3 způsoby, jak měřit záření

Obsah:

3 způsoby, jak měřit záření
3 způsoby, jak měřit záření

Video: 3 způsoby, jak měřit záření

Video: 3 způsoby, jak měřit záření
Video: Measuring Radiation 2024, Smět
Anonim

Zatímco jednotky měření jsou trochu složité, s důrazem na detail a správnými nástroji můžete ionizující záření měřit rychle a snadno. Naučte se vstupy a výstupy používání detekčních zařízení a seznamte se s různými způsoby měření radiace. Prvním je rychlost počítání neboli detekovaný počet částic uvolněných nestabilními atomy ve specifickém čase, měřeno v počtech za minutu (cpm). Jen z měření rychlosti počítání nemůžete říct, jak nebezpečné je záření. K posouzení zdravotního rizika budete muset změřit radiační dávku a identifikovat konkrétní typ přítomného záření.

Kroky

Metoda 1 ze 3: Naučit se používat detekční zařízení

Měření záření Krok 1
Měření záření Krok 1

Krok 1. Kupte si detekční zařízení online nebo u dodavatele laboratoře

Vyhledejte měřiče záření online nebo u dodavatele laboratoře. Mezi zařízení, která detekují záření, patří Geigerovy čítače, ionizační komory a osobní dozimetry. Zařízení obecně detekují kontaminaci, měří dávku nebo dělají obojí.

  • Geigerovy čítače jsou obecně nejjednodušším způsobem, jak najít radioaktivní kontaminaci a měřit expozici. Některé Geigerovy čítače měří pouze radioaktivitu, některé měří pouze radiační zátěž a jiné měří oba faktory.
  • Zatímco profesionálně používané mohou stát tisíce dolarů (USA), můžete najít přesná digitální zařízení, která měří obě hodnoty za 300 až 500 USD. Měřiče s analogovými displeji, které měří pouze jeden faktor, jsou k dispozici za přibližně 100 USD.
  • Lidé, kteří pracují kolem záření, například rentgenoví technici, obvykle sledují dávku záření nositelnými osobními dozimetry. Tato zařízení vydávají poplach, když úrovně dávky záření dosáhnou nezdravých úrovní, ale nelze je použít k lokalizaci radioaktivního materiálu.
Měření záření Krok 2
Měření záření Krok 2

Krok 2. Zapněte zařízení a v případě potřeby jej nastavte na nejnižší stupnici

Radiální detektory s analogovými displeji mají spínač nebo tlačítko, které upravuje měřítko displeje. Než provedete průzkum, nastavte měřítko na „x1“, abyste zajistili přesné čtení.

  • Analogová zařízení, která měří radioaktivitu, zobrazují stupnici počtů za minutu v intervalech 100. U měřičů, které měří jak radioaktivitu, tak expozici, bude k dispozici další stupnice v mSv/h (milliSievertů za hodinu, mezinárodní jednotka pro dávkový příkon) nebo mR/h (miliroentgen za hodinu, jednotka dávkového příkonu se někdy používá v USA).
  • Předpokládejme, že měříte radioaktivitu a odečtete 100 cpm. Pokud je měřítko nastaveno na „x10“místo „x1“, skutečný počet je 10krát 100 nebo 1 000 cpm. Řekněme, že měříte dávkový příkon a získáte hodnotu 0,01 mSv/h, což vypadá bezpečně. Pokud je vaše stupnice nastavena na „x100“, dávka je ve skutečnosti 1 mSv/h, což je extrémně nebezpečné.
  • Nastavení stupnice je u měřidel s analogovými displeji nutností. U většiny měřičů s digitálními displeji je to však zbytečné. Konkrétní provozní pokyny najdete v příručce k vašemu zařízení.
Měření záření Krok 3
Měření záření Krok 3

Krok 3. Proveďte kontrolu baterie, pokud máte analogový měřič

Najděte přepínač označený tlačítkem „range“nebo „bat“. Stiskněte tlačítko nebo otočte přepínač a zkontrolujte displej. Jehla analogového displeje by měla přeskočit do oblasti na stupnici označené „bat test“nebo „bat“. Pokud se jehla nepřesune do oblasti „bat test“nebo „bat“, vyměňte baterii.

  • V příručce naleznete pokyny k výměně baterie pro váš konkrétní měřič.
  • U měřičů s digitálním displejem se při výměně baterie zobrazí ikona nebo označení jako „nízká baterie“.
  • Slabá baterie povede k nepřesným výsledkům, proto je nutné nejprve provést test nebo zkontrolovat digitální displej.
Měření radiace Krok 4
Měření radiace Krok 4

Krok 4. Držte sondu uvnitř 12 v (1,3 cm) povrchu, který měříte.

Chcete -li si přečíst, projedete hůlkou nebo samotným zařízením po povrchu. Měřič držte za úchop a nedotýkejte se konce. Nedovolte, aby se konec zařízení nebo hůlky během používání dotýkal čehokoli, včetně předmětu nebo osoby, kterou prohlížíte.

Pokud má vaše zařízení hůlku, zkontrolujte kabel, který vede mezi hůlkou a hlavním tělem. Na obou koncích hledejte zářezy nebo uvolněná spojení. Při zapnutém zařízení jemně kroutte kabelem u obou konektorů. Pokud se hodnoty začnou nepravidelně měnit, kabel je vadný

Měření záření Krok 5
Měření záření Krok 5

Krok 5. Pohybujte sondou přibližně 1 až 2 palce (2,5 až 5,1 cm) za sekundu

Sledujte displej a poslouchejte zvukovou odezvu, když pomalu procházíte zařízením nebo hůlkou po povrchu. Přesuňte sondu, pokud jehla nebo číslo digitálního displeje hrotí, nebo pokud zvuková odezva tiká rychleji. Chcete -li získat přesné měření, zastavte se v oblasti, kde se vaše čísla zvýšila, přibližně na 5 až 10 sekund.

Pokud skenujete osobu, začněte u její hlavy a poté přejeďte sondou přes hrudník a záda v překrývajících se tvarech „S“. Projděte metrem přímo nahoru a dolů po pažích a nohou a nezapomeňte skenovat jejich ruce, nohy a chodidla

Měření radiace Krok 6
Měření radiace Krok 6

Krok 6. V případě potřeby upravte měřítko

Pokud používáte měřič s analogovým měřicím čelem, bude pravděpodobně obsahovat čísla cpm v přírůstcích 100 až 500. Měřič, který měří jak cpm, tak mSv/hod nebo mR/hr, bude mít také měřítko, které uvádí tyto jednotky v krocích po 0,5. Pokud jehla přeskočí na konec displeje, budete muset nastavit měřič na další nejvyšší stupnici, abyste získali přesné údaje.

Řekněme, že měříte radioaktivitu a skutečný počet je 1 300 cpm. Pokud je měřič nastaven na „x1“, může zobrazovat pouze počty do 500 kopií za minutu. Pokud ji nastavíte na „10x“, jehla se bude pohybovat nad 130 a získáte přesné měření

Metoda 2 ze 3: Měření radioaktivity

Měření radiace Krok 7
Měření radiace Krok 7

Krok 1. Použijte Geigerovo počítadlo, které měří počty za minutu nebo sekundu

K měření radioaktivity použijte zařízení, které počítá počet subatomárních částic emitovaných radioaktivní látkou. Standardní jednotka pro toto měření se nazývá becquerel (Bq), což se rovná 1 částici neboli počtu za sekundu.

  • Geigerovy čítače, které detekují radioaktivitu, obvykle zobrazují hodnoty v cpm, ale můžete najít ten, který zobrazuje Bq nebo počty za sekundu (cps).
  • Radioaktivní atomy jsou nestabilní a uvolňují hmotu nebo energii, aby se pokusily být stabilní. Tento proces se nazývá radioaktivita. Geigerovy čítače, které detekují pouze radioaktivitu, jsou užitečné pro zjištění radioaktivní kontaminace, ale nemohou poskytnout přesné informace o expozici nebo dávce.
Měření radiace Krok 8
Měření radiace Krok 8

Krok 2. Proveďte čtení na pozadí

Zapněte zařízení, zkontrolujte baterii a ujistěte se, že funguje správně. Držte zařízení nebo hůlku na chladném místě nebo na něčem, o čem nemáte podezření, že je radioaktivní. Radiace na pozadí je všude, takže byste si měli přečíst kdekoli mezi 5 a 100 cpm.

  • Podívejte se online a zjistěte průměrné záření na pozadí ve vaší oblasti. Porovnejte své hodnoty s tímto rozsahem, abyste se ujistili, že vaše zařízení funguje.
  • Připomeňme si, že 60 cpm se rovná 1 Bq, protože 60 počtů za minutu se rovná 1 počtu za sekundu. Pokud váš měřič měří v Bq, vynásobte naměřenou hodnotu 60 a převeďte ji na CPM. Čtení 0,4 Bq by například bylo 24 cpm.
  • Záření pozadí závisí na několika faktorech. Například vyšší nadmořská výška přijímá více záření z vesmíru, takže počet bude vyšší na hoře nebo v letadle.
Měření radiace Krok 9
Měření radiace Krok 9

Krok 3. Pomalu přejeďte metrem po povrchu předmětu

Podržte hůlku nebo zařízení 12 v (1,3 cm) nad snímaným objektem nebo osobou. Úrovně radiace na pozadí se náhodně mění, takže se nedivte, když uvidíte, že naměřené hodnoty vyskočí o 5 cpm a najednou klesnou o 10 cpm.

Pokud zvuková odezva tiká rychleji nebo pokud se jehla nebo zobrazená čísla dramaticky zvýší, přestaňte sondou pohybovat po dobu 5 až 10 sekund

Měření radiace Krok 10
Měření radiace Krok 10

Krok 4. Zkontrolujte, zda se počítá více než dvojnásobek čtení na pozadí

Při skenování mějte na paměti čtení na pozadí. Obecně platí, že počet více než dvakrát nebo o 100 cpm vyšší než hodnota pozadí indikuje radioaktivní kontaminaci.

  • Předpokládejme, že vaše čtení na pozadí je 10 až 20 cpm. Počet 160 cpm by naznačoval kontaminaci, ale ne nutně natolik, aby představoval bezprostřední nebezpečí. Na druhou stranu, čtení 3 000 nebo 10 000 cpm může být důvodem k obavám.
  • V USA je čtení za pozadí 100 cpm považováno za výstražnou úroveň. Pokyny se liší podle místa, proto vyhledejte online standardy pro váš stát nebo provincii.
  • Mějte na paměti, že měření cpm vám neřekne o typu nebo dávce přítomného záření. Některé typy záření jsou škodlivější než jiné, takže samotné měření CPM vám nemůže říci, zda je radioaktivní látka nebezpečná.

Metoda 3 ze 3: Výpočet dávky záření

Měření radiace Krok 11
Měření radiace Krok 11

Krok 1. Odhadněte svou roční dávku pomocí online kalkulačky

Můžete získat hrubý odhad své roční expozice záření bez použití jakýchkoli zařízení. Vypočítejte svou roční dávku zadáním oblasti, ve které žijete, jak dlouho jste strávili v letadle, ať už jste absolvovali CT nebo rentgen, a další informace do online nástroje.

Odhadněte svou roční dávku záření na

Měření záření Krok 12
Měření záření Krok 12

Krok 2. Identifikujte dávku záření pomocí zařízení, které měří šediny nebo sieverty

Některá Geigerova počítadla a další detekční zařízení mohou měřit dávku nebo množství záření, které tělo nebo předmět absorbuje. V USA se jednotka pro toto měření nazývá dávka absorbovaná zářením (rad). Mezinárodně používaná standardní jednotka se nazývá Gray (Gy); 1 Gy se rovná 100 rad.

  • Zařízení, které detekuje dávku, může zobrazovat měření v rad, Gy, miliSievertech (mSv) nebo miliSievertech za hodinu (mSv/h). Sievert je jednotka, která měří efektivní dávku nebo zdravotní riziko absorbované dávky záření. Milisievert se rovná 0,001 Sievert.
  • Geigerovy čítače neměří okolní záření tak přesně jako ionizační komory. Ionizační komory jsou však dražší, obecně se hůře používají a musí být přesně kalibrovány.
Měření radiace Krok 13
Měření radiace Krok 13

Krok 3. Nastavte zařízení tak, aby v případě potřeby detekovalo určitý typ záření

Některé měřiče měří rychlost expozice a je třeba je kalibrovat pro konkrétní typ záření. U zařízení s digitálním displejem budete pomocí tlačítek přepínat mezi nastavením alfa, beta, gama a rentgenového (rentgenového) záření. V uživatelské příručce najdete konkrétní pokyny ke kalibraci typu záření.

  • Některá zařízení používají štíty beta záření, které je nutné ručně přepínat mezi typy záření.
  • Vaše zařízení může automaticky provádět úpravy pro konkrétní typy záření. Pro jistotu si zkontrolujte svůj manuál.
Měření radiace Krok 14
Měření radiace Krok 14

Krok 4. Pomalu přesuňte měřič na předmět nebo osobu

Procházejte hůlkou nebo zařízením po povrchu rychlostí 1 až 2 palce (2,5 až 5,1 cm) za sekundu. Ujistěte se, že se konec hůlky nebo detekčního zařízení ničeho nedotkne. Dávejte pozor na měřič a zastavte se na 5 až 10 sekund, pokud měřič dosáhne špiček.

  • Pamatujte, že Gy a rad měří dávku a mSv měří zdravotní riziko. Pokud vaše zařízení měří dávku záření v mSv nebo mSv/h, budete znát biologické riziko a nebudete muset provádět žádné další výpočty.
  • Průměrný člověk je vystaven 2 až 4 mSv/a (mSv ročně), což odpovídá asi 0,002 až 0,0045 mSv/h (mSv za hodinu). Úrovně nad 1 mSv/h, jako například v jaderné elektrárně, jsou považovány za oblasti s vysokou radiací.
Měření radiace Krok 15
Měření radiace Krok 15

Krok 5. Vynásobením dávky faktorem kvality posoudíte biologické riziko

Pokud vaše zařízení neměří mSv/h, můžete k výpočtu biologického rizika použít měření Gy nebo rad. Každý typ záření má faktor kvality (Q) nebo číslo, které popisuje jeho účinek na organickou tkáň. Pomocí měřiče ke skenování konkrétních typů záření v Gy nebo rad vynásobte měření faktorem kvality daného typu.

  • Částice alfa jsou nejškodlivějším typem záření a mají faktor kvality 20: Gy x 20 = Sv.
  • Pro protonové a neutronové záření použijte vzorec Sv = Gy x 10.
  • Gama a rentgenové záření mají faktor kvality 1: Sv = Gy x 1.
  • V USA se místo Sievert někdy používá jednotkový roentgen ekvivalentní muž (rem). Pokud jsou vaše měření v rad, použijte vzorec rem = rad x Q.

Tipy

  • Při nákupu pultu Geiger hledejte výrobky certifikované důvěryhodným subjektem, jako je například americká jaderná regulační komise (NRC).
  • Pochopit rozdíl mezi Grayem a Sievertem je trochu ošidné. Pamatujte, že šedá je míra dávky a Sievert představuje zdravotní riziko dané dávky.
  • Existují 2 druhy záření: ionizující a neionizující. Ionizující záření je škodlivé pro živé bytosti a zahrnuje alfa částice, beta částice, gama záření, rentgenové záření a neutronové záření. Neionizující není tak škodlivá a zahrnuje rádiové vlny (RF), mikrovlnné trouby a viditelné světlo.
  • Zařízení, jako jsou Geigerovy čítače, detekují pouze ionizující záření. Pokud vás zajímá RF záření vyzařované vaším mobilním telefonem, podívejte se na tuto příručku:

Doporučuje: