Дозиметр, являющийся неотъемлемым компонентом любого дома, служит важнейшим инструментом для контроля уровня радиации. Термин "дозиметр" включает в себя широкий спектр оборудования, предназначенного для измерения радиации. Каждая модель и ее вариации могут отличаться принципом работы, конструкцией, функциональностью и дизайном. При выборе идеального дозиметра очень важно определить приоритет конкретных потребностей пользователя. Будь то дозиметр, радиометр или их комбинация, целевое назначение в конечном итоге определит наиболее подходящую модель.
Профессиональные или бытовые
Основная задача каждого дозиметра — обеспечение безопасности человека, поэтому крайне важно определить класс его оборудования. Важно понимать различие между бытовыми и профессиональными моделями. Дозиметры или радиометры профессионального класса используются специалистами, работающими в потенциально опасных условиях, таких как атомные электростанции, заводы по производству оружия или медицинского оборудования, банки. Чтобы обезопасить здоровье своих сотрудников, многие организации приобретают измерители радиоактивного фона. Эти приборы проходят строгий производственный контроль, а их минимальные требования регулируются законом.
Каждая конкретная модель внесена в реестр Росстандарта. Если прибор не включен в реестр, несмотря на его параметры или заверения продавца или производителя, он не может считаться профессиональным.
В большинстве случаев профессиональные радиометры или дозиметры значительно превосходят по своим возможностям приборы бытового уровня. Они способны обнаружить даже малейшее повышение уровня радиоактивного излучения и могут определять большие дозы на расстоянии. Кроме того, профессиональные приборы значительно точнее: средняя модель имеет погрешность менее 15% и достоверные заявленные параметры. Принцип работы дозиметра или радиометра бытового класса зачастую аналогичен профессиональным вариантам. Основные отличия заключаются в относительно доступной стоимости, компактных размерах и удобном дизайне. Не каждая модель способна различать бета- и гамма-излучение, и очень мало измерителей, способных измерять альфа-частицы. Однако необходимость в таком уровне конкретики возникает редко. Погрешность и точность регистрации данных в бытовых приборах, естественно, ниже, но все же достаточна для определения и измерения уровня радиоактивности.
Типы счетчиков
- Слюдяные счетчики Гейгера (торцевые счетчики) способны обнаруживать альфа- и бета-излучение.
- Популярный газоразрядный прибор СБМ-20 и его вариации широко используются для измерения радиации. Меньшие версии SBM-10 подходят для компактных устройств, но важно отметить, что они могут обнаружить только значительное превышение нормального уровня. Эти датчики способны обнаруживать бета- и гамма-излучение.
- Термолюминесцентные лампы, также известные как ДВУ, известны своими небольшими размерами и чаще всего используются в индивидуальных дозиметрах. Они особенно эффективны для измерения накопленной дозы от рентгеновского излучения.
- Производители утверждают, что сцинтилляционные кристаллы чувствительнее любых других (примерно в 20 раз чувствительнее счетчиков Гейгера) и могут быть установлены даже в карманные модели. Кроме того, они более компактны. Однако следует отметить, что эти кристаллы, завернутые в фольгу, не способны обнаруживать альфа-излучение. Эти кристаллы часто используются в радиометрах для определения местоположения источников излучения.
Сцинтилляционные элементы, использующие кристаллы CdWO4
В дозиметр может быть встроен любой из вышеперечисленных детекторов, при этом конкретный выбор счетчика всегда влияет на цену и область применения прибора.
Обзор и классификация
Проще говоря, приборы для измерения радиации в быту принято называть "дозиметрами" но этот термин не совсем точен. Хотя они могут быть пригодны для комбинированных моделей, радиометры служат совсем для других целей.
Одно из главных различий между этими двумя приборами заключается в способности дозиметра регистрировать дозу и мощность радиоактивного излучения за определенный период времени, например за минуту или день. С другой стороны, радиометры предназначены для измерения текущей интенсивности излучения (плотности потока радиоактивных частиц) конкретного источника или различных образцов. Проще говоря, радиометр используется для идентификации источника излучения или определения уровня загрязнения в режиме реального времени, в то время как дозиметр измеряет накопленную дозу. Существует множество типов дозиметров, и при выборе подходящего рекомендуется обратить внимание на приборы, сочетающие в себе оба функционала.
Персональные дозиметры
Обычно называется "персональным дозиметром" или "сигнальное устройство" этот компактный прибор обычно меньше обычного брелока для ключей. Оповещение пользователя об обнаружении ионизирующего излучения осуществляется с помощью звукового или вибрационного сигнала. Некоторые модели с термолюминесцентными счетчиками также включают световой сигнал, что повышает их удобство.
MT2033 Geiger Брелок-дозиметр
Дозиметр-брелок Гейгера MT2033 — это компактный и удобный в использовании прибор, используемый для измерения уровня радиации. В отличие от других дозиметров, он не имеет дисплея и широкого спектра возможностей. Он разработан так, чтобы его можно было легко носить на поясе или держать в кармане. При входе в опасную зону дозиметр издает сигнал, предупреждающий пользователя, а все записанные данные сохраняются в его памяти.
В зависимости от конкретной модели брелок-дозиметр MT2033 Geiger Key Fob может измерять различные типы излучения, включая нейтронное, фотонное, бета- или гамма-излучение.
Несмотря на относительно низкие технические параметры, дозиметр предоставляет полную информацию об уровне радиации при подключении к компьютеру или смартфону.
Персональные дозиметры используются для обеспечения безопасности людей, когда они находятся в непосредственной близости от потенциально опасной зоны, исключая любые намерения, связанные с исследованиями. Однако некоторые современные варианты способны выполнять обе функции. Примером может служить брелок-дозиметр, который крепится к одежде, обеспечивая оперативное оповещение о потенциальной опасности и отслеживая повышение уровня ионного излучения, а также точно измеряя кумулятивную дозу, поглощенную кожей.
Карманные версии
Классический бытовой дозиметр завоевал популярность среди населения благодаря своему удобству и компактности, что привело к распространению карманных моделей. Существует множество разновидностей этих приборов, и все они обладают рядом ключевых особенностей:
- Компактный размер — легко помещается в стандартный карман
- Аккумулятор или обычная батарейка
- Обнаружение и измерение бета-/гамма-излучения
- наличие легко читаемого дисплея
- Простой и удобный интерфейс
На рынке появилось революционное портативное устройство Atom Fast!
Эти устройства имеют ограниченную сферу применения, в основном они предназначены для измерения естественного радиационного фона. С помощью дозиметра можно выявить любую превышенную дозу облучения и зафиксировать соответствующие показания. Этот компактный прибор также способен диагностировать различные строительные материалы и изделия, однако важно отметить, что он сможет определить только высокий уровень активности.
Для тех, кто ищет более продвинутые функции, предлагаются сложные модели, в том числе передовой сцинтилляционный карманный дозиметр Atom Fast. Этот компактный дозиметр, несмотря на отсутствие дисплея, обладает широким набором функций. Синхронизировав прибор со смартфоном или планшетом, вы можете легко устанавливать пороговые значения, строить подробные графики и даже визуализировать собранные данные на карте.
Портативные дозиметры
Портативные устройства во многом похожи на карманные, главное отличие — несколько больший размер. Однако внутренне они ничем не отличаются от радиометров или дозиметров-радиометров, оснащенных небольшим дисплеем и набором опций:
- Регистрация гамма-излучения;
- В редких случаях измерение плотности потока бета-частиц;
- Хранение данных;
- синхронизация с компьютерами или другими устройствами для вывода и анализа собранных данных;
- Различные типы сигналов: свет, звук, вибрация или дисплей.
Чаще всего портативный дозиметр радиации сочетает в себе дозиметр и радиометр, представляя собой компактную версию прибора, используемого для обнаружения источников излучения.
Большой размер позволяет установить до четырех детекторов в одном корпусе, что повышает точность и площадь охвата при сканировании, а также сокращает время измерения уровня радиоактивного фона. Портативный прибор не требует использования специализированного оборудования для получения данных — достаточно ПК, планшета или смартфона.
Существует широкий выбор дозиметров-радиометров, подходящих как для бытового, так и для профессионального использования. Среди последних новинок — СОЭКС Квант, который можно считать идеальным компромиссом. Это компактный и функциональный дозиметр, оснащенный двумя счетчиками SBM-20-1 и цветным дисплеем. Данный прибор включен в реестр Росстандарта, что говорит о его соответствии стандартам. Однако, несмотря на заявления производителя, СОЭКС Квантум не может различать бета- и гамма-излучение. Тем не менее, он эффективен для обнаружения высокого уровня радиоактивности в продуктах, строительных материалах и других объектах.
Советы по выбору
Перед выбором дозиметра важно определить, для каких целей он будет использоваться. Любая из вышеупомянутых моделей способна зафиксировать повышенный уровень радиации. Если это единственная цель, то при выборе дозиметра можно ориентироваться только на стоимость.
Существует и другая классификация приборов, основанная на режиме их работы. Перед покупкой полезно ознакомиться с тем, какой дозиметр подойдет для конкретной задачи.
- Беспороговые индикаторы с низкой чувствительностью — этот тип дозиметров может определить наличие радиоактивного фона от любого объекта, но не более того.
- Сигнализаторы — это аналогичные индикаторы, но с заранее установленными пороговыми значениями, о которых дозиметр оповещает звуковым или вибрационным сигналом (например, Нейва-ИР-001).
- Измерители оснащены высокочувствительными и точными датчиками радиации, которые предоставляют пользователям подробную информацию об обнаруженных изменениях радиации. Эти дозиметры идеально подходят для измерения уровня радиоактивности различных объектов. Например, модель MKS-03SA может быть использована для анализа строительных материалов или ювелирных изделий.
- Детекторы, с другой стороны, используются для обнаружения источников излучения. Хотя они не столь точны, как измерительные приборы, они обладают удивительной чувствительностью к любым изменениям уровня радиационного фона. Как правило, в этих приборах в качестве детекторов используются сцинтилляционные кристаллы. Проще говоря, они способны обнаруживать излучение на расстоянии, и, наблюдая за колебаниями, можно определить направление к источнику. Сцинтилляционные дозиметры реагируют в основном на гамма-излучение и иногда на "высокие бета-излучения" а также.
- Спектрометры — более совершенное оборудование, поскольку они могут определять конкретный изотоп, ответственный за повышение уровня радиации, в дополнение к обнаружению источников излучения. Эти приборы в 10 раз дороже бытовых дозиметров, таких как лазерный дозиметр LD-07.
Наличие двух или более счетчиков выгодно для дозиметров, так как позволяет быстрее обнаруживать. SBM-20, SBT-11, SBT-9 и Beta являются примерами высокочувствительных датчиков, которые хорошо зарекомендовали себя в этом отношении.
Обратите внимание на рекомендуемый верхний порог измерений, который составляет 10 000 мкР/ч. Обязательно используйте приборы с соответствующим верхним значением, так как приборы с меньшим значением могут быть не в состоянии точно определить высокий уровень радиации. В таких случаях индикатор может либо не зарегистрировать его вовсе, либо занизить реальные значения, что представляет значительный риск для безопасности человека.
Если вам придется выбирать между SBM-20 и концевым слюдяным датчиком, желательно отдать предпочтение последнему. Это связано с тем, что они не только более чувствительны, но и способны обнаруживать "мягкое бета-излучение". Единственным недостатком является то, что они хрупкие и с ними нужно обращаться осторожно, оберегая их от резких перепадов давления, ударов, вибраций, паров жидкостей или любого контакта со слюдой.
Использование сцинтилляторных "искателей" требуется редко в бытовых условиях. Если же необходимость в них все-таки возникла, важно учитывать размер сцинтилляционного кристалла: чем он больше, тем более чувствительным будет устройство.
Рекомендуется избегать покупки списанных военных дозиметров и выбирать современные модели. В лучшем случае устройство не будет функционировать должным образом, а в худшем — может быть опасным. Некоторые варианты, использующие pin-диоды или приложения для смартфонов, могут с некоторым основанием называться "дозиметрами" но на практике они оказываются бесполезными.
Работа измерительных приборов
Убедиться в исправности дозиметра или проверить его работоспособность довольно просто — достаточно наблюдать за показаниями, которые отображает прибор.
Фоновый уровень радиации может составлять от 5 до 15 мкР/час, в то время как гранит излучает от 35 до 90 мкР/час, а "хлорид калия" удобрения обычно регистрируют от 20 до 40 мкР/час.
Подробные инструкции по эксплуатации дозиметра или радиометра можно найти в руководстве пользователя. Как правило, приборы бытового класса удобны в использовании и имеют интуитивно понятный интерфейс.
