоб не допустити похибки дозиметра внаслідок прогинання нитки, відрахунок потрібно починати при її вертикальному положенні.

Комплект індивідуальних вимірювачів дози ІД-11 призначений для індивідуального контролю опромінення людей з метою первинної діагностики радіаційних уражень. До комплекту входять 500 індивідуальних вимірювачів дози ІД-11 і вимірювальний пристрій ВП.

Індивідуальний вимірювач дози ІД-11 забезпечує вимірювання дози гамма- і змішаного гамма-нейтронного випромінення в діапазоні від 10 до 1500 рад. Доза опромінення підсумовується при періодичному опроміненні й зберігається протягом 12 місяців.

Конструктивно ІД-11 складається з корпуса, тримача зі скляною пластинкою (детектором). На тримачі є порядковий номер комплекту і порядковий номер індивідуального вимірювача. У корпус вставлений шнур для закріплення в кишені.

Вимірювальний пристрій ВП призначений для застосування в стаціонарних і польових умовах. Живлення його від мережі змінного струму напругою 220 В, а також від акумуляторів напругою 12 В або 24 В.

На передній панелі ВП розміщені: індикаторне цифрове табло, ручки встановлення нуля і калібровок, тумблер "Вкл", світлове табло встановлення нуля (-,0,+), ключ для розкриття ІД-П "Откр", "Закр", вимірювальне гніздо для встановлення детектора індивідуального вимірювача дози, клема "Земля".

Для підготовки вимірювального пристрою до роботи тумблер "Вкл" треба встановити у нижнє положення, ручки "Уст. нуля" і "Калибровка" — в крайнє ліве положення, підключити відповідний кабель живлення до приладу, потім до джерела напруги. Після цього тумблер "Вкл" встановити у верхнє положення, при цьому має висвітитися один із покажчиків: "-" або "+" і будь-які цифри на табло. Через ЗО хв (після прогрівання) прилад готовий до роботи.

Перед вимірюванням дози ІД-11 витримується не менше 1 год разом з вимірювальним пристроєм ВП в однакових температурних умовах.

Розкрити ІД-11, детектор витягнути з корпуса і вставити у вимірювальне гніздо ВП. Великим пальцем правої руки дослати його разом з рухомим стаканом до упору і палець відпустити. Детектор з рухомим стаканом мас залишатися заглибленим у вимірювальному каналі. Цю операцію потрібно повторити 3—4 рази. Записується третій або четвертий показник.

Потім натиснути на детектор до упору і відпустити. Детектор з рухомим стаканом має повернутися у початкове положення, після цього витягнути його з вимірювального гнізда, вставити в корпус і закрити ключем на передній панелі ВП. На табло має встановитися калібрувальне число, якщо воно не встановилося, то поворотом ручки "Калибровка" необхідно встановити калібрувальне число і тільки після цього вимірювати дозу наступним ІД-11.