Л/р 20.

Творческие лабораторные работы по физике
<<< К СОДЕРЖАНИЮ	МЕТОД. ЗАМЕЧАНИЯ	ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ

Л/р № 20. Измерение радиационного фона.

Цель работы: Получить практические навыки использования бытового дозиметра для измерения радиационного фона.

Оборудование: Индикатор радиоактивности, инструкция для использования дозиметра.

Вводная часть: Работа имеет большое практическое значение так, как в ходе ее выполнения вы освоите приемы использования индикатора радиоактивности для регистрации естественного радиационного фона и оценки радиационной обстановки на местности. Бытовые индикаторы радиоактивности (дозиметры) предназначены для оперативного индивидуального контроля населением радиационной обстановки и позволяют приблизительно оценивать мощность эквивалентной дозы излучения. Доза излучения характеризует меру воздействия ионизирующего излучения и его возможные последствия. Показания дозиметра нужно интерпретировать в соответствии с методическими указаниями «ОЦЕНКА ПОКАЗАНИЙ ДОЗИМЕТРА»
Большинство современных дозиметров измеряют мощность дозы излучения в микрозивертах в час (мкЗв/ч), однако до сих пор широко используется и другая единица измерения - микрорентген в час (мкР/ч). Соотношение между ними 100:1 (1 мкЗв/ч = 100 мкР/ч).
Зи́верт (Зв) — единица измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ), используется с 1979 г. 1 зиверт — это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощённой дозе гамма-излучения в 1 Гр.
Согласно постановлению главного государственного санитарного врача России за № 11 от 21 апр. 2006 г. «Об ограничении облучения населения при проведении рентгенорадиологических медицинских исследований», п. 3.2, необходимо «обеспечить соблюдение годовой эффективной дозы 1 мЗв».
Среднемировая доза облучения от естественных источников, накопленная на душу населения за год, равна 2,4 мЗв, с разбросом от 1 до 10 мЗв.
Основные компоненты:
• 0,4 мЗв от космических лучей (от 0,3 до 1,0 мЗв, в зависимости от высоты над уровнем моря);
• 0,5 мЗв от внешнего гамма-излучения (от 0,3 до 0,6 мЗв, в зависимости от радионуклидного состава окружения -- почвы, стройматериалов и т.п.);
• 1,2 мЗв внутреннего облучения от вдыхаемых атмосферных радионуклидов, главным образом радона (от 0,2 до 10 мЗв, в зависимости от местной концентрации радона в воздухе);
• 0,3 мЗв внутреннего облучения от инкорпорированных радионуклидов (от 0,2 до 0,8 мЗв, в зависимости от радионуклидного состава пищевых продуктов и воды).
При однократном равномерном облучении всего тела и неоказании специализированной медицинской помощи смерть в результате острой лучевой болезни наступает в 50 % случаев:
• при дозе порядка 3-5 Зв из-за повреждения костного мозга в течение 30—60 суток;
• 10 ... 15 Зв из-за повреждения желудочно-кишечного тракта и лёгких в течение 10—20 суток;
• более 15 Зв из-за повреждения нервной системы в течение 1—5 суток.

Ход работы:

1. Внимательно изучите инструкцию по работе с индикатором радиоактивности и определите:

• каков порядок подготовки его к работе;
• какие виды ионизирующих излучений он измеряет;
• в каких единицах регистрирует прибор мощность дозы излучения;
• какова длительность цикла измерения;
• каков предел допустимой погрешности измерения;
• расположение и назначение органов управления работой прибора.

По каждому их этих пунктов сделайте в листе отчета соответствующие записи (к последнему пункту схематический рисунок).
2. Произведите внешний осмотр прибора и его пробное включение.
3. Убедившись в работоспособности дозиметра, подготовьте прибор для измерения мощности дозы излучения.
4. Измерьте 8—10 раз уровень радиационного фона D, записывая каждый раз показание индикатора.
5. Вычислите среднее значение радиационного фона: D_ср = (D₁ + D₂ + ... + D_n)/n, где n - число произведенных вами измерений.
6. Подсчитайте погрешность ваших измерений. Найдите среднее отклонение ΔD_ср = (|D_ср- D₁| + |D_ср- D₂| + ... + |D_ср- D_n|)/n
7. Запишите результат ваших измерений в виде D = D_ср + ΔD_ср в качестве вывода.
Сравните полученное среднее значение фона с величиной естественного радиационного фона, принятой за норму —0,15 мкЗв/ч. Вычислите значение дозы ионизирующих излучений, которую получит человек в течение года D_год, при условии, что среднее значение радиационного фона на протяжении года меняться не будет. Полученный результат сопоставьте со значением, безопасным для здоровья человека. Запишите вывод.

Контрольные вопросы:
1. Вы, наверное, заметили, что дозиметр щелкает неравномерно. То несколько раз к ряду, а то вдруг замолчит на некоторое время. Почему?
2. Расположите по степени опасности для человека следующие радиоактивные излучения: γ-излучение, α-излучение, поток позитронов е⁺.
3. Каковы средние эффективные дозы на одного жителя за счет медицинского облучения населения в Санкт-Петербурге в 2006 г. согласно постановлению главного государственного санитарного врача России?
4. Как доза естественного излучения от космических лучей зависит от высоты места над уровнем моря и почему?

<<< К СОДЕРЖАНИЮ

© 1975-2013. Н.В. Смирнов