ВВЕДЕНИЕ
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭКВШЛЕНТНОЙ ДОЗЫ
2Д. Эгаиваяентная доза, ее практическое использование, принципы измерения
2.2. Измерители ЭД смешанного излучения больших энергий
2.3. Первоначальные сведения об универсальном измерителе ЭД на основе сферического пропорционального счетчика
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ ИЗМЕРЕНИЯ Э1ШИВАЛЕНТН0Й ДОЗЫ С ПШОЩЫО УНИВЕРСАЛЬНОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ ЗД НА ОСНОВЕ СФЕРИЧЕСКОГО ПРОПОИЩОНАЛЬНОГО СЧЕТЧИКА
3.1. Постанови задачи
3.2. Обоснование применимости измерителя ЭД в полях гамманейтронного излучения на реакторах и критических сборках
3.2.1. Расчет спектров событий в детекторе с тканевым диаметром 2 мкм
3.2.2. Показания измерителя ЭД, ожидаемые в различных нейтронных полях, и выбор оптимальной характеристики нелинейного усилителя
3.2.3. Выбор оптимальной характеристики нелинейного усилителя измерителя ЭД для измерений эквивалентной дозы в гамманейтронных полях
3.3. Обоснование применимости измерителя ЭД в полях ионизирующего излучения большой энергии
3.3.1. Основные источники ожидаемой систематической погрешности с ростом энергии частиц
3.3.2. Оценка влияния структуры трека частиц больших энергий на показания измерителя ЭД
3.3.2.1. Приближение без учета обратного рассеяния электронов
3.3.2.2. Приближение с учетом обратного рассеяния электронов
3.3.3. Обсуждение результатов
3.3.4. Оценка величины вклада в эквивалентную дозу продуктов ядерного взаимодействия частиц большой энергии
3.3.5. Оценка суммарной систематической погрешности при измерении МЭД от протонов СКИ за барьерной защитой из алюминия с помощью измерителя ЭД
3.4. Выводы к главе 3 СОЗДАНИЕ ДЕТЕКТОРА УШФЕРСАЛЬНОГО 7ШШШЛ ЭД
4.1. Предварительное сопоставление возможностей сферического пропорционального счетчика и ПСсчетчика
4.2. Разработка ПСсчетчика и исследование его возможностей
4.2.1. Описание детектора и регистрирующей установки
4.2.2. Описание экспериментов и их результатов
4.2.3. Обсуждение результатов
4.3. Создание автономного детектора измерителя ЭД
4.3.1. Предварительные сведения и разработка макетного образца детектора измерителя ЭД
4.3.2. Результаты измерения характеристик рабочего . варианта детектора в автономном режиме
4.4. Основные выводы по главе 4 РАЗРАБОТКА УНИВЕРСАЛЬНОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ ЭД И РЕЗУЛЬТАТЫ ЕГО ИСПЫТАНИЙ
5.1. Разработка электронной схеглы измерителя ЭД
5.2. Градуировка измерителя ЭД
5.3. Констругсция измерителя ЭД
5.4. Оценка погрешности измерений с помощью измерителя ЭД
5.5. Измерения ЭД в полях изотопных источников гаммаизлучений и нейтронов
5.6. Испытания измерителя ЭД за верхней защитой Серпуховского синхротрона Е ГэВ
5.7. Выводы к главе 5 ОБЩИЕ БЫВОЛЫ К даССЕРТАЦИИ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ Разработка рабочего варианта детектора измерителя ЭД и его конструкции Выбор рехила обезгакивания и требования к вакуумной установке
Описание принципиальной схеглы вакуумной установки Обезгакивание детектора измерителя ЭД
I. ВВЕДЕНИЕ
В соответствии с действующими нормами радиационной безопасности I критерием радиационного воздействия на людей является эквивалентная доза ионизирующего излучения ЭД. Измерение этой величины является неотъемлемой частью современного радиационного контроля,
В настоящее время в нашей стране и за рубежом для решения физических и других задач используются ядернофизические и электрофизические установки, на которых внешнее ионизирующее излучение имеет значения линейной передачи энергии ЛПЭ, изменяющиеся в широком диапазоне, а кроме того варьирует в широком диапазоне энергий. Такая ситуация имеет место, например, на современных ускорителях протонов высоких энергий, реакторах и др. Число таких установок постоянно увеличивается и уже сейчас на них работает значительное количество людей.
Однако, в настоящее время приборы, серийно выпускаемые нашей промышленностью, не в полной мере удовлетворяют всем требованиям радиационного контроля в смешанных полях ионизирующего излучения широкого диапазона энергий. Существующие приборы позволяют измерять ЭД какогото одного из компонентов смешанного ионизирующего излучения, причем имеют весьма ограниченные возможности, когда ЛПЭ меняется в широких пределах.
В настоящее время образцовые поля смешанного ионизирующего излучения в требуемом для практики диапазоне энергий и ЛПЭ пока отсутствуют. Это приводит к необходимости использования комплекса приборов, измеряющих отдельные компоненты смешанного излучения. Основным критерием правильности их показаний в этом случае служит взаимное сравнение результатов измерений.
В этой ситуации полезен измеритель ЭД смешанного ионизирующе
го излучения широкого диапазона энергий ЛПЭ на основе сферического пропорционального счетчика.
Отсюда вытекает практическая значимость такой установки. При этом из литературы известно, что такой измеритель может обладать достаточной для целей радиационного контроля чувствительностью по всем видам внешнего ионизирующего излучения, причем, диапазон значений коэффициента качества измеряемого излучения для рассматриваемого прибора не ограничен. С его помощью возможно измерять поглощенную дозу, эквивалентную дозу и средний коэффициент качества гамманейтронного излучения, протонного и мезонного излучения высоких энергий и т.д.
Кроме того, методическое решение такого прибора позволяет измерять все эти величины одновременно. Это особенно важно при измерениях в нестационарных полях ионизирующего излучения.
В отличие от основной массы измерителей эквивалентной дозы, рассматриваемый дозиметр может определять непосредственно ее значение, то есть применяться без дополнительной математической обработки показаний.
Как и все измерители эквивалентной дозы данный прибор должен использовать регламентированную I зависимость коэффициента качества от ЛПЭ, которая в нем реализуется только электронными средствами, тогда как в других установках для этого, как правило, специально подбираются комбинации детекторов с определенной зависимостью чувствительности каждого от ЛПЭ ионизирующего излучения.
Если регламентированная зависимость на основании новых научных данных в дальнейшем будет уточнена, то все существующие приборы и установки будут нуждаться в соответствующей коррекции поведения зависимости чувствительности от ЛПЭ. Это, в свою очередь, связано с большим объемом дополнительных исследований для их модерни
зации. У рассматриваемого нами измерителя коррекция чувствительности от ЛПЭ сведется всего лишь к перенастройке электронного устройства. Последнее возможно осуществить достаточно быстро.
Однако существующий уровень разработки измерителя эквивалентной дозы смешанного излучения на основе сферического пропорционального счетчика не позволяет в полной мере использовать его преимущества.
Вопервых, для практических измерений эквивалентной дозы ионизирующего излучения требуется расширить диапазон его энергетической чувствительности.
Вовторых, отсутствует детектор, способный работать длительный срок более месяца 2 без перенаполнения рабочим газом. Поэтому такой измеритель должен укомплектовываться вакуумной установкой. В работе 3 описан детектор, который насыщали рабочигл газом около 3х лет, что увеличило его ресурс работы до 6 месяцев. И то и другое, на наш взгляд, для практического прибора неприемлемо.
Наконец, следует отметить, что данный измеритель, реализованный в единственном экземпляре в США., имеет с точки зрения практического использования ряд существенных недостатков. Использовался он с целью демонстрации принципиальных возможностей измерителей такого типа, а потому без достаточного методического обоснования.
В целом актуальность настоящей работы обусловлена необходимостью решения всех перечисленных выше научнопрактических задач.
Формулируя актуальность работы в кратком тезисе, следует выделить основную из этих задач.
Актуальность