IV Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ИЗУЧЕНИЕ ПРИБОРОВ И МОБИЛЬНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЦИОННОГО ФОНА ПО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЮ В ЕСТЕСТВЕННЫХ И БЫТОВЫХ УСЛОВИЯХ
Дейнеко И.С.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования заключается в том, что ряде областей и районов России наблюдается осложнения радиационной обстановки. А отсутствие четкой и оперативной информации о ней создают, кстати, не всегда оправданную, социальную напряженность в некоторых населенных пунктах, подвергшихся загрязнению. Этому способствовало также отсутствие гласности в оценке загрязнения и потенциальной опасности для их жителей.

С целью мониторинга радиационной обстановки на Российском рынке находится огромное количество относительно не дорогих бытовых дозиметров. Кроме того в этих целях к использованию предлагаются различные приложения для смартфонов и других гаджетов, которые по описанию на Play Маркете, Apple store и т. п. (цифровые магазины игр и приложений), так же как и обычные приборы по контролю за радиоактивностью способны фиксировать уровень ионизирующего излучения.

Таким образом, рассмотрение и сравнение таких решений для мониторинга окружающей среды является актуальной задачей.

Цель работы – изучить работу приборов и мобильных приложений, определяющих радиационный фон по гамма-излучению в естественных и бытовых условиях.

Задачи исследования:

  1. Изучить источники информации по теме исследования;

  2. Проанализировать полученные данные;

  3. Произвести замеры с целью определения мощности эффективной дозы радиации;

  4. Сформулировать выводы на основе результатов исследования.

Объектом исследования является естественный радиационный фон и возможные источники радиации в быту.

Предметом исследования является приборы для замера уровня радиационного фона по гамма-излучению.

Гипотеза. Мы предположили, что различные приложения, предлагаемые нам в интернете для смартфонов и других гаджетов все же не способны заменить приборы для замера уровня радиационного фона по гамма-излучению.

Методы исследования. В ходе работы были использованы такие методы как: 1) эксперимент, 2) наблюдение, 3) сравнение, 4) анализ.

Новизна работы заключается в сравнительном анализе приборов для замера радиационного фона и мобильных приложений.

Теоретическая значимость работы заключается в том, что собранный материал может быть использован на уроках физики в целях ознакомления с темой об ионизирующем излучении и естественном радиационном фоне, а так же может быть интересен для широкого круга интересующихся читателей.

Практическая значимость состоит в получении практических навыков учащимися при работе с приборами для определения радиационного фона и анализа полученных данных в лабораторных занятиях.

НАУЧНАЯ СТАТЬЯ

ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗБОР МАТЕРИАЛА

  1.  
    1. Понятие ионизирующего излучения

Ионизирующее излучение (по-другому радиация) – это разновидность энергии, излучается атомами электромагнитными волнами, потоками заряженных частиц или нейтронов, которые способны ионизировать какое-либо вещество. К ионизирующему излучению относятся электромагнитным волнам, имеющую высокую частоту колебания, такие как рентгеновское излучение и гамма-излучение. К заряженным частицам подразделяют бета-излучение (электроны и их античастицы позитроны) и альфа-частицы (ядра атомов гелия). Нейтроны – это элементарные частицы, не обладающие каким-либо зарядом.

  1.  
    1. Источники ионизирующего излучения

Источниками ионизирующего излучения являются вещества или предметы, способные испускать потоки ионизированных частиц или электромагнитные волны высокой частоты. Их подразделяются по происхождению на техногенные и природные.

К природным (или по-другому – естественным) источникам ионизирующего излучения относятся космическое излучение и распад природных радионуклидов, находящихся в земной коре или в окружающем воздухе

К техногенной (искусственным) источником радиации являются ядерные реакторы, места добычи нестабильных изотопов, зоны испытания ядерного оружия, медицинская техника, использующая ядерные изотопы в медицинских целях и т. п.

  1.  
    1. Виды ионизирующего излучения

Ионизирующее излучение подразделяется на несколько видов: альфа-частицы, гамма-излучение, рентгеновские лучи, бета-частицы и поток нейтронов. Наибольшую опасность для живых существ представляют альфа-излучение, гамма-излучение и бета-излучение. Именно эти виды радиации в зависимости от силы излучения и полученной дозы вызывают такие заболевания как лучевая болезнь, сбой генетической системы, патогенез, бесплодие и другие1.

Альфа-излучение представляет собой поток альфа-частиц, распространяю­щихся с начальной скоростью около 20 тыс. км/с. Их ионизирующая способность огромна, а так как на каждый акт ионизации тратится определенная энергия, то их проникающая способность незначительна: длина пробега в воздухе составляет 3- 11 см, а в жидких и твердых средах — сотые доли миллиметра. Лист плотной бумаги полностью задерживает их. Надежной защитой от альфа-частиц является также одежда человека.

Поскольку альфа-излучение имеет наибольшую ионизирующую, но наименьшую проникающую способность, внешнее облучение альфа-частицами практически безвредно, но попадание их внутрь организма весьма опасно.

Бета-излучение — поток бета-частиц, которые в зависимости от энергии излучения могут распространяться со скоростью, близкой к скорости света (300 тыс. км/с). Заряд бета-частиц меньше, а скорость больше, чем у альфа-частиц, поэтому они имеют меньшую ионизирующую, но большую проникающую способность. Длина пробега бета-частиц с высокой энергией составляет в воздухе до 20 м, воде и живых тканях — до 3 см, металле — до 1 см. На практике бета- частицы почти полностью поглощают оконные или автомобильные стекла и металлические экраны толщиной в несколько миллиметров. Одежда поглощает до 50 % бета-частиц.

При внешнем облучении организма на глубину около 1 мм проникает 20-25 % бета-частиц. Поэтому внешнее бета-облучение представляет серьезную опасность лишь при попадании радиоактивных веществ непосредственно на кожу (особенно на глаза) или же внутрь организма. Так, после Чернобыльской аварии наблюдались бета-ожоги ног за 50-100 км от АЭС (например, в г. Народили Житомирской области). Поэтому местному населению не рекомендовалось ходить по земле босиком.

Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов, скорость распространения которых достигает 20 тыс. км/с. Так как нейтроны не имеют электрического заряда, они легко проникают в ядра атомов и захватываются ими. При ядерном взрыве большая часть нейтронов выделяется за короткий промежуток времени. Они легко проникают в живую ткань и захватываются ядрами ее атомов. Поэтому нейтронное излучение оказывает сильное поражающее действие при внешнем облучении. Лучшими защитными материалами от них являются легкие водородсодержащие материалы: полиэтилен, парафин, вода и др.

Гамма-излучение — это электромагнитное излучение, испускаемое ядрами атомов при радиоактивных превращениях. Оно, как правило, сопровождает бета- распад, реже альфа-распад. По своей природе гамма-излучение представляет собой электромагнитное поле с длиной волны 10-8—10-11 см. Оно испускается отдельными порциями (квантами) и распространяется со скоростью света. Ионизирующая способность его значительно меньше, чем у бета-частиц и тем более у альфа-частиц. Зато гамма-излучение имеет наибольшую проникающую способность и в воздухе может распространяться на сотни метров. Для ослабления его энергии в два раза необходим слой вещества (слой половинного ослабления) толщиной: воды — 23 см, стали — около 3, бетона — 10, дерева — 30 см. Из-за наибольшей проникающей способности гамма-излучение является важнейшим фактором поражающего действия радиоактивных излучений при внешнем облучении.2

Хорошей защитой от гамма-излучений являются тяжелые металлы, например свинец, который для этих целей используется наиболее часто.

Рентгеновские излучения (икс-лучи) были открыты первыми из всех ионизирующих излучений и наиболее хорошо изучены. У них та же физическая природа (электромагнитное поле) и те же свойства, что и у гамма-излучений. Их различают прежде всего по способу получения, и в отличие от гамма-лучей они имеют внеядерное происхождение. Излучение получают в специальных вакуумных рентгеновских трубках при торможении (ударе о специальную мишень) быстро летящих электронов. Энергия квантов рентгеновских лучей несколько меньше, чем гамма-излучения большинства радиоактивных изотопов; соответственно несколько ниже их проникающая способность. Однако это второстепенные различия. Поэтому рентгеновские лучи широко используют вместо гамма-излучения, в частности для экспериментального облучения животных, семян растений и т. п. С этой целью применяют рентгеновские установки для облучения (просвечивания) людей. Лучшими защитными материалами от рентгеновских лучей являются тяжелые металлы и в частности свинец.

  1.  
    1. Принцип работы счетчика Гейгера-Мюллера

Основным прибором, который позволяет регистрировать радиационный фон является Генгера-Мюллера — газоразрядный прибор для автоматического подсчёта числа попавших в него ионизирующих частиц. Именно таким прибором и будет регистрироваться радиационный фон в экспериментальной части работы.

Счетчики Генгера-Мюллера широко используются для выявления и исследования различных ядерных излучений: альфа и бета-частиц, гамма-квантов. Детектор такого типа представляет собой газонаполненную цилиндрическую камеру, анодом которой служит тонкая металлическая нить, натянутая вдоль оси цилиндра. Чаще всего анод изготавливают из вольфрама диаметром 0.01мм. Цилиндрический катод составляет часть внешней оболочки счетчика. Если оболочка металлическая, то одновременно она может быть и катодом, если же оболочка изготовлена из стекла, то часть внутренней ее поверхности покрывается тонким слоем проводника, который и служит катодом. Для изготовления катода используют медь, нержавеющую сталь, нихром или иные вещества с большой работой выхода. Современные счетчики заполняют инертным газом аргоном и парами многоатомных молекул, например, смесь аргона (90%) и паров спирта (10%).3

Распространены и так называемые галогенные счетчики, заполненные неоном и парами брома. Давление газа внутри счетчика достигает только несколько десятков Па.

Счетчики Гейгера-Мюллера изготавливают двух типов: цилиндрические и торцевые. В первом типе излучение попадает в рабочий объем счетчика через стенки цилиндра. Такие счетчики используют для регистрации гамма - излучения и бета частиц с энергиями более 1 МэВ. Торцевые счетчики используются для регистрации бета частиц с энергиями более 0.1 МэВ. Для этого торцевое окошко изготавливают из слюды или полимерной пленки толщиной 10-20 мг / см2. На рис. № 1 показаны сечения таких счетчиков.

Рис. 1. Сечения цилиндрического - а и торцевого - б счетчиков. 1- изолятор, 2 катод, 3-анод, 4-тонкое окошко, 5-корпус счетчика.

На рис. 2. изображена схема включения счетчика Гейгера-Мюллера в электрическую цепь. Напряжение между анодом и катодом счетчика подается от высоковольтного источника питания. Приведенная схема имеет то преимущество, что катод счетчика соединен с "землей". Таким образом, когда используют, например, счетчики, в которых металлический корпус (который и является катодом), находится под потенциалом земли.

Рис. 2. Схема включения счетчика: 1- Катод счетчика, 2 - источник питания. 3 - изолятор, 4 - анод счетчика.

При такой схеме включения уборочный электрод - анод находится под высоким положительным потенциалом относительно земли. Конденсатор С разграничивает высокое напряжение на аноде счетчика от входной цепи электронной регистрирующей схемы. Резистор R подключается последовательно в электрическую цепь между анодом, источником питания и катодом. Следствием этого является то, что ток разряда уменьшает потенциал анода и таким образом, возможно, погасить разряд.

Кратковременное падение напряжения на резисторе R - импульс напряжения через конденсатор С подается на вход электронной схемы, которой импульс при необходимости усиливается, формируется и далее подается на устройство для регистрации.

Принцип работы счетчика Гейгера-Мюллера.

Под действием радиоактивного излучения в рабочем объема счетчика образуется некоторое количество положительных ионов и электронов, которые под воздействием электрического поля начинают двигаться к катоду и аноду. На пути к аноду электроны ускоряются электрическим полем с напряженностью Е к энергии Wk:

Wk = е • Е • d

где е - заряд электрона, d - длина свободного пробега электрона в газе которым заполнен счетчик.

При приближении к аноду напряженность электрического поля возрастает по закону:

где U- разность потенциалов между анодом и катодом, r-расстояние от оси счетчика до места, где могут находиться электроны, а и b радиусы катода и анода соответственно. Вблизи анода, градиент напряженности электрического поля высокий, кинетическая энергия, которую приобретают электроны на пути свободного пробега, может стать достаточным для возбуждения и ионизации молекул газа. Образованые новые электроны, направляясь к аноду, ускоряются электрическим полем и также вызывают возбуждение и ударную ионизацию, то есть происходит так называемое газовое усиление. Создаются условия для вспышки коронного газового разряда. В свою очередь возбужденные атомы и молекулы газа излучают фотоны, которые за счет фотопоглощения образуют новые фотоэлектроны. Эти электроны двигаясь к аноду, образуют новые ливни электронов - ионов и таким образом коронный разряд постепенно охватывает всю поверхность анода. Во внешнем круге счетчика протекает большой ток и счетчик больше не реагирует на образование в его рабочем объема новых электронов и ионов. Такой разряд необходимо погасить, чтобы счетчик мог регистрировать новые радиоактивные излучения.

Гашение разряда. Мертвое время счетчика.

Распространенный способ гашения разряда в счетчиках заключается в том, что счетчики наполняются, как уже указывали выше, смесью инертных газов и примесями в виде паров этилового спирта. Ударная ионизация происходит в области с большим градиентом электрического поля (на расстоянии 2-3 радиусов анода от центра счетчика) и приводит к образованию кроме лавины ионов и электронов также и ультрафиолетового излучения. Последнее излучается возбужденными ионами и интенсивно поглощается молекулами спирта в объеме радиусом 1-2 мм, то есть вокруг анода. Молекулы спирта при поглощении фотона ионизируются и образуются новые лавины ионов-электронов. Ультрафиолетовое излучение обусловливает распространение разряда вдоль анода. За короткое время вокруг всего анода образуется слой малоподвижных тяжелых положительных ионов спирта. Увеличивается эффективный радиус анода и поэтому градиент напряженности поля вокруг анода резко падает и исчезают условия для поддержания коронного разряда и он гаснет. Если в это время в счетчик попадает ионизирующая частица то новых лавин не возникает и она не будет зарегистрирована. Этот промежуток времени называют «мертвое время». Ионы под действием поля движутся к катоду и постепенно их концентрация вблизи анода уменьшается напряженность поля возрастает и соответственно счетчик через некоторое время («время восстановления») становится способным регистрировать новые частицы. Такого типа счетчики называют самогаснущими.

Недостатком таких счетчиков является ограниченное время работы. Ионы спирта «вместо рекомбинации с большой вероятностью диссоциируют (распадаются на более простые молекулы) и счетчик перестает быть самогаснущим. Самогаснущие счетчики такого типа могут зарегистрировать примерно 1012 частиц или квантов.

Если же инертных газов вместо паров спирта добавить немного паров галоидов (брома, хлора), то такой недостаток отпадает. Ионизированные молекулы галогенов, то есть брома, после разряда восстанавливаются. Кроме того, галогенные счетчики работают при меньших напряжениях. Так счетчик наполненный неоном со смесью 0.1% аргона и 0.1% паров брома, уже при напряжениях около 300 В работают, как счетчики Гейгера-Мюллера.

Эффективность регистрации излучений счетчиком

Эффективность регистрации ε - это отношение числа зарегистрированных счетчиком заряженных частиц или квантов n (то есть количества зарегистрированных импульсов), до полного числа частиц или квантов N попавших в рабочий объем счетчика.

ε= n/ N

Для регистрации заряженной частицы или гамма-кванта необходимо, чтобы в рабочем объеме счетчика образовалась хотя бы одна пара ион электрон. Итак эффективность регистрации β-частиц и других заряженных частиц близка к единице (99,9%). при условии, что толщина стенки катода счетчика не превышает 0,1 мм. Современные счетчики действие регистрации бета-частиц изготавливают с тонкостенными катодами. Эффективность регистрации γ-квантов мала и не превышает 1%. Это связано с тем, что они регистрируются благодаря вторичным электронам, которые образуются в стенках счетчика (катоде) за счет фотопоглощения и эффекта Комтона. Катоды счетчиков для регистрации γ-квантов изготавливают из меди, вольфрама или другого металла с Z > 40, толщиной 0.5-1 мм. Если тонкостенные счетчики для регистрации β-частиц обернуть фольгой из меди то их тоже можно использовать для эффективной регистрации γ-квантов.

  1.  
    1. Измерение ионизирующего излучения

Для измерения различных величин, относящихся к радиоактивности, используют различные единицы измерения, и для упрощения было принято использовать одну величину, которая прописана в Международной системе единиц.

Для определения физического свойства радиоактивных веществ и материалов используется величина, характеризующая активность источника ионизирующего излучения, которая измеряется в таких единицах измерения как Беккерель или Кюри (сокращенно Бк или Ки соответственно). Беккерель – единица активности источника в Международной системе единиц. Один беккерель определяется как активность источника, в котором за одну секунду происходит в среднем один радиоактивный распад. Кюри – внесистемная единицы измерения активности источника. Активность вещества равна 1 Ки, если в нём каждую секунду происходит 3,7·1010 радиоактивных распадов.

Для определения влияния радиоактивного излучения на вещества, которые не являются живыми тканями, используются поглощенная доза (единицы измерения Грей или Рад) и экспозиционная доза (единицы измерения Рентген). Поглощённая доза равна одному грею, если в результате поглощения ионизирующего излучения вещество получило один джоуль энергии в расчёте на один килограмм массы. 1 Рад равен поглощённой дозе излучения, при которой облучённому веществу массой 1 грамм передаётся энергия ионизирующего излучения 100 эрг. Рентген равен экспозиционной дозе фотонного излучения, при которой в 1 см³ воздуха, находящегося при нормальном атмосферном давлении и 0°C, образуются ионы, несущие заряд, равный 1 единице заряда (≈3,33564·10−10 Кл) каждого знака. При дозе рентгеновского или гамма-излучения, равной 1 Р, в 1 см³ воздуха образуется 2,082·109 пар ионов.

Для определения влияния радиоактивного излучения на живые ткани используются такие величины: эквивалентная доза (Зиверт или Бэр) и мощность эквивалентной дозы (Зв/час). Зиверт – единица измерения эффективной дозы ионизирующего излучения в Международной системе единиц. Зиверт – это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощённой дозе гамма-излучения в 1 Гр. Бэр – такая же величина, только устаревшая. 1 Бэр соответствует такому облучению живого организма данным видом излучения, при котором наблюдается тот же биологический эффект, что и при экспозиционной дозе рентгеновского или гамма-излучения в 1 рентген.

Для оценки радиационного гамма-фона на конкретной территории применяют приборы дозиметры, которые проводят измерения мощности дозы гамма-излучения. Единицы измерения Рентген за час (сокращенно Р/ч) или производные микроРентген за час (мкР/ч), миллиРентген за час (мР/ч). Измеряемая величина - мощность дозы гамма- излучения в настоящее время устарела, так как описывает действие гамма-излучения в воздухе, а не на человека.

Современные дозиметрические приборы измеряют мощность амбиентного эквивалента дозы. Амбиентный эквивалент дозы - это эквивалент дозы, создаваемой в шаре диаметром 30 см из тканеэквивалентного материала с плотностью 1 грамм на кубический санитиметр на определенной глубине (чаще всего измеряют на глубине 7 или 10 микрон, микрометра). Единицы измерения Зиверт за час (сокращенно Зв/ч) или производные микроЗиверт за час (мкЗв/ч или рЗв/ч), миллиЗиверт за час (мЗв/ч или тЗв/ч). Измеряемая величина, мощность амбиентного эквивалента дозы, позволяет без сложных математических расчетов оценить воздействие гамма-излучения на человека4.

Для гамма-излучения соотношение между единицами Рентген и Зиверт 100 к 1, то есть 100 Рентген = 1 Зиверт; 100 мР/ч = 1мЗв/ч; 50 мкР/ч=0,5 мкЗв/ч или рЗв/ч.

  1.  
    1. Нормы радиационной безопасности

Везде существует свой уровень естественного радиационного фона, который зависит от особенностей ландшафта и геологического строения региона. В среднем он составляет около 0,07 мкЗв/час, но в некоторых местах может быть повышенный уровень излучения. Это связано с наличием глубоко под землей радиоактивных изотопов некоторых элементов. Для человека существует предельно допустимый уровень радиоактивного излучения. Естественный радиационный фон не должен превышать 0,5 мкЗв/час. Помимо этой величины существует предельно допустимая доза радиации, полученной от техногенных источников. Она составляет 1 мЗв/год (Обе величины регламентируются в документе «Санитарные правила и нормативы СанПиН 2.6.1.2523-09 "Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009" (утвержденные постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 7 июля 2009 г. N 47). Эта величина включает в себя все медицинские обследования, процедуры, различные техногенные аварии, радионуклиды, полученные с пищей, авиаперелеты и прочие источники ионизирующего излучения.

Кроме СанПиН 2.6.1.2523-09 также действует Федеральный Закон «О радиационной безопасности населения» № З-ФЗ от 05.12.96, который регулирует нормы радиационной безопасности в целом.

Общие нормы радиационной безопасности указанные в данных нормативных документах приведены в приложении 1.

  1.  
    1. Способы защиты от разных видов радиации

Разные виды излучений обладают разной проникающей способностью. Как правило, она зависит от скорости излучения, энергии которую несет излучение, заряда частицы и размера. Поэтому для каждого типа излучения требуется своя универсальная защита. Альфа-излучение обладает наименьшей проникающей способностью из-за своей высокой массы и небольшой скорости распространения, поэтому для защиты достаточно одежды и листа бумаги. При попадании на кожу, альфа-частицы не наносят значительного ущерба организму, так как они не могут проникнуть глубоко под кожу. Но при попадании внутрь организма источника данного типа излучения наносит значительный ущерб, облучая внутренние органы. Бета-излучение благодаря своим малым размерам и высокой скорости распространения (которая равна примерно скорости света) проходит сквозь бумагу и для остановки необходимо небольшого слоя фольги. И при попадании в организм наносят не столь значительный ущерб как альфа-излучение, потому что несет в себе гораздо меньшую энергию. Рентгеновское и гамма-излучение обладаю очень высокой проникающей способностью, поэтому полностью защитится от их воздействия невозможно. Но их возможно ослабить при помощи материалов и веществ с высокой плотность, например, бетон или свинец. Но эти виды излучений среди всех остальных оказывают наименьшее влияние на живые организмы.

ГЛАВА II. ОПИСАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЕГО РЕЗУЛЬТАТЫ

2.1. Этапы проведения исследования

Для проверки гипотезы исследование включало три этапа (таблица 1):

Таблица 1.

Этап

Задачи

Используемые методы

Сроки

1 этап.

Теоретическое исследование проблемы

- изучить научную, периодическую литературу,

- официальные сайты.

  • - самостоятельное размышление;

  • -изучение информационных источников;

  • поиск необходимой литературы.

март

2017 – август

2017

2 этап.

Практическое исследование проблемы

- провести замеры при помощи сигнализатора-индикатора гамма-излучения СИГ-РМ1208;

- изучить

работу приложений для смартфонов и других гаджетов.

  • эксперимент;

  • - наблюдение;

  • - анализ;

  • -сравнение.

май

2017 – сентябрь 2017

3 этап. Практическое использование результатов

- обобщить изученную информацию и сделать соответствующие выводы.

  • систематизация;

  • отчет (устный, письменный, с демонстрацией материалов)

сентябрь 2017

2.2 Мониторинг радиационного фона при помощи приложения для смартфонов

В настоящее время существует несколько вариантов таких устройств-приложений, позволяющих использовать персональный телефон как дозиметр радиации.

Первым классом таких устройств являются проводные выносные датчики радиации, использующие телефон в качестве устройства вывода информации.

Одним из таких устройств является продукт российского ОАО «Интерсофт Евразия», Apple-совместимый дозиметр «ДО-РА». Гаджет работает на основе собственных программных приложений, которые доступны в Интернете. Устройство автоматически измеряет уровень радиации с периодичностью 4 секунды, а также фиксирует дозы облучения – от часовых до годовых. «ДО-РА» может передавать через оператора связи отчетные данные и свои координаты, поэтому с помощью этого прибора возможно составить общую карту радиационного фона планеты.5

На рынке также представлены дозиметры «RDTX Pro», работающие на базе iPod touch или смартфонов. Производитель – американская компания «Scoschе», специализирующаяся на выпуске электронных устройств.6

Вторым классом таких устройств являются безпроводные датчики. Примером такого устройства является датчик Gamma Sapiens — бытовой дозиметр, работающий со смартфонами и планшетами по каналу Bluetooth. Прибор предназначен для измерения уровня радиации и дозы в повседневной жизни.7

Описание данных устройств приведены в приложении №2

И, наконец, еще одним вариантом превращения телефона в дозиметр являются так называемые программные дозиметры, которые в свою очередь также можно разделить на два вида.

Первый вид программных дозиметров по факту таковыми не являются - это приложения, которые берут информацию об радиационной обстановке из сети интернет. Примером такого приложения является приложение RadexRead другие.

Второй же вид программных дозиметров - приложения, использующие для детекции радиации камеру смартфона. Пример такого приложения - Radioactivity Counter, которое измеряет уровень радиации с использованием сенсора камеры и не требующее никаких дополнительных аппаратных средств. Необходима только черная пленка (подойдёт от старой видеокассеты, от рентгеновского снимка) или плотная тёмная бумага, можно воспользоваться и небольшим куском пластика, чтобы закрыть линзу камеры.8

Разработчиком были проведены тесты нескольких мобильных телефонов на экспериментальной установке Helmholtz (г. Мюнхен), с использованием профессионального радиационного оборудования в диапазоне измерений 2-10 мкГр/ч до 1-10 Гр/ч (с изотопами радиоактивных элементов Cs-137 и Co-60). CMOS сенсор камеры может обнаруживать γ-гамма излучение (Gamma Ray) и β-бета излучение с более высокой проникающей способностью (её измерения зависят от экранирования камеры мобильного телефона).

  1.  
    1. Результаты замеров. Основные выводы по исследованию

Практическая часть работы разделена на две части и включает в себя проведение общих замеров при помощи сигнализатора-индикатора гамма-излучения СИГ-РМ1208 (см. ПРИЛОЖЕНИЕ №3) и дозиметра SOEKS 01M PRIME (см. ПРИЛОЖЕНИЕ №6), в которые встроен счетчик Гейгера-Мюллера, в разных местностях, в разное время суток и в бытовых условиях, а также проведение сравнительных замеров при помощи мобильных приложений. По результатам замеров были составлены следующие таблицы, которые включают в себя замеры, проведенные на улице и дома (см. ПРИЛОЖЕНИЕ №4). Данные указаны в мкЗв/час.

Перечень контрольных точек дома: № 1 – непосредственно около экрана телевизора; №2 – на расстоянии более 1 м от экрана телевизора; №3 – непосредственно около микроволновой печи; №4 – на расстоянии более 1 м от микроволновой печи; №5 – непосредственно около мобильного телефона; №6 – на расстоянии более 1 м от мобильного телефона; №7 – непосредственно около ноутбука; №8 – на расстоянии более 1 м от ноутбука.

Контрольная точка

Уровень радиации

(мкЗв/час)

Во включенном состоянии

В выключенном состоянии

1

0.05

0.05

2

0.05

0.05

3

0.05

0.05

4

0.05

0.05

5

0.05

0.05

6

0.05

0.05

7

0.05

0.05

8

0.05

0.04

Перечень контрольных точек г. Снежногорск: №1 – площадь около ДК «Современник»; №2 – котельная; №3 – стела «Звезда»; №4 – верхняя остановка; №5 – автодром возле пожарной части; №6 – фонтан сквера около садика №1; №7 – автостоянка СРЗ «Нерпа»; №8 – около церкви.

Контрольная точка

Уровень радиации (мкЗв/час)

Утро

День

Вечер

1

0.05

0.05

0.05

2

0.05

0.05

0.05

3

0.04

0.05

0.04

4

0.05

0.05

0.05

5

0.05

0.05

0.05

6

0.05

0.05

0.05

7

0.05

0.05

0.05

8

0.05

0.05

0.05

Перечень контрольных точек г. Полярный: №1 – около проходной СРЗ №10; №2 – площадь на Лунина около самолета; №3 – стела города Воинской Славы; №4 – котельная;

№5 – стоянка возле церкви; №6 – причалы в г. Кислая; №7 – детская площадка возле бассейна; №8 – заправка на въезде в город.

Контрольная точка

Уровень радиации (мкЗв/час)

Утро

День

Вечер

1

0.05

0.05

0.05

2

0.05

0.05

0.05

3

0.05

0.05

0.05

4

0.05

0.05

0.05

5

0.05

0.05

0.05

6

0.04

0.05

0.04

7

0.05

0.05

0.05

8

0.05

0.05

0.05

Перечень контрольных точек г. Мурманск: №1 – главный въезд в город; №2 – памятник «Алеша»; №3 –привокзальная площадь; №4 – железнодорожный вокзал внутри; №5 – елезнодорожные пути; №6 – площадь пяти углов; №7 – магазин электротехники снаружи;

№8 – магазин электротехники внутри; №9 – торговый центр «Форум»; №10 – стоянка возле торгового центра «Форум».

Контрольная точка

Уровень радиации (мкЗв/час)

Утро

День

Вечер

1

0.05

0.05

0.05

2

0.05

0.05

0.05

3

0.05

0.05

0.05

4

0.05

0.05

0.05

5

0.05

0.05

0.05

6

0.05

0.05

0.05

7

0.05

0.05

0.05

8

0.05

0.05

0.05

9

0.05

0.05

0.05

10

0.05

0.05

0.05

Кроме замеров бытовым дозиметром мы провели сравнительные замеры при помощи мобильных приложений, которые предлагаются нам в интернет-магазинах виртуальных игр и приложений (см. ПРИЛОЖЕНИЕ №4), и в целом изучили их работу.

По результатам сравнительных замеров была составлена следующая таблица:

Объекты замеров

Прибор

СИГ РМ-1208

(мкЗв/ч)

Приложение №1

Radioactivity Counter версия: 1.8

(мкЗв/ч)

Прибор

SOEKS 01M PRIME

(мкЗв/ч)

Показания сайта «Радиационная обстановка на территории Мурманской области»

(мкЗв/ч)

Середина комнаты

Вкл.-0,05

Вкл.- 0,06847

Вкл.- 0.13

-

Выкл.-0,05

Выкл.- 0,08851

Выкл.- 0.12

Телевизор

Вкл.-0,05

Вкл.- 0,13193

Вкл.- 0.08

-

Выкл.-0,05

Выкл.- 0,07849

Выкл.- 0,11

Микроволновая печь

Вкл.-0,05

Вкл.- 0,08684

Вкл.- 0.09

-

Выкл.-0,05

Выкл.- 0,08183

Выкл.- 0.09

Ноутбук

Вкл.-0,05

Вкл.- 0,04175

Вкл.- 0.10

-

Выкл.-0,05

Выкл.- 0,10354

Выкл.- 0.12

Фонтан сквера №1

0,05

0,09519

0.09

-

Площадь ГДК

0,05

0,08016

0.08

-

Верхняя остановка

0,05

0,09018

0.12

-

Церковь

0,05

0,10354

0.11

-

Стела «Звезда»

0,05

0,10521

0.09

-

Ул. Флотская д. 9

0,05

-

-

0,09

Мкр. Скальный д. 5

0,05

-

-

0,09

Приложение RadexRead не имеет в своей базе данных значений по Мурманской области.

Следует отметить, что используемое нами приложение Radioactivity Counter изначально измеряет фон в СРМ с переводом этих единиц в мкГр/ч (микро Грей в час) и соответствующим переводом 1 мкЗв/ч=1 мкГр/ч.

По результатам практической части можно сделать вывод, что данные по радиационному фону поступают в большинство мобильных приложений через сеть Интернет с центра мониторинга. В центр мониторинга радиационного фона данные поступают от приборов для замера уровня радиации. Соответственно, эти данные будут усредненные для города или района в целом и не отражать достоверной картины радиационного фона в какой-то конкретной точке города или местности. Помимо этого, в таких приложениях могут отсутствовать данные замеров по какому-либо району. Также стоит отметить, что при отсутствии мобильной сети и доступа к ресурсам Интернета приложения бесполезны. Установка приложений в гаджеты не превращает волшебным образом мобильный телефон или планшет в прибор. Следовательно, достоверную информацию по уровню радиации в месте нахождения человека могут дать только приборы, предназначенные для замера уровня радиации.

Замеры, полученные при помощи дозиметра SOEKS 01M PRIME, были немного выше, чем показания СИГ-РМ1208. Это связано с тем, что SOEKS 01M PRIME помимо гамма-излучения фиксирует еще и бета-излучение. Но в целом они не намного больше показаний сигнализатора.

Показания же приложения Radioactivity Counter могут очень сильно варьироваться, независимо от того, включен ли ноутбук или нет. Следовательно, нельзя относится серьезно к показаниям 0,13193 мкЗв/ч, когда телевизор включен и 0,07849 мкЗв/ч, когда выключен (мощность дозы если и зависит от электротехники, то крайне незначительно).

Таким образом, основным элементом в определении радиационной обстановки являются приборы для измерения радиационного фона.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении хотелось бы отметить, что цель, поставленная в нашем исследовании, достигнута – мы оценили работу приборов, определяющих радиационный фон по гамма-излучению в естественных и бытовых условиях.

Решили следующие задачи:

  • Изучили источники информации по теме исследования;

  • Проанализировали полученные данные;

  • Произвели замеры с целью определения мощности эффективной дозы радиации;

  • Сформулировали выводы на основе результатов исследования.

Несмотря на то, что значения радиационного фона, полученные нами в практической части исследования, имели практически одинаковые значения и не превышали уровень естественной радиации стоит отметить, что все приборы для измерения радиационного фона имеют большие погрешности – 20-30%. В перспективе исследования мы планируем организовать волонтёрское движение через социальные сети, блоги - для мониторинга радиационного фона и составления карты экологического благополучия города, района, области и далее.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Абрамов А. И. А16 Измерение «неизмеримого». – 4-е изд., перераб. И доп. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 208 с., ил. – (Науч. Попул. б-ка школьника).

  2. Авсеенко В.Ф. Дозиметрические и радиометрические приборы и измерения. — К.: Урожай, 1990, — 144 с.

  3. Бекман И.Н. Радиохимия. Том 1. Радиоактивность и радиация. Учебное пособие в 7 томах. — МО, Щёлково: Издатель Мархотин П.Ю. 2011. — 398 с.

  4. Виды радиоактивных излучений - https://doza.pro/art/types_of_radiation.html (Дата обращения: 22 мая 2017 г.)

  5. Gamma-sapiens: интеллектуальный детектор гамма-излучения // http://gamma-sapiens.com/(Дата обращения 01.11.2017)

  6. Дозиметр радиометр «ДО-РА» // http://intersofteurasia.ru/komanda/opisanie-proekta.html (Дата обращения 01.11.2017)

  7. Единицы измерения и дозы радиации/https://doza.pro/art/units.html (Дата обр.: 28.04.2017)

  8. Ионизирующее излучение // https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D1%80%D1%83%D1%8E%D1%89%D0%B5%D0%B5_%D0%B8%D0%B7%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 (Дата обращения: 28.04.2017)

  9. Ионизирующее излучение, последствия для здоровья и защитные меры // http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs371/ru/ (Дата обращения: 28 апреля 2017)

  10. Как обнаружить радиацию при помощи смартфона?// https://www.popmech.ru/gadgets/16984-kak-obnaruzhit-radiatsiyu-pri-pomoshchi-smartfona/(Дата обращения 01.11.2017)

  11. Кислов М.В., Стародубец С.Н., Белоус Н.Н. Организация мероприятий по измерению радиационного фона в местах пребывания населения. Методическое пособие. М.- Новозыбков: БГУ, 2012 - 38 с.

  12. Классификация источников ИИ (ионизирующего излучения) - http://rb.mchs.gov.ru/about_radiation/O_radiacii/Radiacija_i_zdorove/item/7066 (Дата обращения: 22.05.2017)

  13. НРБ 99/2009 «Нормы радиационной безопасности» // http://files.stroyinf.ru/data1/56/56325/ (Дата обращения: 28.04.2017)

  14. Продукция «Полимастер» // http://www.polimaster.ru/products/product_archive/pm1208/ (Дата обращения 11 июня 2017)

  15. Радиационный фон: допустимая доза радиации для человека - https://otravlenye.ru/vidy/izlucheniya/dopustimaya-doza-izlucheniya-dlya-cheloveka.html (Дата обращения: 28 апреля 2017)

  16. Scosche RDTX: портативный дозиметр для пользователей iPhone // http://www.macdigger.ru/iphone-ipod/scosche-rdtx-portativnyj-dozimetr-dlya-polzovatelej-iphone.html (Дата обращения 01.11.2017)

  17. Чернощекова Т. М., Френкель В. Я. Ч-49 И. В. Курчатов: Кн. Для внеклас. Чтения учащихся 8-10 кл. сред. Шк. – М.: Просвещение, 1989.-144 с.: ил. – (Люди науки).

  18. Энциклопедия для детей. Том 16. Физика. Ч. 2. Электричество и магнетизм. Термодинамика и квантовая механика. Физика ядра и элементарных частиц / Глав. ред. В. А. Володин. – М.: Аванта+, 2000. – 432 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ №1

Нормы радиационной безопасности

Основная задача радиационного контроля (измерений радиации или радиоактивности) состоит в определении соответствия радиационных параметров исследуемого объекта (мощность дозы в помещении, содержание радионуклидов в продуктах питания, строительных материалах и т.д.) установленным нормам.9

При этом, если человек работает (любые профессии и производства), то по отношению к нему устанавливается (Нормами радиационной безопасности) следующее требование:

“Эффективная доза облучения природными источниками излучения всех работников, включая персонал, не должна превышать 5 мЗв в год в производственных условиях”.

Например, если человек постоянно (250 дней в году по 8 часов в день=2000 часов в год) работает в хранилище минеральных удобрений, то мощность дозы на рабочем месте не может превышать 2,5 мкЗв/ч (для сравнения радиационный гамма-фон в помещениях составляет примерно 0,073 мкЗв/ч).

В тоже время, необходимо обратить внимание, что Нормами радиационной безопасности Допустимое значение эффективной дозы, обусловленной суммарным воздействием природных источников излучения, для населения не устанавливается.

При этом, Нормами радиационной безопасности регламентируется, что если мощность эффективной дозы гамма-излучения в помещении превышает мощность эффективной дозы гамма-излучения на открытой местности на 0,2 мкЗв/ч, то необходимо проведение защитных мероприятий.

Рассмотрим более подробно действующие нормативные документы:

а) Воздух, продукты питания и вода

Для вдыхаемого воздуха, воды и продуктов питания нормируется содержание как техногенных, так и естественных радиоактивных веществ.

С учетом НРБ-99/2009 для продуктов питания и продовольственного сырья установлены санитарные правила "Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов (СанПиН 2.3.2.560-96)" в основном на содержание техногенных радионуклидов (цезий-137, стронций-90). В соответствии с Нормами радиационной безопасности «...оценка качества питьевой воды по показателям радиационной безопасности может быть дана по удельной суммарной альфа- (Аа) и бета- активности (Ар). При значениях Аа и Ар ниже 0,2 и 1,0 Бк/кг, соответственно, дальнейшие исследования воды не являются обязательными. В случае превышения указанных уровней проводится анализ содержания радионуклидов в воде. Приоритетный перечень определяемых при этом радионуклидов в воде устанавливается в соответствии с санитарным законодательством» (НРБ-99/2009). Для минеральных и лечебных вод устанавливаются специальные нормативы.

б) Стройматериалы

Нормируется содержание радиоактивных веществ из семейств урана и тория, а также калий-40 (в соответствии с НРБ-99/2009).

Удельная эффективная активность (Аэфф) естественных радионуклидов в строительных материалах, используемых для вновь стоящихся жилых и общественных зданий (1 класс):

Аэфф = ARa+1,31* АТо+0,085* Ак-40

не должна превышать 370 Бк/кг,

где ARa и АТо - удельные активности радия-226 и тория-232, находящиеся в равновесии с остальными членами уранового и торцевого семейств, Ак-40 - удельная активность Калия-40 (Бк/кг).

Также применяются ГОСТ 30108-94 "Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов" и ГОСТ Р 50801-95 "Древесное сырье, лесоматериалы, полуфабрикаты и изделия из древесины и древесных материалов. Допустимая удельная активность радионуклидов, отбор проб и методы измерения удельной активности радионуклидов".

Отметим, что согласно ГОСТ 30108-94 за результат определения удельной эффективной активности в контролируемом материале и установления класса материала принимается значение Аэфф м:

Аэфф м = Аэфф + ОА3фф. где ОАэфф - погрешность опеределения Аэфф.

в) Помещения

Нормируется суммарное содержание радона и торона в воздухе помещений: для новых зданий - не более 100 Бк/м для уже эксплуатируемых - не более 200

Бк/м3.

г) Медицинская диагностика и лечение

Не устанавливаются предельные дозовые значения для пациентов, однако выдвигается требование минимально достаточных уровней облучения для получения диагностической информации.

«При проведении обоснованных медицинских рентгенорадиологических обследований в связи с профессиональной деятельностью или в рамках медико­юридических процедур, а также рентгенорадиологических профилактических медицинских и научных исследований практически здоровых лиц, не получающих прямой пользы для своего здоровья от процедур, связанных с облучением, годовая эффективная доза не должна превышать 1 мЗв».

«Лица (не персонал рентгенорадиологпческих отделений), оказывающие помощь в поддержке пациентов (тяжелобольных, детей и др.) при выполнении рентгенорадиологических процедур, не должны подвергаться облучению в дозе, превышающей 5 мЗв в год. Такие же требования предъявляются к радиационной безопасности взрослых лиц, проживающих вместе с пациентами, прошедшими курс радионуклидной терапии или брахптераппп с имплантацией закрытых источников и выписанными из клиники. Для остальных взрослых лиц, а также для детей, контактирующих с пациентами, выписанными из клиники после радионуклидной терапии или брахитерапии, предел дозы состав.ляет 1 мЗв в год».

д) Компьютерная техника

Мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения на расстоянии 5 см от любой точки видеомонитора или персональной ЭВМ не должна превышать 0,10 мкЗв час (100 мкР/час). Норма содержится в документе «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» (СанПпН 2.2.2/2.4.1340-03).

Нормы общей радиационной безопасности помещений

Помещения с точки зрения радиационного фона считаются безопасными, если содержание в них частиц тория и радона не выходит за пределы 100 Бк на кубометр. Кроме того, радиационную безопасность можно оценить по разности эффективной дозы радиации в помещении и за его пределами. Она не должна выходить за рамки 0,3 мкЗв в час. Подобные измерения может провести каждый желающий — для этого достаточно купить персональный дозиметр.

На уровень радиационного фона в помещениях сильно влияет качество материалов, используемых в строительстве и ремонте зданий. Именно поэтом}- перед проведением строительных работ специальные санитарные службы выполняют соответствующие замеры содержания радионуклидов в стройматериалах (например, определяют удельную эффективную активность радионуклидов). В зависимости от того, для какой категории объекта предполагается использовать тот или иной строительный материал, допустимые нормы удельной активности варьируются в достаточно широких пределах:

Для стройматериалов, используемых в возведении общественных и жилых объектов (I класс) эффективная удельная активность не должна превышать значения в 370 Бк кг

У материалов для зданий II класса, то есть производственных, а также для строительства дорог в населенных пунктах порог допустимой удельной активности радионуклидов должен находиться на отметке 740 Бк кг и ниже.

Дороги вне населенных пунктов, относящиеся к III классу должны возводиться с использованием материалов, удельная активность радионуклидов в которых не выходит за рамки 1,5 кБк/кг.

Для строительства объектов IV класса могут применяться материалы с удельной активностью радиационных компонентов не более 4 кБк кг.

ПРИЛОЖЕНИЕ №2

Устройства-приложения, позволяющие использовать персональный телефон как дозиметр радиации.

Дозиметр радиометр «ДО-РА» (Classic)

Дозиметр-радиометр «ДО-РА» (название происходит от первых слогов словосочетания«дозиметр-радиометр») работает на базе любого мобильного телефона (смартфона) с применением уникального датчика жесткого альфа-, бета- и гамма-излучения. Система управления «ДО-РА» осуществляется посредством специально разработанных пакетов программ и за счет лицензионной операционной системы, используемой тем или иным мобильным устройством. Датчик выполнен на основе полупроводникового детектора и может быть изначально встроенным в схему телефона или использоваться в виде дополнительного устройства. Последний вариант прибора работает через USB-порт или дистанционно (через Bluetooth либо Wi-Fi), создавая тем самым сборный мобильный дозиметр-радиометр «ДО-РА», управляемый теми же специализированными программами. Питание «ДО-РА» производится от штатного аккумулятора мобильного телефона (смартфона).

Основные функции мобильного дозиметра-радиометра «ДО-РА»

— определение накопительной дозы радиоактивного облучения владельца мобильного устройства в различных временных интервалах (часовом, дневном, недельном, месячном, годовом);

— оповещение владельца мобильного устройства о допустимой, предельной и недопустимой дозе облучения посредством специальных голосовых команд;

— определение величины фона радиоактивного излучения различных объектов (воды, продуктов питания и др.);

— формирование графиков состояния органов и систем владельца мобильного устройства в зависимости от полученной или накопленной дозы радиоактивного облучения;

— составление соответствующих рекомендаций владельцу мобильного устройства по профилактике полученной или накопленной дозы радиоактивного облучения;

— автоматическое формирование отчетов о радиоактивном фоне территории, где находится владелец мобильного устройства, в режиме реального времени с координатами на основе GPS и ГЛОНАСС (осуществляется через операторов мобильной связи);

— сведения о радиационной обстановке в соответствии с координатами мобильного устройства автоматически передаются в Центр анализа радиационной обстановки в мире, а затем возвращаются владельцу мобильного устройства в виде визуализированных карт ареалов местности, водных пространств и других объектов с обозначением уровня радиоактивного заражения.

Портативный детектор радиации RDTX-PRO

RDTX pro - портативный детектор радиации, который позволяет измерять уровень окружающей радиации и может передавать данные на iPod или iPhone.

Детектор не требует предварительной настройки или калибровки, он компактный и легкий. Устройство способно работать до 96 часов на одном заряде (в случае установки батарейки АА), а при подключении к iPod или iPhone - работает от основной батареи мобильного девайса.

Gamma Sapiens

Gamma Sapiens непрерывно передает результаты измерения на iPhone/iPad или смартфоны и планшеты на ОС Android в режиме реального времени. С помощью программы GS Ecotest информация обрабатывается на смартфоне или планшете, отображается в удобном для пользователя виде и хранится в специальной базе данных для последующего просмотра. Программа GS Ecotest размещена на ресурсах Google Play и App Store и доступна для бесплатной загрузки всем пользователям.

Измерение радиации происходит в реальном времени, оно никак не влияет на использование смартфона или планшета по прямому назначению. Чтобы не подвергаться облучению, с помощью Gamma Sapiens можно измерять радиацию дистанционно. Об опасном уровне радиации Gamma Sapiens сообщит звуковым сигналом и вибрацией. Gamma Sapiens имеет автономное питание, поэтому не использует батарею смартфона или планшета.

Назначение:

Измерение накопленной дозы гамма-излучения (амбиентного эквивалента дозы).

Измерение мощности дозы гамма-излучения (мощности амбиентного эквивалента дозы).

Передача измеренных значений по радиоинтерфейсу Bluetooth на смартфон или планшет.

Отрасли применения

Образовательные программы;

Бытовое использование.

Особенности

Высокая динамичность и достоверность результатов измерений.

Встроенный высокочувствительный счетчик Гейгера-Мюллера (достаточно 10-15 с для быстрой оценки нормального фонового уровня радиации).

Режим связи по интерфейсу Bluetooth со смартфоном или планшетом.

Передача дозиметрической информации с детектора на смартфон или планшет в режиме реального времени.

Наличие светодиодной сигнализации связи со смартфоном или планшетом.

Наличие светодиодной сигнализации разряда источника питания.

Широкий рабочий температурный диапазон — от минус 18 до плюс 50 °С.

Степень защиты оболочки — IP30.

Питание от двух элементов типоразмера ААА.

Основные технические характеристики

Диапазон измерений МАЭД гамма-излучения

0,1 – 5000 мк3в/ч

Предел допускаемой относительной основной погрешности при измерении МАЭД гамма-излучения с доверительной вероятностью 0,95 (калибровка по 137Cs)

25+2/H*(10)%, где H*(10) – числовое значение измеренной МАЭД, эквивалентное мкЗв/ч

Диапазон измерений АЭД гамма-излучения

0,001 – 9999 м3в

Предел допускаемой относительной основной погрешности при измерении АЭД гамма-излучения с доверительной вероятностью 0,95

25%

Диапазон регистрируемой энергии гамма-излучения

0,05 – 3,00 МэВ

Энергетическая зависимость результатов измерений детектора при измерении МАЭД и АЭД гамма-излучения в энергетическом диапазоне от 0,05 до 1,25 МэВ

25%

Радиус действия интерфейса Bluetooth для связи со смартфоном или планшетом, не менее

5 м

Время непрерывной работы детектора при питании от новой батареи из двух элементов типоразмера ААА типа ENERGIZER емкостью 1280 мА*ч в условиях нормального фонового излучения, не менее

60 ч

Общее номинальное напряжение питания детектора от двух гальванических элементов типоразмера ААА

3,0 В

Габаритные размеры детектора, не более

19х40х95 мм

Масса детектора без элементов питания, не более

0,05 кг

Примечание

* МАЭД - мощность амбиентного эквивалента дозы. АЭД – амбиентный эквивалент дозы

ПРИЛОЖЕНИЕ №3

Руководство по эксплуатации

сигнализатора-индикатора гамма-излучения СИГ-РМ1208

Замеры проводились при помощи сигнализатора-индикатора гамма-излучения СИГ-РМ1208, в который встроен счетчик Гейгера-Мюллера. Он способен непрерывно вести радиационный контроль обстановки. Сигнализатор-индикатор фиксирует мощность амбиентной эквивалентной дозы (в пределах 0.1-4000 мкЗв/час), амбиентную эквивалентную дозу (0.01-9999 мЗв) за определенный промежуток времени, способен сигнализировать о превышении нормы (которую можно настроить вручную) мощности или полученной эквивалентной дозы. Так же в него встроен календарь, часы и будильник. Сигнализатор имеет погрешность измерения мощности эквивалентной дозы в ±30% и измерения эквивалентной дозы в ±25%. Сигнализатор имеет массу в 100 грамм и способен прослужить на одном заряде батареи не менее 12 месяцев, а так же устойчив к погружению в воду на глубину до 100 метров, к ударам с ускорением в 100 м/с2. Рабочая температура сигнализатора составляет от -20 0С до +45 0С.

ПРИЛОЖЕНИЕ №4

Приложения для смартфонов

 

Geiger Counter

Compteur Geiger

 

 

Pocket Geiger

Geiger Counter

Счетчик Гейгера PRO

 

Измерения с помощью Radioactivity Counter

ПРИЛОЖЕНИЕ №5

Определение радиационного фона с помощью бытового дозиметраСИГ-РМ1208

ПРИЛОЖЕНИЕ №6

Характеристика дозиметра SOEKS 01M PRIME

Дозиметр SOEKS 01M PRIME имеет предел измерений мощности дозы до 999 мкЗв/ч и накопленной дозы до 999 Зв. Проводит измерения от 10 секунд при температурах от -20 до +60 0С, а так же способен предупреждать владельца о превышении нормы при порогах 0.3-100 мкЗв/ч. Способен работать без подзарядки до 60 часов от элемента 2,0-3,1 вольт

1 Авсеенко В.Ф.Дозиметрические и радиометрические приборы и измерения. — К.:Урожай, 1990, — 144 с.

2 Авсеенко В.Ф.Дозиметрические и радиометрические приборы и измерения. — К.:Урожай, 1990, — 144 с.

3 Бекман И.Н. Радиохимия. Том 1. Радиоактивность и радиация. Учебное пособие в 7 томах. — МО, Щёлково: Издатель Мархотин П.Ю. 2011. — 398 с.

4 Авсеенко В.Ф.Дозиметрические и радиометрические приборы и измерения. — К.:Урожай, 1990, — 144 с.

5 Дозиметр радиометр «ДО-РА» // http://intersofteurasia.ru/komanda/opisanie-proekta.html (Дата обращения 01.11.2017)

6 Scosche RDTX: портативный дозиметр для пользователей iPhone // http://www.macdigger.ru/iphone-ipod/scosche-rdtx-portativnyj-dozimetr-dlya-polzovatelej-iphone.html(Дата обращения 01.11.2017)

7 Gamma-sapiens: интеллектуальный детектор гамма-излучения // http://gamma-sapiens.com/(Дата обращения 01.11.2017)

8 Radioactivity Counter //https://4pda.ru/forum/index.php?showtopic=322917(Дата обращения 01.11.2017)Как обнаружить радиацию при помощи смартфона?// https://www.popmech.ru/gadgets/16984-kak-obnaruzhit-radiatsiyu-pri-pomoshchi-smartfona/(Дата обращения 01.11.2017)

9 Кислов М.В., Стародубец С.Н., Белоус Н.Н. Организация мероприятий по измерению радиационного фона в местах пребывания населения. Методическое пособие. М.- Новозыбков: БГУ, 2012 - 38 с.