Лабораторная работа № 3
"Измерение β –загрязненности поверхностей строительных материалов, изделий и конструкций"
Цель работы: определение загрязнённости поверхностей строительных материалов, изделий и конструкций с выбором режима измерения на приборе типа "ТИСС".
Перечень оборудования, приборов, инструментов и измерительной техники: универсальный радиометр типа "ТИСС", выносной блок типа "ТЧ", снабженный тремя бета счетчиками типа СТС-6.
Объекты испытания: выбираются по согласованию с преподавателем.
Теоретическая часть
В строительных конструкциях используются заполнители, имеющие повышенную естественную радиоактивность, в том числе имеющие характеристики β-радиоактивного распада частиц.
β-излучение обладает непрерывным энергетическим спектром, начиная от весьма малых энергий по некоторой характерной для данного изотопа энергии.
Проходя сквозь материалы различной плотности β-частицы взаимодействуют с электронами и ядрами этих строительных материалов. Эти взаимодействия бывают упругими и неупругими. При упругих взаимодействиях энергия электронов не теряется, но они резко меняют направление и рассеиваются.
Величина рассеянного в обратном направлении потока излучения зависит от толщины рассеивателя и атомного номера элемента рассеивателя - строительного материала.
Это выражение выражается экспоненциальной зависимостью (1).
, (1)
где JОБР. - величина рассеянного в обратном направлении потока;
μОБР. - коэффициент обратного рассеяния излучения.
Зависимость интенсивности рассеянного в обратном направлении β -излучения от атомного номера рассеивателя выражается формулой (2).
, (2)
где JОБР.max1, JОБР.max2 - максимальные потоки рассеянного излучения от материалов с атомными номерами Z1 и Z2;
n - постоянный коэффициент зависящий от геометрических размеров опыта (0,7... 0,8).
При неупругих взаимодействиях энергия бета частиц расходуется на ионизацию атомов вещества (ионизационные потери). Отношение первых потерь (радиационные потери) ко вторым приближенно определяется соотношением равным 1000/ZE. Следовательно, с увеличением атомного номера (Z) вещества строительного материала ионизационные потери будут падать, а радиационные возрастать.
Зная вещественный состав лёгкого бетона и проведя измерения интенсивности β-излучения на поверхности этих материалов устанавливается интенсивность их β-загрязнённости.
Методика проведения измерений
Перед включением прибора необходимо:
а) тумблер СЕТЬ перевести в положение ВЫКЛ.;
б) регулятор высокого напряжения повернуть до отказа влево;
в) выведенную под шлиц ручку РЕГ. ЧУВСТВ. ПОВЕРНУТЬ до отказа влево;
г) переключатель диапазонов установить в положение ЗТ;
д) тумблер МЕХ. СЧЕТ поставить в положение ВЫКЛ.;
е) тумблер КОМП. ФОНА поставить в положение РУЧНАЯ;
ж) тумблер ПРОВЕРКА - РАБОТА поставить в положение ПРОВЕРКА;
з) заземлить корпус прибора;
и) соединить сетевой кабель с сетью переменного тока;
к) перевести тумблер СЕТЬ в положение ВКЛЮЧ. И прогреть прибор в течение 15 мин.;
л) тумблер УСТ. НУЛЯ - РАБОТА перевести в положение УСТ. НУЛЯ и установить нуль прибора; тумблер снова перевести в положение РАБОТА;
м) тумблер МЕХ. СЧЕТ перевести в положение ПУСК ровно на 1 мин. Включить тумблер МЕХ. СЧЕТ, сосчитать число импульсов, показываемых механическим счетчиком.
Это число должно быть равно 3000±150 и совпадать с показаниями прибора.
н) подключить выносной блок;
о) переключатель диапазонов перевести в положение ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ и установить по шкале прибора 0 - 2000в напряжение, необходимое для данного выносного блока;
п) тумблер ПРОВЕРКА - РАБОТА перевести в положение РАБОТА.
На этом подготовка прибора заканчивается.
Порядок проведения при помощи выносного блока типа ТЧ следующий:
- включить прибор в сеть;
- тумблер КОМП. ФОНА на задней панели ТЗ перевести в положение АВТ. (должен загореть сигнал ГОТОВ);
- образец накладывают на верхнюю крышку выносного блока так, чтобы кнопка на верхней крышке оказалась нажатой;
- прибор через 12 сек отмечает загрязненность образца в имп/мин;
- через 12 сек после того, как измеренный образец был удален с
выносного блока, на передней панели вновь вспыхнет сигнал ГОТОВ. Это
означает, что можно производить следующее измерение.
На рисунке 11 представлен общий вид прибора ТИСС.
 |
Рисунок 11 - Общий вид прибора ТИСС
Результаты измерений
Таблица 1 – Определение коэффициента пропускания светофильтра
| Наименование материала | Номер грани | Диапазон измерений | Автоматический счет, имп. | Механический счет, имп. | Время снятия показаний, мин. |
| Пенобетон | 3Т | 5,55 5,60 5,50 5,60 5,60 | |||
| Пенобетон | 3Т | 5,55 5,60 5,50 5,50 5,50 | |||
| Пенобетон | 3Т | 5,60 5,60 5,50 5,50 5,50 | |||
| Пенобетон | 3Т | 5,60 5,55 5,60 5,50 5,50 |
На основании полученных данных производится статистическая обработка и анализ результатов опыта.