Портативные радиометры-дозиметры.
МУШНИКОВ Вадим Вячеславович,
ПЕТРОВ Никита Андреевич,
ТИХОНОВ Андрей Анатольевич
ПОРТАТИВНЫЙ РАДИОМЕТР-ДОЗИМЕТР ИРД-02
В настоящее время одним из основных требований к интегрированным системам безопасности является обеспечение противодействия радиационному терроризму [1].
Как было описано в работе [2], построение эффективной системы безопасности требует комплексного подхода и создания радиационной ветви как отдельной подсистемы.
Технические средства радиационной ветви должны обеспечивать, в частности, мониторинг источника и окружающей среды.
Мониторинг источника предполагает поиск радиоактивных веществ по фотонному, альфа- и бета-излучению в помещениях и при личном досмотре людей и ручной клади на контрольно-пропускных пунктах [3].
Оперативный контроль радиационной обстановки в помещениях и контроль поверхностной загрязненности по альфа- и бета-излучению являются задачами мониторинга окружающей среды. Кроме того, необходимо обеспечить радиационный контроль почтовых поступлений [4].
В настоящей статье описывается универсальный прибор ИРД-02, позволяющий обеспечить решение поставленных выше задач.
Внешний вид и стандартный комплект поставки радиометра-дозиметра ИРД-02 приведены на фото 1.
В комплект поставки входит сетевой адаптер, позволяющий использовать прибор в стационарном режиме, а также контрольный источник, обеспечивающий контроль работоспособности прибора. В табл. 1 приведены основные технические характеристики прибора.
Таблица 1. Технические характеристики прибора ИРД-02
| Параметр | Значение |
|
Диапазон измерения мощности эквивалентной дозы, мкЗв/ч (мкР/ч) |
0,1…20 (10…2000) |
|
Диапазон энергий фотонов, МэВ |
0,06…1,25 |
|
Энергетическая зависимость при измерении мощности дозы, % |
± 30 |
|
Диапазон измерения плотности потока бета-излучения от загрязненных поверхностей (по стронцию-90), част/см2.мин |
3…2000 |
|
Основная относительная погрешность измерения, % |
± 25 |
|
Нижний предел энергии регистрируемого бета-излучения, не выше, МэВ |
0,05 |
|
Диапазон индикации плотности потока альфа-излучения с загрязненных поверхностей (по плутонию-239), част/см2. мин |
103 …106 |
|
Нижний предел энергии регистрируемого альфа-излучения, не выше, МэВ |
3,0 |
|
Время установления показаний, с |
40 |
| Продолжительность непрерывной работы, не менее, ч: — от аккумулятора “NICA” — от аккумулятора 7Д-0,125 — от элемента типа 6F22 |
20 |
| Условия эксплуатации: — температура, °С — влажность при 30 °С,% |
от -30 до +40 до 90 |
|
Габаритные размеры, мм |
240х78х65 |
|
Масса, не более, г |
500 |
Фото 1. Внешний вид и стандартный комплект
поставки радиометра-дозиметра ИРД-02
В качестве детектора применен торцевой счетчик СБТ-10, площадь чувствительного окна которого составляет 100 см2. Результаты измерений выводятся на цифровой жидкокристаллический дисплей. Прибор подает звуковые сигналы, частота следования которых пропорциональна интенсивности излучения. Смена показаний осуществляется через 2 с. ИРД-02 имеет звуковую сигнализацию превышения верхнего предела диапазона измерений и индикацию разряда батареи. Чувствительное окно счетчика прикрыто металлической сеткой, которая обеспечивает механическую защиту. Прибор имеет съемный комбинированный экран (фото 2), который, с одной стороны, обеспечивает выравнивание “хода с жесткостью” или энергетической зависимости измерения мощности дозы фотонного излучения, с другой стороны, позволяет проводить раздельные измерения параметров фотонного излучения и альфа-/бета-излучений. Таким образом, без экрана ИРД-02 измеряет суммарное излучение, а с установленным экраном только фотонное. Комбинированный экран содержит слой стали, свинца и полистирола.
Фото 2.
На фото 3 приведен внешний вид комбинированного узла IRD-02S, составляющего начинку” прибора. При серийном производстве встал вопрос о снижении себестоимости, повышении качества и надежности. Поэтому было принято решение изготавливать узел IRD-02S на планарных элементах с использованием метода автоматической пайки, что подразумевает изготовление печатных плат по так называемой технологии “маски по меди”. Платы, изготовленные таким способом, имеют нелуженые проводники, закрытые защитной маской, а лужеными остаются только контактные площадки. Это сделано для того, чтобы паяльная паста при плавлении оставалась на контактных площадках, а не растекалась по проводникам.
Фото 3.
Все SMD элементы, используемые при монтаже, соответствуют международному стандарту качества ISO9002 и имеют помимо малых размеров лучшие характеристики по сравнению со штыревыми аналогами. Переход на новую элементную базу позволил уменьшить высоту прибора. Как видно, конструктив прибора в основном определяется габаритами счетчика СБТ-10.
Прибор ИРД-02 прошел полный цикл разработки, испытаний и включен в Государственный Реестр средств измерений под номером № 17899-98 20/11/1998 г. (сертификат типа средств измерений RU.C.38.002A № 5731). На прибор получено гигиеническое заключение № 77.09.02.849.П.57353 от 31/12/1998 г.
Технические характеристики и эксплуатационные качества ИРД-02 позволили прибору уверенно занять нишу в классе профессиональных приборов. Он успешно применяется подразделениями гражданской обороны, федеральных служб, МЧС и МВД.
ЦБ России была поставлена задача отбраковки и изъятия из наличного оборота меченых радиоактивными препаратами купюр. Такая методика была разработана для радиометра-дозиметра ИРД-02 и утверждена Минздравом, Минатомом и Госстандартом России. Прибором стали оснащаться службы безопасности банков или специальные службы банков, задачей которых стало изъятие радиоактивных (“меченых”) купюр. На сегодняшний день приборами ИРД-02 оснащены все отделения ЦБ России, Сбербанка РФ, Альфа-банка” и многих других.
Разработанная в дальнейшем модификация прибора ИРД-02М (внешний вид приведен на фото 4) была специально ориентирована для обеспечения поиска радиоактивных материалов. Блок детектирования был вынесен на телескопическую штангу. Такая модификация прибора пользуется широким спросом у фирм, специализирующихся на экспорте вторичного сырья, в частности металлического лома.
Фото 4. Модификация ИРД-02М
Использование прибора ИРД-02М в целях таможенного досмотра обеспечивает оперативный радиационный контроль грузов. Чувствительность прибора более высокая, чем у радиационных мониторов, используемых на данный момент, позволяет провести тщательный избирательный контроль отправляемого груза и избежать значительных убытков.
Таким образом, радиометр-дозиметр ИРД-02 обеспечивает решение целого комплекса задач обеспечения безопасности и радиационного контроля:
- измерение мощности дозы фотонного излучения;
- оценка плотности потока бета-частиц;
- поиск источников фотонного, альфа- и бета-излучения;
- оценка радиоэкологической обстановки на местности, в рабочих и жилых помещениях;
- оценка содержания радионуклидов в различных материалах, предметах, в пробах почвы, воды, пищи, в продуктах растениеводства и животноводства;
- оперативный контроль и выявление меченых” радионуклидами купюр;
- персональный досмотр и досмотр ручной клади на проходных;
- контроль почтовых поступлений.
В заключении автор выражает благодарность д.т.н. Б.В. Поленову и другим специалистам за дискуссии, предоставленный материал и ценные рекомендации, высказанные при выполнении работы.
Литература
- Леонов А.Ф., Поленов Б.В., Чебышов С.Б. Современные методы и технические средства борьбы с радиационным терроризмом. Журнал Экологические системы и приборы”, № 5, 2000.
- Никитин В.И., Тихонов А.А. К вопросу построения радиационной ветви интегрированной системы безопасности. Журнал “Специальная техника”, 3, 2002.
- Контроль людей и их ручной клади на наличие диверсионно- террористических средств. Журнал Специальная техника”, 1998, № 3.
- Контроль поступающей корреспонденции (писем, бандеролей) на наличие взрывных устройств и радиоактивных веществ. Журнал “Специальная техника”, 1998, 4–5.