3 veidi, kā izmērīt starojumu

Satura rādītājs:

3 veidi, kā izmērīt starojumu
3 veidi, kā izmērīt starojumu

Video: 3 veidi, kā izmērīt starojumu

Video: 3 veidi, kā izmērīt starojumu
Video: The Only Radiation Units You Need to Know 2024, Maijs
Anonim

Lai gan mērvienības ir nedaudz sarežģītas, pievēršot uzmanību detaļām un pareizajiem instrumentiem, jūs varat ātri un viegli izmērīt jonizējošo starojumu. Uzziniet detektēšanas ierīču izmantošanas sarežģījumus un iepazīstieties ar dažādiem starojuma mērīšanas veidiem. Pirmais ir skaitīšanas ātrums vai noteiktais daļiņu skaits, ko noteiktā laikā izdala nestabili atomi, mērot skaitļos minūtē (cpm). Jūs nevarat pateikt, cik bīstams starojums ir tikai skaitīšanas ātruma mērīšana. Lai novērtētu risku veselībai, jums jāizmēra starojuma deva un jānosaka konkrētais starojuma veids.

Soļi

1. metode no 3: Uzziniet, kā lietot noteikšanas ierīces

Izmēriet radiāciju 1. darbība
Izmēriet radiāciju 1. darbība

1. solis. Iegādājieties noteikšanas ierīci tiešsaistē vai pie laboratorijas piegādātāja

Radiācijas mērītājus meklējiet tiešsaistē vai pie laboratorijas piegādātāja. Ierīces, kas nosaka starojumu, ietver Geigera skaitītājus, jonizācijas kameras un personīgos dozimetrus. Parasti ierīces atklāj piesārņojumu, mēra devu vai veic abus.

  • Parasti Geigera skaitītāji ir vienkāršākais veids, kā atrast radioaktīvo piesārņojumu un izmērīt iedarbību. Daži Geigera skaitītāji mēra tikai radioaktivitāti, daži - tikai radiācijas iedarbību, bet citi - abus faktorus.
  • Lai gan profesionāli izmantotās ierīces var maksāt tūkstošiem dolāru (ASV), jūs varat atrast precīzas digitālās ierīces, kas mēra abas vērtības no 300 līdz 500 USD. Skaitītāji ar analogiem displejiem, kas mēra tikai vienu faktoru, ir pieejami par aptuveni 100 USD.
  • Cilvēki, kas strādā ap starojumu, piemēram, rentgena tehniķi, parasti izseko starojuma devu ar valkājamiem personālajiem dozimetriem. Šīs ierīces izsauc trauksmi, kad starojuma devas līmenis sasniedz neveselīgu līmeni, taču tās nevar izmantot, lai atrastu radioaktīvo materiālu.
Izmēriet radiāciju 2. solis
Izmēriet radiāciju 2. solis

2. solis. Ieslēdziet ierīci un, ja nepieciešams, iestatiet to zemākajā mērogā

Radiācijas detektoriem ar analogiem displejiem ir slēdzis vai poga, kas pielāgo displeja mērogu. Pirms aptaujas veikšanas iestatiet skalu uz “x1”, lai nodrošinātu precīzu nolasījumu.

  • Analogajās ierīcēs, kas mēra radioaktivitāti, tiek parādīta skaitļu skala minūtē ar intervālu 100. Skaitītājiem, kas mēra gan radioaktivitāti, gan iedarbību, būs papildu skala mSv/h (milisieverti stundā, starptautiskā devas ātruma vienība) vai mR/h (miliroentgens stundā, devas ātruma vienība, ko dažreiz izmanto ASV).
  • Pieņemsim, ka jūs mērāt radioaktivitāti un nolasāt 100 cpm. Ja skala ir iestatīta uz “x10”, nevis “x1”, faktiskais skaits ir 10 reizes 100 vai 1 000 cpm. Pieņemsim, ka mērāt devas ātrumu un iegūstat 0,01 mSv/h rādījumu, kas izskatās droši. Ja jūsu skala ir iestatīta uz “x100”, devas ātrums faktiski ir 1 mSv/h, kas ir ārkārtīgi bīstami.
  • Skalas iestatīšana ir obligāta skaitītājiem ar analogiem displejiem. Tomēr tas nav vajadzīgs lielākajai daļai skaitītāju ar digitālajiem displejiem. Lai uzzinātu konkrētas lietošanas instrukcijas, skatiet ierīces rokasgrāmatu.
Izmēriet radiāciju 3. solis
Izmēriet radiāciju 3. solis

3. solis. Pārbaudiet akumulatoru, ja jums ir analogs skaitītājs

Atrodiet slēdzi ar apzīmējumu “diapazons” vai “nūjas” poga. Nospiediet pogu vai pagrieziet slēdzi, pēc tam pārbaudiet displeju. Analogā displeja adatai vajadzētu pāriet uz skalas apgabalu, kas apzīmēts ar “nūju tests” vai “nūja”. Ja adata nepārvietojas uz “sikspārņu testa” vai “sikspārņa” zonu, nomainiet bateriju.

  • Lai iegūtu norādījumus par akumulatora nomaiņu konkrētajam skaitītājam, skatiet rokasgrāmatu.
  • Skaitītājiem ar digitālajiem displejiem, kad būs laiks nomainīt akumulatoru, redzēsit ikonu vai norādi, piemēram, “zems sikspārnis”.
  • Zems akumulatora līmenis novedīs pie neprecīziem rezultātiem, tāpēc ir svarīgi vispirms veikt pārbaudi vai pārbaudīt digitālo displeju.
Izmēriet radiāciju 4. solis
Izmēriet radiāciju 4. solis

4. solis. Turiet zondi iekšā 12 1,3 cm no izmērītās virsmas.

Jūs nolaidīsit zizli vai pašu ierīci virs virsmas, lai nolasītu. Turiet skaitītāju aiz tā satvēriena un nepieskarieties tā galam. Neļaujiet ierīces galam vai nūjiņai pieskarties lietošanai, ieskaitot objektu vai personu, kuru izmantojat.

Ja jūsu ierīcei ir zizlis, pārbaudiet kabeli, kas iet starp zizli un galveno korpusu. Abos galos meklējiet spraugas vai vaļīgus savienojumus. Kad ierīce ir ieslēgta, viegli pavirziet kabeli pie abiem savienotājiem. Ja rādījumi sāk mainīties nepareizi, kabelis ir bojāts

Izmēriet radiāciju 5. solis
Izmēriet radiāciju 5. solis

5. solis. Pārvietojiet zondi apmēram no 1 līdz 2 collas (2,5 līdz 5,1 cm) sekundē

Skatieties displeju un klausieties audio reakciju, lēnām ejot garām ierīcei vai nūjiņai. Pārtrauciet zondes kustināšanu, ja adatas vai digitālā displeja skaitlis palielinās, vai ja audio atbilde iezīmējas ātrāk. Lai iegūtu precīzu mērījumu, apstājieties apgabalā, kur jūsu skaitļi palielinājās, apmēram 5 līdz 10 sekundes.

Ja skenējat personu, sāciet no galvas, pēc tam pārnesiet zondi pār krūtīm un muguru, pārklājot S formas. Palaidiet skaitītāju taisni uz augšu un uz leju rokas un kājas un noteikti skenējiet viņu rokas, pēdas un pēdas

Izmēriet radiāciju 6. darbība
Izmēriet radiāciju 6. darbība

6. solis. Ja nepieciešams, noregulējiet skalu

Ja izmantojat skaitītāju ar analogo skaitītāja seju, tam, iespējams, būs saraksta cpm skaitļi ar soli no 100 līdz 500. Skaitītājam, kas mēra gan cpm, gan mSv/hr vai mR/hr, būs arī skala šīs vienības ar soli 0,5. Ja adata lec līdz displeja beigām, lai iegūtu precīzu nolasījumu, mērītājs ir jāiestata uz nākamo augstāko skalu.

Pieņemsim, ka mērāt radioaktivitāti un faktiskais skaits ir 1 300 cpm. Ja skaitītājs ir iestatīts uz “x1”, tas var parādīt tikai skaitļus līdz 500 cpm. Ja iestatīsit to “10x”, adata virzīs virs 130, un jūs iegūsit precīzu mērījumu

2. metode no 3: Radioaktivitātes mērīšana

Izmēriet radiāciju 7. solis
Izmēriet radiāciju 7. solis

1. solis. Izmantojiet Geigera skaitītāju, kas mēra skaitļus minūtē vai sekundē

Radioaktivitātes mērīšanai izmantojiet ierīci, kas saskaita radioaktīvās vielas emitēto subatomisko daļiņu skaitu. Šā mērījuma standarta vienību sauc par bekerelu (Bq), kas ir vienāds ar 1 daļiņu jeb skaitu sekundē.

  • Geigera skaitītāji, kas nosaka radioaktivitāti, parasti parāda rādījumus cpm, bet jūs varat atrast skaitli, kas parāda Bq vai skaitu sekundē (cps).
  • Radioaktīvie atomi ir nestabili, un tie atbrīvo vielu vai enerģiju, lai mēģinātu kļūt stabili. Šo procesu sauc par radioaktivitāti. Geigera skaitītāji, kas nosaka tikai radioaktivitāti, ir noderīgi, lai atrastu radioaktīvo piesārņojumu, taču tie nevar sniegt precīzu informāciju par iedarbību vai devu.
Izmēriet radiāciju 8. solis
Izmēriet radiāciju 8. solis

2. solis. Veiciet fona lasīšanu

Ieslēdziet ierīci, pārbaudiet akumulatoru un pārliecinieties, vai tā darbojas pareizi. Turiet ierīci vai zizli virs aukstas vietas vai kaut ko tādu, par ko jums nav aizdomas, ka tas ir radioaktīvs. Fona starojums ir visur, tāpēc jums vajadzētu iegūt rādījumu no 5 līdz 100 cpm.

  • Skatieties tiešsaistē, lai atrastu vidējo fona starojumu jūsu reģionā. Salīdziniet savus rādījumus ar šo diapazonu, lai pārliecinātos, ka ierīce darbojas.
  • Atcerieties, ka 60 sitieni minūtē ir vienāds ar 1 Bq, jo 60 skaitījumi minūtē ir vienāds ar 1 skaitu sekundē. Ja jūsu skaitītājs mēra Bq, reiziniet rādījumu ar 60, lai to pārvērstu cpm. Piemēram, nolasījums 0,4 Bq būtu 24 cpm.
  • Fona starojums ir atkarīgs no vairākiem faktoriem. Piemēram, augstāks pacēlums no kosmosa saņem vairāk starojuma, tāpēc kalnos vai lidmašīnā to skaits būtu lielāks.
Izmēriet radiāciju 9. solis
Izmēriet radiāciju 9. solis

3. solis Lēnām virziet mērierīci virs objekta virsmas

Turiet zizli vai ierīci apkārt 12 1,3 cm virs skenējamā objekta vai personas. Fona starojuma līmenis mainās nejauši, tāpēc nebrīnieties, ja redzat, ka rādījumi palielinās par 5 cpm un pēkšņi samazinās par 10 cpm.

Ja skaņas atbilde ieķeksējas ātrāk vai adata vai parādītie skaitļi krasi palielinās, pārtrauciet zondes pārvietošanu uz 5 līdz 10 sekundēm

Izmēriet radiāciju 10. solis
Izmēriet radiāciju 10. solis

4. solis. Pārbaudiet, vai fona rādījumi ir vairāk nekā divas reizes lielāki

Skenējot, paturiet prātā fona lasīšanu. Parasti skaitlis, kas ir vairāk nekā divas reizes vai par 100 cpm lielāks nekā fona rādījums, norāda uz radioaktīvo piesārņojumu.

  • Pieņemsim, ka jūsu fona rādījums ir no 10 līdz 20 cpm. 160 cpm skaits norādītu uz piesārņojumu, bet ne vienmēr pietiekami, lai radītu tūlītēju apdraudējumu. No otras puses, bažas var radīt nolasījums 3 000 vai 10 000 cpm.
  • ASV fona rādījums 100 cpm tiek uzskatīts par trauksmes līmeni. Vadlīnijas atšķiras atkarībā no atrašanās vietas, tāpēc meklējiet tiešsaistē, lai atrastu sava štata vai provinces standartus.
  • Paturiet prātā, ka cpm mērījums nepasaka par esošā starojuma veidu vai devu. Daži starojuma veidi ir kaitīgāki nekā citi, tāpēc cpm mērījumi vien nevar pateikt, vai radioaktīvā viela ir bīstama.

3. metode no 3: Radiācijas devas aprēķināšana

Izmēriet radiāciju 11. solis
Izmēriet radiāciju 11. solis

1. solis. Aprēķiniet savu gada devu, izmantojot tiešsaistes kalkulatoru

Jūs varat iegūt aptuvenu aprēķinu par savu ikgadējo starojuma iedarbību, neizmantojot nevienu ierīci. Aprēķiniet savu gada devu, tiešsaistes rīkā ievadot dzīvojamo rajonu, lidmašīnā pavadīto laiku, datortomogrāfiju vai rentgenu un citu informāciju.

Aprēķiniet savu ikgadējo starojuma devu vietnē

Izmēriet radiāciju 12. solis
Izmēriet radiāciju 12. solis

2. solis. Identificējiet starojuma devu ar ierīci, kas mēra pelēkos vai sievertus

Daži Geigera skaitītāji un citas noteikšanas ierīces var izmērīt devu vai ķermeņa vai objekta absorbētā starojuma daudzumu. ASV šī mērījuma vienību sauc par starojuma absorbēto devu (rad). Standarta vienību, ko izmanto starptautiski, sauc par pelēko (Gy); 1 Gy ir 100 rad.

  • Ierīce, kas nosaka devu, var parādīt mērījumus rad, Gy, milliSieverts (mSv) vai milliSieverts stundā (mSv/h). Sievert ir vienība, kas mēra efektīvo devu vai absorbētās radiācijas devas risku veselībai. Milisieverts ir vienāds ar 0,001 Sievertu.
  • Geigera skaitītāji nemēra apkārtējo starojumu tik precīzi kā jonizācijas kameras. Tomēr jonizācijas kameras ir dārgākas, parasti grūtāk lietojamas, un tām jābūt precīzi kalibrētām.
Izmēriet starojumu 13. solis
Izmēriet starojumu 13. solis

3. solis. Ja nepieciešams, iestatiet ierīci noteiktā starojuma veida noteikšanai

Daži skaitītāji mēra iedarbības ātrumu, un tie ir jākalibrē noteiktam starojuma veidam. Ierīcei ar digitālo displeju izmantojiet pogas, lai pārslēgtos starp alfa, beta, gamma un rentgena (rentgena) iestatījumiem. Pārbaudiet lietotāja rokasgrāmatu, lai iegūtu konkrētus norādījumus par starojuma veida kalibrēšanu.

  • Dažās ierīcēs tiek izmantoti beta starojuma vairogi, kas manuāli jāatver un jāaizver, lai pārslēgtos starp starojuma veidiem.
  • Ierīce var automātiski pielāgot noteiktus starojuma veidus. Pārbaudiet rokasgrāmatu, lai pārliecinātos.
Izmēriet radiāciju 14. solis
Izmēriet radiāciju 14. solis

4. solis. Lēnām pārvietojiet mērītāju virs objekta vai personas

Pārvietojiet zizli vai ierīci virs virsmas ar ātrumu no 2,5 līdz 5,1 cm (1 līdz 2 collas) sekundē. Noteikti neļaujiet zižļa galam vai noteikšanas ierīcei neko pieskarties. Turiet acis uz skaitītāju un apstājieties uz 5 līdz 10 sekundēm, ja skaitītājs palielinās.

  • Atcerieties, ka Gy un rad mēra devu, bet mSv - risku veselībai. Ja jūsu ierīce mēra starojuma devu mSv vai mSv/h, jūs zināt bioloģisko risku un jums nebūs jāveic nekādi papildu aprēķini.
  • Vidēji cilvēks tiek pakļauts 2 līdz 4 mSv/a (mSv gadā), kas ir aptuveni 0,002 līdz 0,0045 mSv/h (mSv stundā). Līmenis virs 1 mSv/h, piemēram, atomelektrostacijas iekšienē, tiek uzskatīts par apgabaliem ar augstu starojumu.
Izmēriet radiāciju 15. solis
Izmēriet radiāciju 15. solis

Solis 5. Reiziniet devu ar kvalitātes koeficientu, lai novērtētu bioloģisko risku

Ja jūsu ierīce nemēra mSv/h, bioloģiskā riska aprēķināšanai varat izmantot Gy vai rad mērījumu. Katram starojuma veidam ir kvalitātes faktors (Q) vai skaitlis, kas raksturo tā ietekmi uz organiskajiem audiem. Izmantojot skaitītāju, lai meklētu noteiktus starojuma veidus Gy vai rad, reiziniet mērījumu ar tā kvalitātes koeficientu.

  • Alfa daļiņas ir viskaitīgākais starojuma veids, un to kvalitātes koeficients ir 20: Gy x 20 = Sv.
  • Protonu un neitronu starojumam izmantojiet formulu Sv = Gy x 10.
  • Gamma un rentgenstaru kvalitātes koeficients ir 1: Sv = Gy x 1.
  • ASV Zīverta vietā dažreiz tiek izmantots vienības rentgen ekvivalents cilvēks (rem). Ja jūsu mērījumi ir rad, izmantojiet formulu rem = rad x Q.

Padomi

  • Pērkot Geigera skaitītāju, meklējiet produktus, ko sertificējusi uzticama vienība, piemēram, ASV Kodolregulatoru komisija (NRC).
  • Izpratne par atšķirību starp Grey un Sievert ir nedaudz sarežģīta. Atcerieties, ka pelēks ir devas mērījums, un Sievert nozīmē šīs devas risku veselībai.
  • Pastāv 2 starojuma veidi: jonizējošs un nejonizējošs. Jonizējošais starojums ir kaitīgs dzīvām būtnēm, un tajā ietilpst alfa daļiņas, beta daļiņas, gamma stari, rentgenstari un neitronu starojums. Nejonizējoša nav tik kaitīga, un tajā ietilpst radioviļņi (RF), mikroviļņi un redzamā gaisma.
  • Tādas ierīces kā Geigera skaitītāji nosaka tikai jonizējošo starojumu. Ja jūs interesē mobilā tālruņa izstarotais RF starojums, iepazīstieties ar šo rokasgrāmatu:

Ieteicams: