Индивидуальные дозиметры

Необходимость защиты человека от повышенного радиоактивного излучения в современном мире является вполне осязаемой проблемой. Опасность могут представлять не только техногенные источники, в природе также встречается излучение выше установленных норм. Для предприятий, имеющих дело с радиоактивными веществами, защита персонала от облучения является одной из первостепенных задач, поэтому принимаются различные меры безопасности.

Однако это не значит, что в обычную жизнь опасные уровни радиации не попадут. Есть масса примеров, когда причиной появления опасных хронических заболеваний у обычных людей является постоянное облучение радиацией выше установленных ограничений. Именно поэтому применяются специальные приборы, которые носят название индивидуальные дозиметры.  

Дозиметр для индивидуального использования

Индивидуальный дозиметр – это прибор для персонального профессионального или бытового использования, который позволяет определить индивидуальную поглощенную дозу радиации. Некоторые модели имеют возможность выполнять роль обычного дозиметра по определению величины эквивалентной дозы и мощности эквивалентной дозы. Однако главная задача индивидуального дозиметра – регистрация и суммирование накопленной оператором дозы облучения за промежуток времени.

Где может применяться персональный дозиметр:

• для работников предприятий, где используются радиоактивные материалы или есть постоянный риск появления фона выше нормальных установленных значений;
• если вы проживаете в экологически неблагоприятных регионах рядом с тяжелой промышленностью;
• при нахождении рядом с вашим местом проживания свалок радиоактивных отходов;
• проживание вблизи Чернобыльской зоны отчуждения;
• частое нахождение в местах природных выходов источников повышенного излучения;
• в повседневной жизни и нахождении в экологически благоприятных районах.

Последний пункт указывает на то, что мы в принципе не застрахованы от облучения повышенным уровнем радиации независимо от места нашего нахождения. Мы принимаем на веру, что все благополучно, однако убедиться в этом в долгосрочной перспективе можно только при помощи персонального дозиметра.

Принцип действия индивидуальных дозиметров

Дозиметры персонального использования могут работать на различных принципах. Здесь главной задачей является регистрация радиоактивного излучения, попадающего в счетчик, это означает, что есть возможность проведения измерения и подсчета. Какие можно выделить основные принципы работы таких приборов:

• Счетчик Гейгера-Мюллера – регистрация радиоактивной частицы происходит в среде инертного газа, расположенного между катодом и анодом, при этом электроды находятся под большим напряжением. Происходит передача энергии от радиоактивной частицы электрону. Последний начинает двигаться в инертном газе и сталкиваться с ядрами, в результате образуются свободные электроны и положительные ионы. Как следствие, происходит пробой от ударной ионизации, что и фиксирует контроллер дозиметра. Чем больше частиц проходит через счетчик, тем чаще происходит ударная ионизация.
• Газоразрядные камеры – счетчик Гейгера является частным случаем газоразрядной камеры. В более универсальном случае такие детекторы могут иметь различное строение и наполняться какой-либо другой средой вместо инертного газа, к примеру, парами металла.
• Сцинтилляционные кристаллы – вещества, способные проявлять эффект сцинтилляции (выделение световых фотонов при поглощении кристаллом энергии ионизирующего излучения). Чем больше света выделяется, тем выше количество поглощенной энергии. Поток фотонов регистрируют фотодетекторы.
• Твердотельные полупроводниковые детекторы – по принципу работы данный тип датчиков похож на газоразрядные камеры, но с тем отличием, что ионизация происходит в теле твердого полупроводника. Количество появившихся электрических разрядов будет пропорционально количеству поглощенной энергии радиоактивного излучения. Сам полупроводник в этом случае располагается между двумя электродами под напряжением.

Принцип работы того или иного дозиметра зависит от целесообразности его применения в зависимости от поставленной задачи. Чаще всего на практике используют счетчики Гейгера-Мюллера. Однако на атомных станциях и других предприятиях, работающих с радиоактивными элементами, применяют и сцинтилляционный метод.

Виды индивидуальных дозиметров

Применение индивидуальных дозиметров можно разделить условно и по принципу действия на два типа. Здесь можно выделить:

1. Прямопоказывающие электронные дозиметры – привычный для нас вариант приборов, рассчитанных на регистрацию и подсчет полученного радиоактивного излучения оператором. Здесь чаще всего используются в качестве детекторов газоразрядные камеры, а режим работы устройства дает возможность рассчитать суммарную полученную дозу облучения за единицу времени. Часто на такие приборы устанавливают пороговые значения величины накопленной радиации. Если оператор превышает по полученному облучению установленный порог, то срабатывает звуковая сигнализация.
2. Накопительные - ТЛД (термолюминесцентные) – другой тип индивидуальных дозиметров, отличающийся низкой стоимостью самого детектора. Принцип работы здесь основан на подсчете выделенной энергии света, появляющегося при нагреве датчика. Сам датчик накапливает энергию от поглощения энергии радиоактивного излучения. Такие дозиметры на практике не являются самостоятельными приборами, а расчет полученной дозы облучения проводится через определенные промежутки времени при помощи специальной системы, нагревающей сам датчик и рассчитывающей количество выделенной энергии в виде потока фотонов обычного света.

Последний тип применяется на крупных предприятиях для контроля полученной дозы облучения персонала. Термолюминесцентные дозиметры подходят больше для использования их в профессиональной и научной сфере. Ну а первый тип электронных индивидуальных дозиметров может использовать любой человек, если захочет четко понимать, какому точно количеству радиоактивного излучения он подвергается в своей повседневной жизни. Это, естественно, не исключает и их профессионального применения.