Курсовая работа: Гамма-спектрометр РКГ-01 "Алиот"

Кроме цифрового 12 - разрядного индикатора на передней панели расположены кнопочные переключатели и светодиодные индикаторы

- пуск - разрешение начала измерений;

- стоп - прекращение текущего измерения;

- объем - ввод в радиометр сведений об объеме измеряемой пробы;

- един.изм. - ввод в радиометр требования оператора о единицах измерения, в которых необходимо выдать информацию об УА (ОА) исследуемой пробы;

- О...9 - наборное поле для ввода десятичных цифр;

- В - ввод признака веса пробы в радиометр;

- ф - клавиша, обеспечивающая вывод на индикацию активности пробы в калиевом канале;

Сетевой кабель подключаем к электронному блоку посредством разъема, имеющего гравировку 220 В 50 Гц , расположенного под тумблером "сеть". Рядом расположен сетевой предохранитель кнопка "сброс" и тумблер "откл.ос". Кнопка "сброс" позволяет вывести контроллер из состояния "зависания" и может быть использована для повторного измерения фона. С правой стороны на задней панели расположены два разъема, к которым подключается блок детектирования.

7.1 ИЗМЕРЕНИЕ ФОНА

После включения радиометра производим измерение фона гамма-излучения. При этом в блоке:

- слева - скорость счета фонового излучения;

- справа - статистическая погрешность измерений,

- оба показания относятся к цезиевому каналу.

Измерение фона одновременно осуществляется и в калиевом канале, но на индикацию не выводятся. Для уменьшения основной погрешности измерение фона проводим с сосудом Маринелли, заполненным "чистым" веществом того же удельного веса и объема, что и проба, которую необходимо исследовать, например, в случае измерения активности водных растворов, измерение фона лучше проводить с дистиллированной водой. Измерение фона заканчиваем либо по достижении заданной (записанной в памяти) точности, либо путем нажатия клавиши "стоп". Значения скоростей счета в калиевом и цезиевом каналах запоминаются в памяти контроллера и используются при расчетах активности проб. После запоминания фона контроллер производит разблокировку всех органов управления. Для повторного измерения фона необходимо предварительно нажимаем на кнопку "сброс", находящуюся на задней панели прибора. [5]

7.2ПОДГОТОВКА ПРОБ

В зависимости от объема пробы выбираем нужный сосуд. Если вещества пробы достаточно, то заполняем сосуд Маринелли объемом 1 л. На сосуде имеется линия уровня 1 л. для определения УА предварительно взвешиваем пробы. Если объем пробы ограничен, то в мерный сосуд помещаем 0,5 литра вещества, а затем его переливаем в сосуд Маринелли пробу взвешиваем и помещаем в защиту. Для исследования пробы объемом 0,1 л можно использовать пластмассовую коробку от зубного порошка. Нажимаем на клавишу "объем" и добиваемся свечения индикаторного диода, соответствующего объему установленной для измерения пробы. При измерении ОА с помощью наборного поля вводим число, соответствующее объему пробы в миллилитрах, и нажимаем клавишу "В", при записи вводимого объема раздается характерный сигнал. При измерении УА вводим с клавиатуры число, равное чистому весу пробы в граммах, контролируя его по цифровому индикатору. В случае ошибочного ввода можно повторить набор веса после нажатия клавиши «в». [5]

7.3 ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Начинаем измерение ОА (УА) путем нажатия клавиши "пуск", на индикаторе слева появляются изменяющиеся значения активности радионуклидов цезия в пробе в единицах Бк/л (Бк/кг), а справа - абсолютное значение статистической погрешности в тех же единицах измерения.

Измерение заканчиваем либо автоматически при достижении заданной погрешности, либо путем нажатия кнопки "стоп". При этом предусмотрена выдача звукового сигнала. После прекращения измерения пробы считываем показания с цифрового индикатора, нажав клавишу "един, изм.", получаем результат измерения в Ки/л, (Ки/кг) и значение статистической' погрешности в %. Если дальнейшие пробы измеряем в той же геометрии, то в защиту устанавливаем сосуд Маринелли, с новой пробой, вводим в радиометр вес пробы и нажимаем клавишу «пуск».

Внимание! Постоянно проверяем положение блока детектирования в защите: зазор между блоком детектирования и сосудом должен быть минимальным, увеличение его может привести к существенному изменению коэффициента преобразования и увеличений погрешности измерений.

8.ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Ежедневно после окончания измерений протираем защиту от пыли и контролируем время измерения фона. Значительное изменение времени измерения фона до одинаковой величины статистической погрешности, свидетельствует о загрязнении защиты радионуклидами и необходимости проведения ее дезактивации. Защита, блок детектирования, кабель допускают дезактивацию раствором на основе сульфанола или другого синтетического моющего средства (новость, лотос и др.) с концентрацией 1 г/л. Электронный блок протирают влажной тряпкой, смоченной раствором, содержащим 100 мг/л сульфанола СФ-ЗК с последующим вытиранием сухой тряпкой.

После измерения проб с активностью более 200 Кбк/л сосуды Маринелли необходимо выдержать 1О-2О часов с водным раствором сульфанола СФ-ЗК с концентрацией 100 мг/л и с добавлением 2-3 г лимонной кислоты, а затем промываем обычный способом.

Не реже одного раза в месяц необходимо производить полный осмотр всех составных частей радиометра, проверять целостность кабелей, лакокрасочных и защитных покрытий, удалять грязь и продукты коррозии. Стальные поверхности протирать техническим вазелином ОСТ 38.1.56-74, оксидированные поверхности - смазкой ПВК (пушечной) ГОСТ 19 537-83. [5]

9. ПРАВИЛА ХРАНЕНИЯ

До введения в эксплуатацию средства измерения следует хранить на складах в упаковке предприятия - изготовителя при температуре окружающего воздуха от 5 до 40°С к относительной влажности 30 %. Хранить радиометр без упаковки следует при температуре окружающего воздуха от 10 до 35°С и относительной влажности 80 %. Содержание пыли, паров кислот и щелочей, агрессивных газов и других вредных примесей, вызывающих коррозию, в помещениях, где храниться радиометры, не должно превышать содержания коррозионно-активных агентов для атмосферы типа I по ГОСТ 15150. Расстояние между стенами складов и хранилищ и радиометрами должно быть не менее 100 мм. Расстояние между отопительными устройствами складов и хранилищ и радиометрами должно быть не менее 0,5 м. [5]

10.ТРАНСПОРТИРОВКА

Конструкция радиометра обеспечивает возможность его транспортирования любым видом транспорта.

Упакованные средства измерения должны быть закреплены в транспортных средствах, размещение и крепление в транспортных средствах упакованных радиометров должны обеспечивать их устойчивое положение, исключать возможность их ударов друг о друга, а также о стенки транспортных средств. Укладывать упакованные радиометры в штабели следует в соответствия с правилами и нормами, действующими на соответствующем виде транспорта, чтобы не допускать деформации транспортной тары при возможных технических перегрузках.

Транспортировка допускается при температуре окружающего воздуха от минус 15 до плюс 40°С. При погрузке и выгрузке ящиков с радиометрами должны быть соблюдены требования надписей на таре. [5]

11. ПРИНЦИП ИДЕНТИФИКАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ ПО ЭНЕРГИИ

Гамма-излучение наблюдается у ряда α- и β - радионуклидов и сопровождает эти распады. Сущность γ - излучения заключается в том, что при распаде ряда радионуклидов не сразу образуются стабильные дочерние ядра. Вначале они имеют избыточную энергию, называются метастабильными и существуют очень короткий промежуток времени, исчисляемый миллионными долями секунды. Переход из метастабильного состояния в стационарное или квазистационарное сопровождается выбросом γ - квантов. Особенность этого перехода заключается в том, что распады каждого радионуклида по выше описанной схеме сопровождаются излучением γ -квантов строго определенной энергии .Это явление используется для идентификации гамма - излучающих радионуклидов. Для этих целей используются детекторы ионизирующих излучений с высокой энергетической и временной разрешающей способностью. В профессиональной аппаратуре находят применение сцинтилляционные и полупроводниковые детекторы. Из этих двух типов детекторов чаще применяют сцинтилляционные детекторы, так как для работы полупроводниковых детекторов необходимы низкие температуры, которые получают при помощи жидкого азота. [4]

12. СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕЗИЯ - 137 В ПРОБАХ

Процесс опознания γ - квантов заключается в том, что энергия гамма - квантов каждого радионуклида строго определенная. Например, у радионуклида ¹³⁷ Сs Еγ= 0,661 МэВ, у ⁴⁰ К Еγ =1,46 МэВ. При попадании γ - квантов Сs на сцинтиллятор сцинтилляционного детектора на его выходе возникает импульс напряжения определенной величины. Если же на сцинтиллятор попадает γ - квант калия-40, то величина импульса напряжения на выходе сцинтилляционного счетчика возрастает пропорционально энергии его γ - кванта. [1]

ВЫВОДЫ

1. Блок – схема современного гамма – спектрометра состоит из составляющих частей: предусилителя, блока высокого напряжения, усилителя, аналого- цифрового преобразователя, системы визуализации спектра и защиты.

2. Гамма - спектрометр РКГ- 01 «Алиот» является универсальным радиометрическим прибором, регистрирующим излучения, испускаемых ядрами радионуклидов. Он позволяет автоматически учитывать содержание в измеряемой пробе радионуклида калия - 40 и свести его влияние на точность измерения к минимуму .