Об измерении β-активности большого количества “горячих” аэрозольных частиц с помощью авторадиографии
Проведено сравнение результатов радиографических измерений характеристик “горячих” частиц с прямыми измерениями β-активности отдельных частиц и суммарной активности их ансамбля. Показано, что значения активности, полученные при определении размеров пятен на оптимальном уровне почернения и экспозиции...
Saved in:
| Published in: | Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля |
|---|---|
| Date: | 2005 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
2005
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/128029 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Об измерении β-активности большого количества “горячих” аэрозольных частиц с помощью авторадиографии / Е.К. Гаргер, Б.Л. Горковенко, В.К. Шинкаренко // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2005. — Вип. 2. — С. 33-40. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860222659971776512 |
|---|---|
| author | Гаргер, Е.К. Горковенко, Б.Л. Шинкаренко, В.К. |
| author_facet | Гаргер, Е.К. Горковенко, Б.Л. Шинкаренко, В.К. |
| citation_txt | Об измерении β-активности большого количества “горячих” аэрозольных частиц с помощью авторадиографии / Е.К. Гаргер, Б.Л. Горковенко, В.К. Шинкаренко // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2005. — Вип. 2. — С. 33-40. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля |
| description | Проведено сравнение результатов радиографических измерений характеристик “горячих” частиц с прямыми измерениями β-активности отдельных частиц и суммарной активности их ансамбля. Показано, что значения активности, полученные при определении размеров пятен на оптимальном уровне почернения и экспозиции в течение 7 сут, имеют наименьшие относительные ошибки порядка 10 % от значений прямых измерений. Это позволяет использовать данный метод для диагностических оценок общей β-активности “горячих” частиц в воздухе локальной зоны объекта «Укрытие», а также счетной концентрации и функций распределения активности частиц по их размерам. Отмечено, что метод авторадиографии имеет ограничения в условиях очень большого числа "горячих" частиц с общей γ-активностью фрагмента пробы, превышающей 1000 Бк.
Проведено порівняння результатів радіографічних вимірювань характеристик “гарячих” частинок із прямими вимірюваннями β-активності як окремих частинок, так і сумарної активності їхнього ансамблю. Показано, що значення активності, отримані при визначенні розмірів плям на оптимальному рівні почорніння й експозиції протягом 7 діб, мають найменші відносні помилки порядку 10 % від значень прямих вимірювань. Це дає змогу використовувати даний метод для діагностичних оцінок загальної β-активності “гарячих” частинок у повітрі локальної зони об’єкта «Укриття», а також концентрацій та функцій розподілу активності частинок за їх розмірами. Відзначено, що метод авторадіографії має обмеження за наявності великої кількості “гарячих” частинок із загальною γ-активністю фрагмента проби понад 1000 Бк.
In the present work it was carried out the comparison radiograph measurements of characteristics of hot particles with β-activity straight measurements of separate particles and the total activity of the particle ensemble. It was shown that activity measurements for the optimal level of darkness and the expose during 7 days have relative errors order of magnitude 10 % from data of straight measurements. This is allowed to use this method for diagnoses estimations of the total β-activity of hot particles in air of the local zone of the object “Shelter” and the numerical concentration and the activity distribution of size particles. It was noted that the autoradiography method has limits for presence very large number hot particles with the γ-activity of the analysed fragment of sample exceeded 1000 Bq.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:18:27Z |
| format | Article |
| fulltext |
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 2 2005 33
УДК 621.039.58
ОБ ИЗМЕРЕНИИ ββββ-АКТИВНОСТИ БОЛЬШОГО КОЛИЧЕСТВА “ГОРЯЧИХ”
АЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ С ПОМОЩЬЮ АВТОРАДИОГРАФИИ
Е. К. Гаргер1, Б. Л. Горковенко2, В. К. Шинкаренко1
1
Институт проблем безопасности АЭС НАН Украины, Чернобыль
2
Институт агроэкологии и биотехнологии УААН, Киев
Проведено сравнение результатов радиографических измерений характеристик “горячих”
частиц с прямыми измерениями β-активности отдельных частиц и суммарной активности их ансамб-
ля. Показано, что значения активности, полученные при определении размеров пятен на оптимальном
уровне почернения и экспозиции в течение 7 сут, имеют наименьшие относительные ошибки порядка
10 % от значений прямых измерений. Это позволяет использовать данный метод для диагностических
оценок общей β-активности “горячих” частиц в воздухе локальной зоны объекта «Укрытие», а также
счетной концентрации и функций распределения активности частиц по их размерам. Отмечено, что
метод авторадиографии имеет ограничения в условиях очень большого числа "горячих" частиц с
общей γ-активностью фрагмента пробы, превышающей 1000 Бк.
Введение
Различные аспекты возникновения радиоактивных аэрозолей и их поведения в атмо-
сфере были освещены в работах, появившихся сразу после активных испытаний ядерного
оружия. При этом основное внимание уделялось прогнозу выпадений радиоактивных аэро-
золей и их биологического воздействия [1 - 7]. Особый интерес вызывали “горячие“ частицы,
имеющие размер порядка микрона с активностью, превышающей среднюю активность фоно-
вого аэрозоля на несколько порядков величины. Для обнаружения "горячих" частиц исполь-
зовался метод авторадиографии, определяющий наличие радиоактивных частиц по дискрет-
ным пятнам почернения фотоэмульсии после ее контакта с экспонированным воздушным
фильтром. Методика обнаружения “горячих” частиц в аэрозольной пробе подробно описана
в [2]. Известно, что размеры пятен почернения от отдельных радиоактивных частиц
глобальных выпадений зависят от их активности и периода экспозиции фотоэмульсии.
Существующие модели образования радиографических пятен используют ряд допу-
щений [1, 10, 11], упрощающих расчет. В частности, используют понятие средней макси-
мальной энергии β-частицы, средней поглощающей и средней рассеивающей способности
фотографического слоя при учете электронов, возникающих в результате взаимодействия γ-
квантов с эмульсией пленки. В результате такого подхода в [1] был сделан вывод о том, что
для бомбовых “горячих” частиц возрастом от 30 до 200 дней радиографические пятна
радиусом меньше 0,4 мм вызваны в основном облучением β-частицами, а больше 0,4 мм - γ-
излучением. Там же отмечено, что для крупных пятен почернения (R > 0,4 мм) размер ореола
обусловлен эффектом взаимодействия γ-квантов с веществом эмульсии, а также и для
наиболее мелких пятен почернения (R < 0,01 мм), когда изменением поглощения электронов
можно пренебречь. При этом было использовано значение средней максимальной энергии β-
частиц Е = 1,0 МэВ и средней энергии гамма- квантов 0,7 МэВ. Для пятен с радиусом
почернения больше 0,4 мм получена зависимость радиуса почернения от активности частицы
при постоянном времени экспозиции в степени 0,5 с точностью до эмпирического коэффи-
циента. Таким образом, определение активности частиц аэрозоля может быть проведено по
размерам их радиографических изображений с использованием калибровочной кривой и
фиксированном времени экспозиции. Ошибки этого метода измерений активностей “горя-
чих” частиц различные авторы оценивают в пределах от 20 и до 60 %. Как правило, описание
процедур таких оценок не приводится.
Особенностью упомянутых исследований было образование на фотоэмульсии неболь-
шого числа пятен, измерение диаметров и определение активностей которых с помощью
калибровочных кривых не вызывает особых затруднений.
Е. К. ГАРГЕР, Б. Л. ГОРКОВЕНКО, В. К. ШИНКАРЕНКО
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 2 2005 34
Работы [8, 9] показали, что вынос "горячих" частиц во внешнюю среду через неплот-
ности объекта “Укрытие” значителен, особенно в южной его части. После фильтрации
воздуха в течение 2 сут число "горячих" частиц исчисляется сотнями и тысячами. Кроме
того, увеличение объема работ в объекте “Укрытие" и непосредственной близости от него
вызывает рост загрязнения воздуха “горячими” частицами как за счет выбросов из неплот-
ностей объекта “Укрытие”, так и техногенного их подъема в приземный слой атмосферы. В
связи с этим важно не только диагностировать наличие "горячих" частиц на фильтрах, но и
достоверно оценивать счетную концентрацию частиц, интегральную активность и эмпириче-
скую функцию распределения активности частиц по размерам. В настоящей работе сделана
попытка оценить достоверность авторадиографических измерений интегральных характери-
стик “горячих” частиц, сравнив их с прямыми измерениями β-активности отдельных частиц
и суммарной активности их ансамбля.
Методика измерений и обработки экспериментальных данных
Отбор проб радиоактивного аэрозоля проводили с помощью двух типов фильтровен-
тиляционных установок - портативной, с расходом воздуха 70 м3 · ч-1 и фильтром Whatman-
441 (0,20 × 0,30 м), и стационарной установкой “Град” с расходом воздуха 400 м3⋅ч-1 и фильт-
ром из ткани Петрянова (0,77 × 0,34 м). Их описание можно найти в [8]. Портативная уста-
новка была задвинута вовнутрь южного проема в подкровельное пространство машинного
зала объекта “Укрытие” на отметке + 36,5. Установка “Град” была расположена в 40 м с
южной стороны от объекта “Укрытие”. Отбор проб производился непрерывно в течение 2 -
5 сут. Измерения β- и γ-активности аэрозольных фильтров и отдельных их фрагментов
осуществляли с помощью низкофонового α-β-счетчика LB-720 и γ-спектрометра на базе
полупроводникового детектора серии GMX-30190 фирмы "Ortec" (эффективность 32,5 %,
разрешение 1,89 кэВ на линии 1,33 МэВ).
Для создания калибровочной линейки из серии проэкспонированных фильтров были
выбраны фильтры с раздельно расположенными "горячими" частицами. После совмещения
фильтра с соответствующим негативом высечкой вырубали кружочки диаметром 10 мм,
содержащие отмеченные частицы. Вырубленные кусочки фильтра крепили на промаркиро-
ванных металлических шайбах диаметром 12 мм. Для контроля возможной потери частиц
провели повторную авторадиографию полученных высечек. По результатам экспонирования
было отобрано 12 частиц из 50 (высечки, содержащие более одной "горячей" частицы, отбра-
сывали) с различными диаметрами пятен почернения и измерены их β-активности. Актив-
ности отобранных частиц и соответствующие им диаметры авторадиографических пятен
представлены в табл. 1.
Таблица 1. Активности и размеры авторадиографических пятен, отобранных для
калибровочной линейки частиц (время экспозиции - 7 сут, уровень черного - 160 ед.)
Активность, Бк 0,06 0,40 0,56 0,84 1,30 2,56 8,00 10,98 21,40 30,00 174,0
Диаметр, мм 0,0 0,19 0,19 0,29 0,33 0,57 0,86 1,10 1,43 1,86 4,34
Определение размеров радиографических изображений “горячих” частиц проводили
двумя методами: с помощью микроскопа с окулярной шкалой и методом фотометрирования
пятен с помощью сканера. Одной из проблем, возникающей при измерении диаметра авто-
радиографического пятна есть отсутствие четкой границы его края. Метод фотометрии-
рования позволяет количественно охарактеризовать плотность почернения пленки в каждой
ее точке, что дает возможность объективного выбора уровня черного для определения
размеров пятна. Использование сканера имеет ряд преимуществ: во-первых, одновременно
осуществляется фотометрирование (сканирование) всех пятен на фотопленке, включая и
пятна от линейки частиц с известной активностью; во-вторых, результаты фотометрирования
вводятся непосредственно в компьютер, что позволяет автоматизировать обработку снимков
с большим числом изображений "горячих" частиц. Отсканированный в формате ВМР серый
ОБ ИЗМЕРЕНИИ β-АКТИВНОСТИ
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 2 2005
35
снимок имеет 256 уровней потемнения - белому цвету соответствует значение 0, макси-
мально черному - 255. Под уровнем плотности почернения фотографического слоя в
дальнейшем понимается именно это число. Поиск и подсчет числа частиц осуществлялся с
помощью разработанной компьютерной программы поэтапно: отсканированное радиогра-
фическое изображение фильтра разбивалось по трем - пяти градациям яркости, уровень фона
принимался равным нулю. На заданном уровне почернения выделялся контур изображения
выбранного пятна, диаметр вычислялся исходя из предположения, что контур представляет
собой окружность. Ошибки, обусловленные формой пятен, в подавляющем большинстве
случаев не превышали 1 - 3 %. Координаты центров пятен, величины диаметров пятен и их
ореолов фиксировались в файле отчета.
Результаты измерений
На рис. 1 показана радиограмма одного и того же участка фильтра при разных
временах экспозиции. Хорошо видно, что при 7-суточной экспозиции проявились дополни-
тельные частицы, но одновременно с этим исчезли частицы, попавших в ореолы более
крупных. Табл. 2 иллюстрирует изменение числа пятен, найденных по разным уровням
плотности почернения на снимках, соответствующим разным временам экспозиции. Видно,
что уровни плотности 190 и 200 ед. эффективно отсекают слабые, диффузные пятна. После
суточной экспозиции число пятен на уровнях плотности 110 и 190 отличается только на 20
%, т.е. в основном проявились частицы со значительной β-активностью. Через 7 сут число
пятен на уровне плотности 110 ед. возросло в 3,28 раза, на уровне 190 ед. - только в 1,95 раза
(82 и 39 пятен соответственно).
Е. К. ГАРГЕР, Б. Л. ГОРКОВЕНКО, В. К. ШИНКАРЕНКО
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 2 2005 36
Таблица 2. Число выделенных пятен в зависимости от периода экспозиции
и выбранной плотности почернения
Уровень
плотности
почернения
Период экспозиции, сут
1 3,5 7 14
110
170
190
25
22
20
50
40
32
82
55
39
76
48
40
Через 14 сут число пятен стабилизировалось и даже уменьшилось для плотности 110
ед. за счет слияния пятен. Рис. 2 иллюстрирует трансформацию изображений пятен на уров-
нях почернения 110/190 ед. при экспозиции 1 и 3,5 сут. При этом контуры соответствуют
уровню 110 ед., черные пятна - уровню 190 ед. Для 7 и 14 сут при уровне 110 ед. пятна
сливаются, подсчет числа частиц и оценка их активности происходят с более грубыми
ошибками.
Видим, что увеличение времени экспонирования и выбор низкого порога почернения
приводят к резкому возрастанию числа отображений радиоактивных частиц. Это служит
иллюстрацией высокой чувствительности метода авторадиографии, позволяющей получать
изображения частиц не только отвечающих критерию активности “горячих” частиц А ≥ (0,1
– 0,2) Бк согласно [2, 4], но и менее активных частиц. В наших измерениях они наблюдаются
в большом количестве. Отметим, что ошибки измерений при уровнях активности меньших
0,1 Бк растут. Выбор времени экспозиции и уровня почернения для измерения диаметра
пятна ограничивает минимальный регистрируемый его размер снизу. Так, из табл. 1 следует,
что при времени экспозиции калибровочной линейки в течение 7 сут и при определении
диаметра пятен по уровню черного 160 ед. частицы с активностью меньшей 0,1 Бк не видны.
И только увеличение экспозиции при всех других постоянных условиях позволяет получить
изображения этих «теплых» частиц.
Для учета различных времен экспозиции оказалось удобным использовать более
универсальную зависимость диаметра пятна почернения от произведения двух определяю-
щих независимых факторов: активности “горячей" частицы и времени экспозиции фото-
эмульсии, т.е. от количества распадов за время экспозиции:
γ)(Atкd = , (1)
ОБ ИЗМЕРЕНИИ β-АКТИВНОСТИ
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 2 2005
37
где (А·t) – количество распадов; А – активность частицы; t – время экспозиции; к и γ -
экспериментальные параметры.
На рис. 3, а показана зависимость диаметров пятен от количества распадов для уровня
почернения 110 и 170 ед., соответствующих ореолу и плотной черной части пятна, соответст-
венно (фотометрия с помощью сканера, работающего на просвет). В билогарифмических
координатах экспериментальные точки хорошо ложатся на прямые линии до количества
распадов около 20 Бк⋅сут. Это соответствует диаметру пятна 1,0 мм для ореола и 0,6 мм для
центральной части, т.е. граничные активности частиц, дающие эти пятна, приближенно
равны 20, 5, 3 и 1,5 Бк соответственно периодам экспозиции 1, 4, 7 и 14 сут. Таким образом,
степенная функция (1) аппроксимирует данные для достаточно активных “горячих” частиц.
При меньших периодах экспозиции наблюдается резкое уменьшение диаметров пятен
почернения и увеличение разброса экспериментальных точек. В этой части эмпирической
зависимости “диаметр пятна – количество распадов” также можно подобрать степенную
функцию с другими коэффициентами и показателями степени, но достоверность оценок
активности мелких пятен (d ≤ 0, 6 мм) резко уменьшается. Дополнительно на рис. 3, б
приведены аналогичные зависимости, полученные в случае измерений с помощью микро-
скопа в отраженном свете. Видно, что они совпадают с данными ореолов, измеренных с
помощью сканера, до значения экспозиционной дозы 10 Бк⋅сут. С помощью микроскопа
оператору удается измерить более мелкие пятна, но с большим разбросом данных. Анализ
зависимости “диаметр – количество распадов” для всех видов измерений (на просвет, на
отражение) выполненных с помощью сканера и микроскопа, для ореола и черной части
пятна показал, что соответствующие величины диаметров пятен, при тех же количествах
распадов, могут изменяться в два раза при 100 Бк⋅сут и в три раза при 10 Бк⋅сут. Это важно
учитывать при сравнении данных измерений авторадиографических пятен, полученных
различными методами.
Рассмотрим фрагмент радиографического изображения фильтра при экспозициях 7 и
14 сут (рис. 4, сканирование на просвет). Все большие пятна пронумерованы, их диаметры
измерены с помощью микроскопа и сканера. Активность фрагмента фильтра была измерена
с помощью α-β-счетчика LB-720. Это дало возможность сравнить общую β-активность
участка фильтра с суммарной активностью зарегистрированных “горячих” частиц, опреде-
ленной авторадиографическим методом (табл. 3). Способ и условия определения актив-
ностей частиц указаны в примечаниях к таблице.
Е. К. ГАРГЕР, Б. Л. ГОРКОВЕНКО, В. К. ШИНКАРЕНКО
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 2 2005 38
Из таблицы видно, что максимальное расхождение величин β-активности наблюда-
ется при измерениях с экспозицией 14 сут и уровне плотности почернения равном 100 ед.
Относительная ошибка при этом не превосходит 25 %. Хорошо видно, что число зарегистри-
Таблица 3. Сравнение суммарной ββββ-активности и числа "горячих" частиц по измерениям
различными способами
Тип
измерений*
Апр
А микр
Ао
170(7)
Ап
100(14)
Ап
160(14)
Ап
200(14)
β-активность, Бк 203,2 156,8 218,8 253,8 211,2 187,4
Аi / Апр 1,0 0,77 1,08 1,25 1,04 0,92
Число “горячих”
частиц
17
14
15
14**
17
13
*Апр – прямые измерения активности с помощью α-β-счетчика LB-720.
А микр – авторадиография, измерения диаметров пятен помощью микроскопа.
Ао
170(7) – авторадиография, экспозиция 7 сут, сканирование на отражение, компьютерное
определение диаметра на уровне плотности почернения 170 ед.
Ап
100(14), Ап
160(14), Ап
200(14) – авторадиография, экспозиция 14 сут, сканирование на просвет,
компьютерное определение диаметра на уровне плотности почернения 100, 160, 200 ед. соответ-
ственно.
** Пятна с номерами 3 - 6 слились в единое пятно.
рованных частиц при этих условиях измерений уменьшилось. Слияние близко располо-
женных частиц (номера 3 – 6) в этих условиях было воспринято алгоритмом программы как
большое пятно с активностью 42,1 Бк, в то время как при плотности в 160 ед. их активность
составляла 9,70, 9,65, 5,60 и 2,23 Бк соответственно номерам частиц с суммарным значением
27,18 Бк. При таких измерениях также растет число частиц с малыми величинами актив-
ности, но их вклад по нашей оценке не превосходит 1 % от общей активности. Наименьшие
расхождения были получены при измерениях активности с использованием уровня
почернения 160 и 170 ед. и экспозиции в течение 7 и 14 сут соответственно. Разница в
активности не превосходила 10 % от данных прямых измерений, что позволяет использовать
данный метод для определения β-активности в особо загрязненных помещениях, на пром-
ОБ ИЗМЕРЕНИИ β-АКТИВНОСТИ
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 2 2005
39
площадке объекта “Укрытие” и строительных площадках на территории вокруг объекта
“Укрытие”.
В заключение приведем сравнения интегральных значений β-активности по прямым
измерениям фильтра с частицами Аβ
и по измерениям частиц, используя авторадиографию
при продолжительности экспозиции 7 сут и уровне почернения 160 ед. по девяти опытам АΣβ
(табл. 4). В этом случае число зафиксированных частиц изменялось от 343 до 4056, общая β-
активность фильтров - от 500 до 3223 Бк. В последнем столбце таблицы дано отношение
активностей, полученных двумя методами. Известно, что общая β-активность измеренного
фильтра создается помимо топливных частиц и радиоактивной пылью, обогащенной 137Cs
конденсационного происхождения. Запыленность наших фильтров была хорошо видна визу-
ально. В связи с этим отношение АΣβ/Аβ не должно было превышать единицу. В то же время
видно, что в опытах 3, 4 и 9 это отношение ее превосходит. Опыты 3 и 4, в отличие от
остальных, характеризуются наибольшим числом частиц, наибольшей счетной концент-
рацией и совместно с опытами 2 и 9 наибольшей средней удельной активностью частиц,
превосходящей 1,4 Бк/част. Именно в этих опытах из-за наличия большого количества пятен
почернения и, по-видимому, близко расположенных “горячих” частиц часть из них могла
восприниматься как одна большая частица. А это, как уже было показано, приводит к завы-
шению общей активности пробы.
Среднее значение отношений <АΣβ/Аβ > по остальным шести опытам равно 0,8.
Отметим, что в этих шести опытах γ-активность пробы по 137Cs не превышала 1000 Бк, в то
время как в опытах 3 и 4 их активность была 1243 и 1678 Бк соответственно. По-видимому,
метод авторадиографии с использованием сканирования и принятого алгоритма определения
диаметров пятен имеет ограничения при наличии очень большого числа "горячих" частиц и
γ-активности фильтра площадью 13 × 18 см , превышающей 1000 Бк.
Таблица 4. Сравнение интегральных значений ββββ-активности по измерениям
бета-радиометром и “горячим” частицам
Период отбора проб β-активность
фильтра Аβ, Бк
Число
“горячих”
частиц на
снимке
Суммарная β-
активность
“горячих” частиц
АΣβ, Бк
АΣβ Аβ
20.08 – 22.08.03
22.08 – 27.08.03
27.08 – 29.08.03
29.09 – 03.09.03
03.09 – 05.09.03
05.09 – 09.09.03
12.09 – 16.09.03
16.09 – 19.09.03
19.09 – 23.09.03
759
1852
2421
3223
1169
986
800
502
2260
577
1306
2727
4056
778
506
980
343
1049
485
1848
4367
7286
770
741
510
303
2953
0,64
1,00
1,75
2,27
0,66
0,75
0,64
0,60
1,31
Из вышеизложенного можно сделать следующие выводы:
при увеличении времени экспозиции рентгеновской пленки и выборе низкого уровня
почернения число отображений радиоактивных частиц возрастает. Это иллюстрирует
высокую чувствительность метода радиографии, позволяющей получать изображения частиц
не только отвечающих критерию активности “горячих” частиц А ≥ (0,1 – 0,2) Бк, но и менее
активных;
степенная функция (1) хорошо аппроксимирует данные для достаточно активных
“горячих” частиц, дающих изображения с диаметрами пятен больше 0,6 мм. При активно-
стях меньше 20 Бк для экспозиции 1 сут, 5 Бк для 4 сут, 3 Бк для 7 сут и 1,5 Бк для 14 сут
наблюдается уменьшение диаметров пятен почернения, не соответствующее кривой, постро-
Е. К. ГАРГЕР, Б. Л. ГОРКОВЕНКО, В. К. ШИНКАРЕНКО
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 2 2005 40
енной согласно соотношению (1) и увеличение разброса экспериментальных точек. В этой
части эмпирической зависимости “диаметр пятна – количество распадов” также можно
подобрать степенную функцию с другими коэффициентами и показателями степени, но
достоверность оценок активности мелких пятен ( d ≤ 0,6 мм) резко уменьшается;
измерения активности при уровне 170 ед. и экспозиции в течение 7 сут, а также при
уровне плотности 160 ед. и экспозиции 14 сут имеют наименьшие ошибки, разница в
активности не превосходит 10 % от данных прямых измерений, что позволяет использовать
данный метод для диагностических оценок β-активности в воздухе особо загрязненных
помещений, на промплощадке объекта «Укрытие» и строительных площадках на территории
вокруг объекта «Укрытие».
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лавренчик В.Н. Глобальное выпадение продуктов ядерных взрывов. - М.: Атомиздат, 1965.
2. Быховский А.В., Зараев О.М. Горячие аэрозольные частицы при техническом использовании
атомной энергии. - М.: Атомиздат, 1974. - 255 с.
3. Skillern C. // Nucleonics. – 1955. - Vol. 18, No. 12. - P. 54
4. Малахов С.Г., Маханько К.П. // Атомная энергия. – 1964. - Т. 16, вып. 6. - С. 530.
5. Сисефский Ж. Радиоактивные частицы в атмосфере. - М: Госатомиздат, 1963. - С. 210.
6. Slein B. E. // Radiol. Health Data. - 1965. - Vol. 6, No. 8. - P. 419.
7. Muh H., Sittkus A.Z. // Naturforsh. – 1962. - Vol.17a. - P. 235.
8. Научно-технический отчет о ходе выполнения работ по договору № 86 “Мониторинг призем-
ного слоя атмосферы на промплощадке объекта «Укрытие» (заключит.) – Рук. темы Е. К. Гаргер.
– 2002. - Т. 3. - С. 149.
9. Технический отчет о ходе выполнения работ по договору № 111/03 «Радиационный мониторинг
приземного слоя атмосферы объекта “Укрытие” (прoмежуточ. 2 этап) - Рук. темы Е. К. Гаргер. –
2003. - С. 199.
10. Демчук В.В., Мартынюк А.В. Создание калибровочных кривых для интерпретации радиографи-
ческих измерений “горячих” частиц из выбросов объекта «Укрытие”: (Отчет НИР по договору
Р1/2001). - Киев, 2001. - 13 с.
11. Yoschenko V.I., Kashparov V.A., Protsak V.P., Tsciersch J. Autoradiographical methods for the asses-
sment of radionuclides in hot particles on filter samples // Applied Radiation and Isotopes. - 2002. –
Vol. 58. - P. 95 - 102.
Поступила в редакцию 19. 01.05,
после доработки – 21.03.05.
ОБ ИЗМЕРЕНИИ β-АКТИВНОСТИ
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 2 2005
41
4 2 ДО ПИТАННЯ ВИМІРЮВАННЯ β-АКТИВНОСТІ ВЕЛИКОЇ КІЛЬКОСТІ "ГАРЯЧИХ"
ЧАСТИНОК ЗА ДОПОМОГОЮ АВТОРАДІОГРАФІЇ
Є. К. Гаргер, Б. Л. Горковенко, В. К. Шинкаренко
Проведено порівняння результатів радіографічних вимірювань характеристик “гарячих” час-
тинок із прямими вимірюваннями β-активності як окремих частинок, так і сумарної активності
їхнього ансамблю. Показано, що значення активності, отримані при визначенні розмірів плям на
оптимальному рівні почорніння й експозиції протягом 7 діб, мають найменші відносні помилки
порядку 10 % від значень прямих вимірювань. Це дає змогу використовувати даний метод для
діагностичних оцінок загальної β-активності “гарячих” частинок у повітрі локальної зони об'єкта
«Укриття», а також концентрацій та функцій розподілу активності частинок за їх розмірами.
Відзначено, що метод авторадіографії має обмеження за наявності великої кількості "гарячих"
частинок із загальною γ-активністю фрагмента проби понад 1000 Бк.
4 2 ABOUT MEASUREMENT ββββ- CTIVITY OF THE LARGE QUANTITY HOT PARTICLES WITH
AUTORADIOGRAPHY.
E. K. Garger, B. L. Gorkovenko, B. K. Shinkarenko
In the present work it was carried out the comparison radiograph measurements of characteristics of
hot particles with β-activity straight measurements of separate particles and the total activity of the particle
ensemble. It was shown that activity measurements for the optimal level of darkness and the expose during 7
days have relative errors order of magnitude 10 % from data of straight measurements. This is allowed to use
this method for diagnoses estimations of the total β-activity of hot particles in air of the local zone of the
object “Shelter” and the numerical concentration and the activity distribution of size particles. It was noted
that the autoradiography method has limits for presence very large number hot particles with the γ-activity of
the analysed fragment of sample exceeded 1000 Bq.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-128029 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1813-3584 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:18:27Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Гаргер, Е.К. Горковенко, Б.Л. Шинкаренко, В.К. 2018-01-02T11:42:16Z 2018-01-02T11:42:16Z 2005 Об измерении β-активности большого количества “горячих” аэрозольных частиц с помощью авторадиографии / Е.К. Гаргер, Б.Л. Горковенко, В.К. Шинкаренко // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2005. — Вип. 2. — С. 33-40. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 1813-3584 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/128029 621.039.58 Проведено сравнение результатов радиографических измерений характеристик “горячих” частиц с прямыми измерениями β-активности отдельных частиц и суммарной активности их ансамбля. Показано, что значения активности, полученные при определении размеров пятен на оптимальном уровне почернения и экспозиции в течение 7 сут, имеют наименьшие относительные ошибки порядка 10 % от значений прямых измерений. Это позволяет использовать данный метод для диагностических оценок общей β-активности “горячих” частиц в воздухе локальной зоны объекта «Укрытие», а также счетной концентрации и функций распределения активности частиц по их размерам. Отмечено, что метод авторадиографии имеет ограничения в условиях очень большого числа "горячих" частиц с общей γ-активностью фрагмента пробы, превышающей 1000 Бк. Проведено порівняння результатів радіографічних вимірювань характеристик “гарячих” частинок із прямими вимірюваннями β-активності як окремих частинок, так і сумарної активності їхнього ансамблю. Показано, що значення активності, отримані при визначенні розмірів плям на оптимальному рівні почорніння й експозиції протягом 7 діб, мають найменші відносні помилки порядку 10 % від значень прямих вимірювань. Це дає змогу використовувати даний метод для діагностичних оцінок загальної β-активності “гарячих” частинок у повітрі локальної зони об’єкта «Укриття», а також концентрацій та функцій розподілу активності частинок за їх розмірами. Відзначено, що метод авторадіографії має обмеження за наявності великої кількості “гарячих” частинок із загальною γ-активністю фрагмента проби понад 1000 Бк. In the present work it was carried out the comparison radiograph measurements of characteristics of hot particles with β-activity straight measurements of separate particles and the total activity of the particle ensemble. It was shown that activity measurements for the optimal level of darkness and the expose during 7 days have relative errors order of magnitude 10 % from data of straight measurements. This is allowed to use this method for diagnoses estimations of the total β-activity of hot particles in air of the local zone of the object “Shelter” and the numerical concentration and the activity distribution of size particles. It was noted that the autoradiography method has limits for presence very large number hot particles with the γ-activity of the analysed fragment of sample exceeded 1000 Bq. ru Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля Об измерении β-активности большого количества “горячих” аэрозольных частиц с помощью авторадиографии До питання вимірювання β-активності великої кількості “гарячих” частинок за допомогою авторадіографії About measurement β-activity of the large quantity hot particles with autoradiography. Article published earlier |
| spellingShingle | Об измерении β-активности большого количества “горячих” аэрозольных частиц с помощью авторадиографии Гаргер, Е.К. Горковенко, Б.Л. Шинкаренко, В.К. |
| title | Об измерении β-активности большого количества “горячих” аэрозольных частиц с помощью авторадиографии |
| title_alt | До питання вимірювання β-активності великої кількості “гарячих” частинок за допомогою авторадіографії About measurement β-activity of the large quantity hot particles with autoradiography. |
| title_full | Об измерении β-активности большого количества “горячих” аэрозольных частиц с помощью авторадиографии |
| title_fullStr | Об измерении β-активности большого количества “горячих” аэрозольных частиц с помощью авторадиографии |
| title_full_unstemmed | Об измерении β-активности большого количества “горячих” аэрозольных частиц с помощью авторадиографии |
| title_short | Об измерении β-активности большого количества “горячих” аэрозольных частиц с помощью авторадиографии |
| title_sort | об измерении β-активности большого количества “горячих” аэрозольных частиц с помощью авторадиографии |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/128029 |
| work_keys_str_mv | AT gargerek obizmereniiβaktivnostibolʹšogokoličestvagorâčihaérozolʹnyhčasticspomoŝʹûavtoradiografii AT gorkovenkobl obizmereniiβaktivnostibolʹšogokoličestvagorâčihaérozolʹnyhčasticspomoŝʹûavtoradiografii AT šinkarenkovk obizmereniiβaktivnostibolʹšogokoličestvagorâčihaérozolʹnyhčasticspomoŝʹûavtoradiografii AT gargerek dopitannâvimírûvannâβaktivnostívelikoíkílʹkostígarâčihčastinokzadopomogoûavtoradíografíí AT gorkovenkobl dopitannâvimírûvannâβaktivnostívelikoíkílʹkostígarâčihčastinokzadopomogoûavtoradíografíí AT šinkarenkovk dopitannâvimírûvannâβaktivnostívelikoíkílʹkostígarâčihčastinokzadopomogoûavtoradíografíí AT gargerek aboutmeasurementβactivityofthelargequantityhotparticleswithautoradiography AT gorkovenkobl aboutmeasurementβactivityofthelargequantityhotparticleswithautoradiography AT šinkarenkovk aboutmeasurementβactivityofthelargequantityhotparticleswithautoradiography |