Радиационная экология

Задание 4.

Флюоресцирующий экран площадью S = 0,03 см2 находится на расстоянии r= 1см от пылинки радия 22588Rа массой m =18 пг. Сколько вспышек N за t = 1 мин получится на экране? Приведите примеры сцинтилляционных счетчиков (с кратким пояснением принципа их работы), которые могут быть использованы для контроля радиационной обстановки.

Дано: S = 0,03 см2; r= 1см; 22588Rа; m =18 пг; t = 1

Найти: N

Решение

NA = ; NA - число Авогадро;

N =

Закон радиоактивного распада: N = N0 *2

T1/2 = 1620лет= 1620 * 365 * 24 * 60 =8,5*108c - период полураспада радия;

Так как период полураспада радия намного больше времени t ,

то можно считать, что в течение этого промежутка времени число нераспавшихся ядер N остается практически постоянным и равным их начальному числуN0 . Тогда для нахождения числа распавшихся ядер DN1 применим закон радиоактивного распада, записав его так

DN1 = -lNDt1 , или ∆N =

∆N =

Подсчитаем число вспышек:

=

Ответ: 72 вспышки

Прибор МКС-01 СА1 М представляет собой компактный устройство для измерения потоков различных заряженных частиц, он имеет ряд дополнительных функций, облегчающих его использование и делающих измерения более точными. Данный дозиметр-радиометр позволяет измерять амбиентный эквивалент дозы гамма - (рентгеновского) излучения и его мощность, плотности потоков альфа- и бета-частиц с загрязненных поверхностей, а также может использоваться для поиска источников ионизирующего излучения, контроля радиационного загрязнения денежных знаков и для общей оценки радиационной обстановки.

Индикатор радиационный

Прибор предназначен для непрерывного контроля общей радиационной обстановки и обнаружения источников ионизирующей радиации. Принципиальная схема прибора изображена на рис.1. Функцию датчика ионизирующей радиации VL1 выполняет счетчик Гейгера тина СБМ-20. Высокое напряжение на его аноде формирует блокинг-генератор, собранный на трансформаторе Т1. Импульсы напряжения с повышающей обмотки I через диоды VD1, VD2 заряжают конденсатор фильтра С1. Нагрузкой счетчика служат резистор R1 и другие детали, связанные со входом 8 элемента DD1.1.

Элементы DD1.1, DD1.2, конденсатор СЗ и резистор R4 образуют одновибратор. Он преобразует импульс тока, возникающий в счетчике Гейгера в момент возбуждения его ионизирующей частицей, в импульс напряжения длительностью 5 . 7 мс.Элементы DD1.3, DD1,4, конденсатор С4 и резистор R5 представляют собой управляемый (по входу 6 элемента DD1.3) генератор колебаний звуковой частоты, к парафазному выходу которого (выводы 3 и 4 элементов DD1.4, DD1.3) подключен пьезоизлучатель ВА1. В нем акустический импульс-щелчок возбуждается пачкой электрических импульсов. На диоде VD4, резисторах R8-R10 и конденсаторах С8, С9 собран интегратор, управляющий работой порогового усилителя DD2. Напряжение на конденсаторе С9 зависит от средней частоты возбуждения счетчика Гейгера - при достижении его значения соответствующему напряжению открывания полевого транзистора, входящего в микросхему DD2, включается светодиод HL1. Частота и длительность вспышек светодиода увеличиваются с повышением уровня радиации.

Детали прибора смонтированы на печатной плате, изготовленной из двухстороннего стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Фольга со тороны установки деталей используется лишь как общий заземленный проводник. Конденсатор С1 типа К73-9, С2 - КД-26, С5 - К53-30 или К53-19. В случае замены их конденсаторами других типов следует иметь в виду, что утечки здесь могут резко увеличить энергопотребление прибора, что, конечно, нежелательно. По этой же причине ограничен и выбор диодов VD1 и VD2: обратный ток этих диодов является нагрузочным для высоковольтного преобразователя и не должен превышать 0,1 мкА. Конденсаторы С7 и С10 - типа К50-40 или К50-35, остальные - К10-17-26 или КМе. Резистор R1 - КИМ или СЗ-14, R2-R12 -МЛТ, С2-33 или С2-23.Микросхема DD1 может быть типа К561ЛА7. Диод КД510А можно заменить любым другим кремниевым с током в импульсе не менее 0,5 А. Светодиод годится практически любой, критерий здесь - достаточная яркость. Двухкристальный пьезоизлучатель ЗП-1 может быть заменен однокристальным с акустическим резонатором ЗП-12, ЗП-22 или ЗП-3.

Без заметных изменений потребительских свойств и каких-либо переделок в приборе можно использовать счетчик СТС-5, СБМ32 или СБМ32К и другие счетчики Гейгера.

Импульсный трансформатор Т1 высоковольтного преобразователя напряжения наматывают на ферритовом кольце МЗОООНМ типоразмера К16х10х4,5, предварительно покрытом тонкой лентой из лавсана или фторопласта. Первой наматывают обмотку I - 420 витков провода ПЭВ-2 0,07 мм. Провод укладывают виток к витку в одну сторону, оставляя между началом и концом обмотки промежуток 1-2 мм. Далее, покрыв обмотку I слоем изоляции, наматывают обмотку II - 8 витков провода диаметром 0,15-0,2 мм в любой изоляции, и поверх нее обмотку III - 3 витка такого же провода. Провод этих обмоток также должен быть возможно равномернее распределен по магнитонроводу. Готовый трансформатор, покрытый слоем гидроизоляции, например обмотанный узкой полоской ленты ПХЛ, крепят на плате винтом МЗ между двумя эластичными шайбами.

Другие статьи по теме

Экология природопользования
Проблема взаимодействия природы и общества приобрела особую остроту на современном этапе, который характеризуется переходом от индустриальной к постиндустриальной фазе развития. На этом э ...

Разработка экологического паспорта ТНВ Чечель и К
Человек в сельскохозяйственной деятельности, используя земельные, водные, растительные, животные и энергетические ресурсы, обеспечивает себя в первую очередь пищей, оказывая на природу боль ...

Автоматизированные системы контроля загрязнения воздушного бассейна
Окружающий нас воздух (атмосфера) является важнейшим фактором обеспечения нашей жизни. Стоит прекратить поступление воздуха в организм через органы дыхания, как уже через короткое время нас ...