Определение удельной и объемной активности в твердых и жидких пробах

Цель работы: изучить характеристики стационарного радиометра КРВП-3Б и научиться с его помощью, а также с помощью приборов РКСБ-104 и РКС-107, измерять удельную и объемную активность в твердых и жидких пробах.

 

1. Теоретическая часть

Радиоактивность - это самопроизвольное превращение неустойчивых ядер в более устойчивые, которое сопровождается испусканием ионизирующего

излучения.

Ионизирующее излучение - это излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов.

К ионизирующим относятся альфа-, бета- и гамма-излучения.

Активность А - это физическая величина, характеризуемая числом распадов (-dN) в данном количестве N_o ядер в единицу времени dt:

 

. (4.1)

Если N - число нераспавшихся радиоактивных ядер в момент времени t,

то активность можно выразить так:

(4.2)

 

где λ - постоянная радиоактивного распада, которая характеризует вероятность распада одного ядра за одну секунду и выражается в с-1.

Единица активности в системе СИ - 1 Беккерель (1 Бк), что соответствует 1 распаду в секунду. Внесистемная единицу активности - 1 Кюри (1 Кu).

1 Кюри - это величина активности, которая соответствует количеству распадов в 1 г радия (Ra) за 1 секунду.

1 Кu =3.7·10¹⁰ Бк.

Понятия радиоактивность и активность являются качественной и количественной характеристиками образцов. Однако, очень часто вместо термина “активность” используют “радиоактивность”, а Кюри и Беккерель рассматривают как единицы радиоактивности. Поэтому в настоящее время различие между этими понятиями четко не прослеживается.

Удельная активность - это отношение активности радионуклида, содержащегося в пробе, к массе этой пробы:

(4.3)

 

Единицы удельной активности: 1 Бк/кг или 1 Ки/кг.

Объемная активность - это отношение активности радионуклида, содержащегося в образце, к объему образца:

(4.4)

 

Объемная активность обычно измеряется в Ки/л.

Поверхностная активность - это отношение активности радионуклида, содержащегося в образце, к площади поверхности образца:

(4.5)

Поверхностная активность используется как характеристика загрязненности территорий, пострадавших в результате аварии на ЧАЭС. Загрязненность территорий измеряется в Ки/км² по отдельным радионуклидам: цезию-137, стронцию-90 или плутонию-239.

Загрязненными считаются территории с поверхностной активностью по цезию-137 более 1 Ки на км2. Люди, проживающие в зоне с загрязненностью по цезию-137 от 5 до 15 Ки/ км² имеют право на отселение, а свыше 15 Ки/ км² должны быть обязательно отселены. При загрязненности по цезию-137 свыше 40 Ки/ км² территории относятся к зоне отчуждения и там запрещена всякая деятельность кроме научной.

Товарная сельхозпродукция может производиться на территориях с загрязнением по цезию-137 до 5 Ки/ км². Чтобы избежать значительного внутреннего облучения в результате употребления в пищу загрязненных радионуклидами продуктов, в республике налажен радиационный контроль за продуктами питания и разработаны “Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия и стронция в пищевых продуктах и питьевой воде (РДУ-96)” (см. табл.4.1, 4.2).

 

Таблица 4.1 - Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия в пищевых продуктах и питьевой воде, Бк/л; Бк/кг

№ п/п	Наименование продукта	Бк/кг, Бк/л
	Вода питьевая
	Молоко и цельномолочная продукция
	Мясо и мясные продукты:
	- говядина, баранина и продукты из них
	- свинина, птица и продукты из них
	Картофель
	Хлеб и хлебобулочные изделия
	Мука, крупы, сахар
	Овощи и корнеплоды
	Садовые ягоды
	Фрукты
	Консервированные продукты из овощей, фруктов и ягод садовых
	Дикорастущие ягоды
	Грибы свежие
	Грибы сушеные
	Детское питание всех видов в готовом для употребления виде
	Прочие продукты питания

 

Таблица 4.2 - Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов стронция в пищевых продуктах и питьевой воде, Бк/л; Бк/кг

№ п/п	Наименование продукта	Бк/кг, Бк/л
	Вода питьевая	0,37
	Молоко и цельномолочная продукция	3,7
	Хлеб и хлебобулочные изделия	3,7
	Картофель	3,7
	Детское питание всех видов в готовом для употребления виде	1,85
	Картофель
	Хлеб и хлебобулочные изделия

 

Для продуктов питания, потребление которых составляет менее 10 кг/год на человека (специи, чай, мед), устанавливаются допустимые уровни, в 10 раз более высокие, чем установленные величины для прочих пищевых продуктов.

РДУ концентрированного и сухого молока устанавливается в 2 раза больше установленных величин для прочих пищевых продуктов.