Назначение, состав, принцип работы, меры безопасности и поверка комплекса спектрометрического для измерений активности альфа-, бета- и гамм -излучающих нуклиидов «ПРОГРЕСС» гамма-спектрометр сцинтилляционный «ПРОГРЕСС-ГАММА»

Цель занятий - научить студентов работе на комплекс спектромет-рическийи для измерений активности альфа-, бета- и гамма-излучающих нуклидов «ПРОГРЕСС» гамма-спектрометр сцинтилляционный «ПРОГРЕСС-ГАММА».

Содержание занятий.

  • 1 .Занятия проводятся по подгруппам. Подгруппа студентов изучает и конспектирует в рабочие тетради материалы учебного пособия по устройству, подготовке и порядку работы на комплекс спектро-метрическийи для измерений активности альфа-, бета- и гамма-излучающих нуклидов «ПРОГРЕСС» гамма-спектрометр сцинтилляционный «ПРОГРЕСС-ГАММА».
  • 2. Затем под контролем преподавателя студенты на комплекс спектрометрическийи для измерений активности альфа-, бета- и гамма -излучающих нуклидов «ПРОГРЕСС» гамма-спектрометр сцинтилляционный «ПРОГРЕСС-ГАММА» отрабатывают методику работы.
  • 3. Подведение итогов занятий.
  • 4. Указание литературы для самостоятельной работы. Материальное обеспечение: Комплекс спектрометрическийи для измерений активности альфа -, бета- и гамма - излучающих нуклидов «ПРОГРЕСС» гамма-спектрометр сцинтилляционный «ПРОГРЕСС-ГАММА» измерительные сосуды (Маринелли, геометрия "2Пи") калиевый эталон, секундомеры, учебное пособие.

Назначение изделия.

Гамма-спектрометр сцинтилляционный «Прогресс - гамма» ФВКМ.412131.002 - 03 (далее гамма-спектрометр) предназначен для измерений активности гамма-излучающих нуклидов в пробах пищевых продуктов, в биологических пробах, пробах воды, почвы и других объектах окружающей среды в лабораторных условиях.

Гамма-спектрометр может быть использован для радиационного контроля на атомных электростанциях, на предприятиях и объектах, производящих и использующих источники ионизирующего излучения.

Гамма-спектрометр входит в состав комплекса спектрометрического для измерений активности альфа-, бета- и гамма-излучающих нуклидов «Прогресс» и может эксплуатироваться самостоятельно.

Технические характеристики.

1. Диапазон регистрируемых энергий

от 200 до 2800 кэВ

2. Минимально измеряемая активность в пробе в геометрии сосуда Маринелли объемом 1 л:

- 137Cs

3 Бк/кг;

- 226Ra

8 Бк/кг;

-232Th

8 Бк/кг;

-40К

40 Бк/кг.

3. Максимальная входная статистическая загрузка

5x104 имп/с.

4. Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений Активности пробы

±10 %.

5. Относительное энергетическое разрешение на линии 662 кэВ

не более 10 %.

6. Интегральная нелинейность характеристики преобразования

не более 1 %.

7. Время установления рабочего режима

не превышает

30 мин.

8. Время непрерывной работы

не менее 8 ч.

9. Нестабильность счетной характеристики за 8 ч непрерывной работы

не более ±2 %.

10. Электропитание осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

11. Потребляемая мощность с ПЭВМ

400 Вт.

  • 12. Рабочие условия эксплуатации:
    • - диапазон рабочих температур

от ±10 до + 35 °С;

- предельное значение относительной влажности

75 % при ±30 °С;

- атмосферное давление в диапазоне

от 84,0 до 106,7 кПа;

- содержание в воздухе коррозионно-активных агентов соответствует типу атмосферы I.

Состав изделия.

  • 1. Гамма - спектрометр представляет собой стационарную установку со сцинтилляционным блоком детектирования, ПЭВМ с программным обеспечением «Прогресс» (программа «Прогресс) для управления всеми режимами работы на всех этапах выполнения измерений, обработки результатов и их протоколирования.
  • 2. Гамма-спектрометр содержит: сцинтилляционный блок детектирования на основе кристалла йодистого натрия Nal(Tl) различных размеров, блок питания и усиления импульсов, плату аналого-цифрового преобразователя (АЦП), свинцовую защиту блока детектирования от фонового излучения. Как правило, блоки питания и усиления импульсов, а также АЦП конструктивно расположены в самом блоке детектирования. Для экспонирования счетных образцов применяются различные измерительные кюветы.
  • 3. Для проведения калибровки гамма-спектрометра по энергии и контроля за сохранностью параметров в его состав включается комбинированный контрольный источник ОИСН-137-1, выполненный в геометрии «сосуд Маринелли - 1 литр».

Устройство и работа.

Принцип действия гамма - спектрометра заключается в получении аппаратного спектра импульсов от детектора, регистрирующего излучение счетного образца, экспонируемого в фиксированных условиях измерения. Активность радионуклида в исследуемой пробе определяется путем обработки полученной спектрограммы на ПЭВМ с помощью специального пакета программ «Прогресс».

Пакет программ «Прогресс» позволяет управлять работой гамма-спектрометра, анализировать спектрограмму и идентифицировать радионуклиды, определять активность соответствующих нуклидов в пробе, рассчитывать неопределенность измерения активности и протоколировать результаты измерений.

Меры безопасности.

  • 1. Все работы, связанные с эксплуатацией гамма - спектрометра необходимо выполнять в соответствии с: - СП 2.6.1.2612 - 10 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/2010)»;
  • - СанПиН 2.6.1.2523 - 09 «Нормы радиационной безопасности (НРБ - 99/2009)»;
  • - РД 153-34.0-03.150 - 00 «Межотраслевые правила по охране труда (Правила безопасности) при эксплуатации электроустановок (ПОТ Р М-016-2001)» и инструкциях по безопасности, действующих на предприятии.
  • 2. Работы по техническому обслуживанию гамма - спектрометра проводятся лицами:
    • - обученными приемам работы с радиометрической и спектрометрической аппаратурой;
    • - допущенными к работе с высоковольтными источниками питания;
  • - допущенными к работе с источниками ионизирующих излучений.
  • 3. При работе следует обращать особое внимание на состояние сетевого кабеля питания и выключателя - в этих местах может появиться напряжение, опасное для жизни.

Методика поверки.

  • 1. Поверку гамма - спектрометров проводят юридические лица или индивидуальные предприниматели, аккредитованные в установленном порядке на право поверки данных средств измерений. Требования к организации, порядку проведения поверки и форма представления результатов поверки определяются ПР 50.2.006-94 «Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений».
  • 2. Поверке подлежат все вновь выпускаемые, выходящие из ремонта и находящиеся в эксплуатации гамма-спектрометры. Первичная поверка производится при выпуске вновь произведенных гамма -спектрометров и после их ремонта. Периодическая поверка производится при эксплуатации гамма-спектрометров.
  • 3. Межповерочный интервал составляет один год.

Операции и средства поверки.

При проведении поверки должны выполняться операции и применяться средства, указанные в таблице 8.

Таблица 8 Перечень операций и средств, применяемых при про-ведении поверки._______________________________________________

Наименование операции

Номер пункта

Средства поверки и их нормативнотехнические характеристики

Внешний осмотр

4.5.1

Визуально

Опробование

4.5.2

Определение метрологических характеристик

  • 4.5.3,
  • 4.5.4

Контрольный источник ОИСН-137-1 (из состава гамма-спектрометра).

Рабочие эталоны активности типа ОИСН (гранулированные или твердотельные в геометрии «Маринелли-1л») на основе 137Cs или 226Ra или 232Th активностью от 1000 до 3000 Бк/кг и плотностью 0,8^-1,2 кг/л.

ПЭВМ.

Программное обеспечение «Прогресс»

4.Оформление результатов поверки

4.6

Примечание - Допускается применять отдельные, вновь разработанные или находящиеся в применении средства поверки и оборудование, посвоим характеристикам не уступающие указанным в настоящей методике поверки.

Проведение поверки. Внешний осмотр.

При внешнем осмотре должно быть установлено:

  • - соответствие комплектности гамма-спектрометра;
  • - наличие эксплуатационной документации;
  • - отсутствие дефектов, влияющих на работу гамма - спектрометра.

Опробование.

Включить питание гамма - спектрометра (ПЭВМ, блок питания детектора) и прогреть гамма-спектрометр в течение 30 мин. Запустить программу «Прогресс» и войти в режим просмотра аппаратурного спектра гамма-спектрометра.

Установить на блок детектирования контрольный источник (Cs-137+ К-40) и запустить измерение в режиме энергетической калибровки в соответствии с руководством пользователя программы «Прогресс». На мониторе должен появиться изменяющийся в процессе набора спектр.

Проведение измерений.

Измерения контрольного источника.

  • 1. Установить на блок детектирования контрольный источник (Cs-137+ К-40) для проведения энергетической калибровки.
  • 2. Запустить измерения в режиме энергетической калибровки гамма-спектрометра. В процессе измерения программа «Прогресс» выводит на монитор определенные по спектру калибровочного источника позиции (номера каналов, nl и п2), соответствующие пикам полного поглощения (ППП) в аппаратурных спектрах радионуклидов 137Cs и 40К (662 и 1461 кэВ), а также контрольную скорость счета импульсов в энергетическом интервале от 600 до 720 кэВ.
  • 3. По истечении 150 с сделать запись.
  • 4. Провести не менее пяти последовательных измерений контрольного источника, заполняя по их результатам строки таблицы.

Измерение фона.

  • 1. Убрать контрольный источник с блока детектирования и запустить набор спектра в режиме измерения фона. В процессе измерения программа выводит на монитор значения скорости счета в контрольных интервалах для измеренного спектра фона и для предыдущего измерения фона.
  • 2. Если скорость счета хотя бы в одном из контрольных интервалов отличается от измеренного ранее значения более чем на величину, соответствующую введенному в программу критерию, программа выдает предупреждение об изменении фонового спектра. В этом случае следует устранить причину, вызвавшую изменение фона спектрометра, и провести два последовательных измерения фона в соответствии с пунктом 1.

Если при последнем измерении фона вновь возникает предупреждение об изменении фонового спектра, результаты поверки следует считать отрицательными с формулировкой «Нестабильность фоновых показаний». Гамма-спектрометр в таком случае рекомендуется направить в ремонт.

3. При отсутствии предупреждения об изменении фонового спектра по окончании набора (3600 с) следует занести результаты измерения фона в таблицу.

Измерение активности рабочего эталона.

  • 1) Провести калибровку по энергии и сделать по ее результатам запись.
  • 2) Убрать с детектора контрольный источник и поместить на детектор рабочий эталон активности в геометрии «сосуд Маринелли -1 литр».
  • 3) Запустить набор спектра в режиме измерения активности радионуклидов, выбрав геометрию измерения «Маринелли - 1 литр».

В таблицу 9 необходимо занести полученные значения активности и неопределенности для каждого из гамма - излучающих радионуклидов, входящих в состав рабочего эталона, и табличные значения удельной активности этих радионуклидов, указанные в свидетельстве о поверке эталона с поправкой на распад к моменту проведения поверки гамма - спектрометра.

Таблица 9 Результаты измерений удельной активности рабочего эталона.

Радионуклид

Измеренная удельная активность

Неопределенность

Табличное значение удельной активности

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >