Министерство образования и Науки Российской Федерации
Национальный Исследовательский Ядерный Университет МИФИ
Обнинский институт атомной энергетики
Лабораторная работа №1
«ГРАДУИРОВКА СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО ГАММА-ДОЗИМЕТРА И ОЦЕНКА МОЩНОСТИ ЭФФЕКТИВНОЙ ДОЗЫ»
Выполнил:
студент гр.АЭС4-С13;
Проверила:
Обнинск 2017
Цель работы:
-
Провести градуировку сцинтилляционного дозиметра.
-
Измерить с его помощью мощность экспозиционной дозы -излучения.
-
Оценить мощность эффективной дозы.
Оборудование: источник гамма-излучения 137Cs, сцинтилляционный детектор.
Блок-схема установки:
1 - Источник излучения;
2 – Свинцовый контейнер;
3 – Коллиматор;
4 – Сцинтилляционный детектор;
5 – Градуировочная линейка;
6 – Измерительный пульт.
Таблица измеренных величин:
Расстояние от источника r , см
|
Измеренное значение мощности экспозиционной дозы , мкР/с
|
Рассчитанное значение мощности экспозиционной дозы , мкР/с
|
Поддиапазон
|
0 100
|
0 30
|
60
|
102
|
|
120,0
|
65
|
90
|
|
102,2
|
70
|
81
|
|
88,1
|
75
|
70
|
|
76,9
|
80
|
64
|
|
67,5
|
85
|
58
|
|
59,7
|
90
|
52
|
|
53,3
|
95
|
46
|
|
48,1
|
100
|
41
|
|
43,3
|
110
|
35
|
|
35,8
|
120
|
31
|
31
|
30,0
|
130
|
25
|
27
|
25,6
|
140
|
22
|
24
|
21,9
|
150
|
19
|
20,5
|
19,2
|
160
|
17
|
18
|
16,9
|
170
|
15,9
|
16
|
15,0
|
180
|
14
|
14,1
|
13,3
|
190
|
12
|
13
|
11,9
|
200
|
10
|
11,5
|
10,8
|
210
|
9
|
10,5
|
9,7
|
220
|
9
|
9,5
|
8,9
|
230
|
8,5
|
9
|
8,1
|
|
k1=1,027
|
k2=1,005
|
|
Обработка результатов:
Градуировка ДРГ3
-
Вычислим активность источника 137Cs на момент измерений, воспользуемся законом радиоактивного распада по формуле:
Где А0 – активность источника на момент аттестации(2*1010 Бк); t – время, прошедшее от момента аттестации (по паспорту) до момента измерения (2192сут.); Т1/2 – период полураспада источника (для 137Cs Т1/2 = 30 лет).
-
Предполагая источник точечным изотропным, рассчитаем величину мощности экспозиционной дозы от образцового источника заданной активности А для тех же расстояний r, на которых проводились измерения по формуле:
Где ГХ - ионизационная гамма-постоянная (3,2 ).
Результаты занесем в Таблицу 1.
-
Построим для каждого поддиапазона график зависимости показаний прибора от расчетной мощности экспозиционной дозы -излучения в одинаковом масштабе по осям ординат и абсцисс. (Приложение 1)
-
Определим градуировочную зависимость прибора как k = tg, где угол наклона прямой.
 ;
Результаты занесем в Таблицу 1.
Расчет мощности эффективной дозы на заданном расстоянии r от источника гамма-излучения с известной активностью А при плоско-параллельном падении излучения на детектор.
-
Предполагая источник 137Cs точечным и изотропным рассчитаем плотность потока -квантов на расстоянии r = 60 см от источника по формуле:
Где - квантовый выгод (для 137Cs = 0,85); активность А(t) источника должна быть рассчитана на момент измерений (Бк).
-
Из табл. 4 найдем значение мощности эффективной дозы Е(ПЗ), вычисленное для единичной плотности потока для энергии -квантов = 0,662 МэВ. Используя для этого метод линейной интерполяции:
-
Значение мощности эффективной дозы, имеющей в точке плотность потока (падающего параллельным пучком на облучаемый объект спереди), будет равно (ПЗ, = 0,662 МэВ,) = Е(ПЗ, = 0,662 МэВ, = 1 см-2с-1).
Оценка мощности эффективной дозы по измеренным значениям мощности экспозиционной дозы:
-
Для энергии 0,662 МэВ по данным табл. 4 методом линейной интерполяции найдем отношение :
-
Разделим измеренное значение мощности экспозиционной дозы на расстоянии r = 60 см от источника на вычисленное методом линейной интерполяции отношение из табл. 4:
Вывод: в ходе данной лабораторной работы провели градуировку дозиметра: построили графики зависимости показаний прибора мощности экспозиционной дозы  от расчетной мощности экспозиционной дозы -излучения  для 2-х поддиапазонов. Применяя метод наименьших квадратов получили линейную зависимость. Так же вычислили градуировочную зависимость прибора для 2-х поддиапазонов, они оказались равными: k 1=1,027 и k 2=1,005.
Получили значение мощности эффективной дозы расчетным способом, оно оказалось равным (ПЗ)=3,816*10-3 Зв/ч. А так же оценили (ПЗ) по измеренному значению мощности экспозиционной дозы и оно оказалось равным (ПЗ)= 3,85*10-3 Зв/ч. Различие между двумя величинами составило 0,9%. Такое расхождение в результатах связанно с применением метода линейной интерполяции, а так же из-за субъективной и инструментальной погрешностей.
Поделитесь с Вашими друзьями: |