Лабораторная работа № 4-2
Определение удельной и объемной активности в твердых и жидких пробах
Цель работы: изучить характеристики приборов комбинированных РКСБ-104 и РКС-107 и научиться с их помощью измерять удельную и объемную активность в твердых и жидких пробах.
Теоретическая часть
Радиоактивность – это самопроизвольное превращение неустойчивых ядер в более устойчивые, которое сопровождается испусканием ионизирующего излучения.
Ионизирующее излучение – это излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов.
К ионизирующим относятся альфа-, бета- и гамма-излучения.
АктивностьA - это физическая величина, характеризуемая числом распадов (-dN) в данном количестве N ядер в единицу времени dt:
Если N - число нераспавшихся радиоактивных ядер в момент времени t, то активность можно выразить так:
,
где: - постоянная радиоактивного распада, которая характеризует вероятность распада одного ядра за одну секунду и выражается в с-1.
Единица активности в системе СИ - 1 Беккерель (1 Бк), что соответствует 1 распаду в секунду. Внесистемная единицу активности - 1 Кюри (1 Ки).
1 Кюри - это величина активности, которая соответствует количеству распадов в 1 г радия () за 1 секунду.
1 Ки=3.7×1010 Бк.
Понятия радиоактивность и активность являются качественной и количественной характеристиками образцов.
Удельная активность - это отношение активности радионуклида, содержащегося в пробе, к массе этой пробы:
;
Единицы удельной активности: 1 Бк/кг или 1 Ки/кг.
Объемная активность - это отношение активности радионуклида, содержащегося в образце, к объему образца:
;
Объемная активность обычно измеряется в Ки/л.
Поверхностная активность - это отношение активности радионуклида, содержащегося в образце, к площади поверхности образца:
;
Поверхностная активность используется как характеристика загрязненности территорий, пострадавших в результате аварии на ЧАЭС.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИБОРОВ
2.1 Прибор РКСБ-104 предназначен для индивидуального использования населением с целью контроля радиационной обстановки на местности, в жилых и рабочих помещениях. Он выполняет функции дозиметра и радиометра и обеспечивает возможность измерения:
- мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения;
- плотности потока бета-излучения с поверхности;
- удельной активности бета-излучающих радионуклидов в веществах;
- звуковой сигнализации при превышении порогового значения мощности эквивалентной дозы гамма-излучения, установленного потребителем.
Основные технические данные и характеристики.
1. Диапазон измерений мощности полевой эквивалентной дозы гамма-
излучения - 0.1 - 99.99 мкЗв/ч.
2. Диапазон измерений плотности потока бета-излучения с поверхности - 0.1 -99.99 1/(с×см2) или 6 - 6000 1/(мин×см2).
3. Диапазон измерений удельной активности бета-излучающих радионуклидов - 2×103 - 2×106 Бк/кг или 5.4×10-8 - 5.4×10-5 Ки/кг.
4. Диапазон энергии регистрируемых излучений:
бета-излучения - 0.5 - 3.0 МэВ;
гамма-излучения - 0.06 - 1.25 МэВ.
5. Пределы допускаемых значений основной погрешности измерений:
мощности полевой эквивалентной дозы - до 40 %;
плотности потока бета-излучения - до 60 %;
удельной активности - до 60 %.
6. Время измерения:
мощности полевой эквивалентной дозы - 28 или 280 секунд;
плотности потока бета-излучения - 18 или 180 секунд;
удельной активности - 40 или 400 секунд.
2.2 РКС-107
1.НАЗНАЧЕНИЕ
Прибор предназначен для индивидуального контроля радиационной обстановки на местности, в жилых и рабочих помещениях. Он выполняет функции дозиметра и радиометра и обеспечивает возможность измерения:
· мощности эквивалентной дозы в точке поля гамма-излучения (далее именуется мощностью полевой эквивалентной дозы);
· плотности потока бета-излучения с поверхности, загрязненной радионуклидами стронция-90 + иттрия-90;
· удельной активности радионуклида цезий-137 в водных растворах;
· индикации о превышении величиной мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения пороговых значений, равных 0.6 и 1.2 мкЗв/ч.
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
2.1 Диапазон измерений:
· Мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения - 0.1-999 мкЗв/ч.
· Плотности потока бета-излучения с поверхности, загрязненной радионуклидами стронция-90 + иттрия-90 - 0.1-999 1/(с·см2).
· Удельной активности радионуклида цезий-137 - 2-9990 Бк/г.
2.2 Диапазон энергии регистрируемого гамма-излучения - 0.0595-1.25 МэВ.
2.3 Пределы допускаемых значений основных относительных погрешностей измерений:
· Мощности полевой эквивалентной дозы гамма-излучения - ± 30 %.
· Плотности потока бета-излучения с поверхности - до 45 %.
· Удельной активности радионуклида цезий-137 - до 35 %.
2.4. Время установления рабочего режима прибора не превышает (в начале каждого диапазона измерений):
Исходные данные: крупа овсянка
ХОД РАБОТЫ