Меню

Измерители мощности дозы радиоактивных излучений



ДОЗИМЕТРИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

ДОЗИМЕТРИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ (греч. dosis доза, порция + metreo измерять) — раздел радиационной физики и измерительной техники, занимающийся измерением и изучением полей ионизирующих излучений (фотонных и корпускулярных), изучением эффектов их взаимодействия с веществом, а также создаваемых в результате этого дозных полей (см.) в веществе. Д. и. и. широко используется в разработке способов формирования полей излучения и дозных полей с заданными параметрами. Средства Д. и. и. применяют при разработке и использовании источников ионизирующих излучений в народном хозяйстве, науке и медицине.

Возникновение и развитие Д. и. и. связано с открытием и практическим использованием рентгеновского и гамма-излучений, нейтронов и других ядерных частиц, с изучением их биол, действия. Стало необходимым дозировать полезные радиационные эффекты при воздействии излучения на различные материалы и биол, ткани, контролировать условия радиационной безопасности для всего населения, особенно для лиц, работающих в сфере действия радиации (см. Дозиметрический контроль). Д. и. и. внесла большой вклад в решение задач радиационной безопасности космических полетов.

Для медицины Д. и. и. является одной из смежных физ. дисциплин. Она занимается разработкой научных основ, методики и решением прикладных задач лучевой терапии, радиационной гигиены и других разделов мед. радиологии.

В 60—70-е гг. 20 в. сложилась клин, дозиметрия, к-рая является неотъемлемой частью лучевой терапии. Приобрела самостоятельное значение дозиметрия в радиационной гигиене. Появились реальные предпосылки к формированию радиобиол. дозиметрии, к-рая должна учитывать особые условия осуществления радиационных процессов в биол, объектах на клеточном и молекулярном уровнях.

Д. и. и. располагает многими расчетными и экспериментальными методами. Расчетные методы опираются на физику взаимодействия ионизирующих излучений с веществом и используют современные средства электронно-вычислительной техники, Экспериментальные методы Д. и. и. основаны на использовании для измерения дозиметрических величин различных макроскопических эффектов облучения специально подобранных веществ.

Основным в дозиметрии является ионизационный метод измерения. Он связан с главным свойством ионизирующего излучения — способностью производить ионизацию вещества. Другие методы основаны на преобразовании энергии ионизирующего излучения в видимый свет (люминесцентный метод), на изменении под действием излучения свойств полупроводников (полупроводниковый метод), на радиолизе веществ в результате хим. реакций (хим. метод), на почернении фотоэмульсии или появлении в ней изображений следов ионизирующих частиц (фотографический метод), на непосредственном измерении выделяющегося в веществе тепла (калориметрический метод). Наконец, в Д. и. и. могут использоваться радиационные эффекты, наблюдаемые на хромосомном наборе клеток (биол, метод).

Любой метод Д. и. и. является физ. измерением. В результате его применения получают численное значение той или иной физ. величины (дозиметрической характеристики). Это относится и к биол, методу, в к-ром измеряется не сам биол, эффект, а его нек-рая физ. мера, и биологическим он называется лишь потому, что непосредственным детектором излучения служит биол, объект, или потому, что измеряемая величина связана с определенным биол, признаком. Смешение физ. и биол, понятий может приводить к неверному представлению о так наз. биологической дозе, к-рой нередко пользуются в радиобиол. и других исследованиях.

На основе регистрации излучения с помощью того или иного метода дозиметрии можно получать информацию пе только о полях излучения и дозных полях, но и об источниках излучения, их изотопном составе и распределении в пространстве, в облучаемом теле. Этот аспект важен для решения многих задач радиационной гигиены (см.), радиоизотопной диагностики, экспериментальной биологии и медицины, широко использующих в своих исследованиях метод радиоактивных индикаторов. Как правило, здесь приходится иметь дело с источниками излучения относительно малой активности и соответственно с крайне низкими значениями дозы излучения. Фактически речь идет о регистрации потоков фотонов и частиц, анализе их энергетических спектров, изучении их временных характеристик. Измерение их имеет свою специфику, требует специальных методик, приборов и средств обработки информации. Этим занимается особый раздел радиационной измерительной техники — радиометрия (см.). Однако между Д. и. и. и радиометрией не существует резких различий и четкого разделения функций. Их методы и средства имеют много общего и во многих случаях дополняют друг друга.

Дозиметрия каждого вида ионизирующих излучений имеет свои методические, метрол. и другие особенности.

Наиболее полно разработана дозиметрия рентгеновского и гамма-излучений с энергией до 3 МэВ, за исключением области низких энергий (до нескольких десятков кэВ), где дозные характеристики зависят от энергетического спектра излучения, который существенно меняется в зависимости от глубины в веществе и условий облучения. Особо выделяется дозиметрия нейтронов, которые непосредственно не производят ионизации, а создают ее косвенно, через вторичные тяжелые заряженные частицы (протоны, дейтроны, альфа-частицы и др.). Вторичные тяжелые заряженные частицы, взаимодействуя с тканями, образуют треки (следы движения частиц) с высокой линейной плотностью ионизации (ЛИИ), т. е. с высокой линейной передачей энергии (ЛПЭ) излучения микроструктурам тканей (см. Линейные передачи энергии). Последнее иногда способствует более интенсивному развитию радиобиол. эффектов и в конечном счете приводит к повышенному биол, действию, эквивалентному поглощению большей энергии излучения (с малой ЛПЭ), чем та, к-рая фактически поглотилась в тканях (при высокой ЛПЭ). Поэтому говорят, что нейтроны и другие плотноионизирующие излучения обладают высокой относительной биол. эффективностью — ОБЭ (см. Относительная биологическая эффективность излучений); условно считают ОБЭ = 1 для рентгеновского излучения с энергией генерирования ок. 200 кВ.

С 60-х гг. 20 в. интенсивно развивается особый раздел Д. и. и., получивший название микродозиметрия. Микродозиметрия занимается исследованием микроскопического распределения энергии при взаимодействии излучения с веществом (фотонов и частиц с ядрами, атомами вещества, с клеточными структурами и клетками ткани). Учитывается статистический характер этого взаимодействия для более глубокого понимания радиобиол. процессов на клеточном и молекулярном уровнях и роль распределения поглощенной энергии излучения по ЛПЭ. Это особенно важно для дозиметрии смешанного излучения, для оптимального использования различных видов излучений в мед. радиологии.

Основным понятием Д. и. и. является поглощенная доза излучения — мера плотности энергии, переданной излучением веществу. Другими физ. величинами более узкого применения являются: экспозиционная доза излучения для рентгеновского и гамма-излучений с энергией фотонов до 3 МэВ; эквивалентная доза излучения — в задачах радиационной безопасности (см. Дозы ионизирующих излучений).

Эти физ. величины и единицы их измерения были выработаны в рамках Международной комиссии по радиационным единицам и измерениям (МКРЕ).

Клиническая дозиметрия ионизирующих излучений

Применение ионизирующих излучений для диагностики и лечения онкол, и других больных требует правильной количественной и качественной оценки характера распределения энергии излучения в облучаемой среде.

Основная задача клин, дозиметрии в лучевой терапии (см.) — выбор и обоснование методов и средств облучения, обеспечивающих наиболее благоприятное для данного больного распределение в теле поглощенной дозы излучения. При лечении онкол, больных эта задача сводится к созданию такого дозного поля (см.), при к-ром патол, очаг и возможные пути метастазирования получат необходимую и достаточную дозу излучения, вызывающую деструкцию опухолевой ткани, при наименьшем поглощении энергии нормальными тканями и особенно жизненно важными органами. Энергия ионизирующего излучения должна быть фракционирована во времени так, чтобы обеспечить наибольший терапевтический эффект.

В лучевой диагностике оптимизация условий облучения сводится к выбору условий и методов облучения, при которых можно получить наиболее полную диагностическую информацию при наименьшей лучевой нагрузке на организм.

Клин, дозиметрия использует расчетные и экспериментальные методы. Расчетные методы основаны на физ. законах взаимодействия ионизирующего излучения с веществом. Их применяют для определения дозы излучения в воздухе с целью характеристики поля излучения источников различной конфигурации и для определения поглощенной дозы в облучаемом теле.

Экспериментальные методы клин, дозиметрии имеют целью получить данные о пространственном распределении поглощенной дозы излучения в облучаемом теле. Для этого используют различные модельные системы — фантомы из тканеэквивалентных материалов (см. Фантом дозиметрический), внутри которых измеряют распределение дозы излучения.

Исходными данными для проведения лучевой терапии являются характеристики пучков излучения в воздухе. Путем систематического дозиметрического контроля (см.) устанавливают мощность экспозиционной дозы на заданных фокусных расстояниях и при определенных полях облучения. Качественный состав излучения определяется эффективной энергией фотонов или слоем половинного ослабления мощности дозы. На основании полученных данных при помощи таблиц относительных глубинных доз или графиков изодоз с учетом условий облучения для данного больного определяют экспозиционную дозу для однородной тканеэквивалентной среды, моделирующей облучаемое тело. Зная качественный состав излучения и свойства тканей, через которые проходит пучок лучей, экспозиционную дозу переводят в поглощенную и, т. о., получают данные о пространственном распределении поглощенной дозы. Учитывая неоднородность тканей человека, в распределение дозы вводят соответствующую поправку. При отсутствии в картах изодоз условий облучения, необходимых для данного больного, или с целью уточнений производят фантомные измерения на специально изготовленном фантоме, воспроизводящем по форме, размерам и составу облучаемый орган или часть тела.

Читайте также:  Рассчитайте производственную мощность хлебопекарни по выпуску батонов

При многопольном и подвижном облучении суммируют дозные поля. Для формирования дозного поля используют различные устройства — решетчатые и клиновидные фильтры, защитные блоки и др. Дозные поля составляют с учетом индивидуальных особенностей больного. При выборе оптимального для данного больного плана лучевой терапии необходимо располагать несколькими условными срезами, проходящими через центр патол, очага в горизонтальном, фронтальном и сагиттальном направлениях. Условные срезы изготавливают на прозрачной бумаге или пленке по данным рентгенол, обследования, обмера внешнего контура больного и атласа анатомических срезов. На условном срезе указывается место расположения патол, очага и жизненно важных органов. Срез накладывают на дозные карты в соответствии с различными вариантами распределения дозы и выбирают оптимальный вариант облучения.

Для суммирования дозных полей и выбора оптимальных условий облучения в практике лучевой терапии широко используют универсальные электронные, цифровые (ЭЦВМ) и аналого-цифровые (АЦВМ) вычислительные машины. Результаты расчетов выдаются на цифропечатающее устройство, фиксирующее полученное дозное распределение с учетом индивидуальных особенностей больного (контура среза и неоднородности тканей).

При решении задач клин, дозиметрии все большее внимание уделяется не только пространственной, но и временной оптимизации, т. е. подведению к очагу не только необходимой и достаточной дозы, но и оптимальному фракционированию поглощенной дозы. Разрабатывается система пространственно-временной оптимизации условий и методов облучения. Эти задачи решаются также на ЭВМ методами динамического программирования.

Дозиметры ионизирующих излучений

Дозиметры ионизирующих излучений — приборы, измеряющие дозу или мощность дозы излучения. Дозиметры различаются и по функциональному назначению, и по принципу действия.

По назначению дозиметры подразделяются на:

1) дозиметры контроля радиационно-химических процессов с диапазоном измерения 10 4 — 10 10 Р;

2) дозиметры для клин, и радио-биол. измерений с диапазоном измерения 1×10 4 P или 0,1×10 3 P/ мин;

3) приборы индивидуального дозиметрического контроля с диапазоном измерения 0,01 — 100 P;

4) приборы для контроля радиационной безопасности (с диапазоном измерения мощности дозы 0,1×10 3 мкР/сек); к ним обычно относят также и радиометры — приборы для измерения ионизирующих излучений, определяющие плотность потока ионизирующих излучений (см. Радиоизотопные диагностические приборы).

По виду регистрируемых излучений различают дозиметры рентгеновского и гамма-излучений, бета-дозиметры, дозиметры нейтронов и дозиметры для измерения смешанных излучений (напр., гамма и n; бета и гамма). К основным параметрам дозиметров относятся: класс точности, диапазон измерения, стабильность показаний во времени, изменение чувствительности по диапазону энергий.

Дозиметр состоит из двух основных функциональных узлов — блока детектирования (детектора) и электронно-измерительного устройства. Блоком детектирования называется устройство, предназначенное для преобразования энергии ионизирующего излучения в другой вид энергии, удобный для измерения. По физ. процессу, происходящему в детекторах под воздействием ионизирующего излучения, различают ионизационные, люминесцентные (обычно выделяют отдельно сцинтилляционные), химические, фотографические, калориметрические, полупроводниковые дозиметры, а также дозиметры с комбинированными детекторами (напр., полупроводник + сцинтиллятор).

Ионизационные дозиметры основаны на использовании электрического поля для собирания ионов, образованных ионизирующим излучением в веществе; их применяют наиболее широко. В простейшем виде ионизационный детектор состоит из двух параллельных пластин, между к-рыми приложено напряжение. Проводимость газа между пластинами зависит от приложенного напряжения. Типы детекторов характеризуются участком вольтамперной характеристики, на к-ром он работает.

В повседневной практике используются так наз. наперстковые ионизационные камеры, работа которых основана на принципе Брэгга — Грея — измерении ионизации газа в микрополости внутри твердого вещества, толщина стенок к-рой больше пробега вторичных электронов. При этом ионизацию газа обусловливают электроны, освобожденные в твердом веществе. Т. о., измеряя ионизацию газа в полости, можно определить мощность дозы или дозу в материале стенки. Если же материал стенки имеет такой же эффективный атомный номер, как воздух (ткань), то определяют экспозиционную дозу фотонного излучения в рентгенах (поглощенную дозу в радах). Воздухо- или тканеэквивалентность материала стенок камеры, к-рая определяет зависимость показаний от энергии излучения («ход с жесткостью» дозиметра), является одним из важных требований, особенно для клин, дозиметрии.

Источник

2.3. Технические средства радиационной, хи­мической, биологической разведки и кон­троля.

Для обеспечения боеспособности личного состава в условиях применения противником ОМП необходимо своевременно и умело использовать технические средства разведки, имеющиеся в подразделениях и частях. К этим средствам относятся войсковые дозиметрические приборы и приборы химической и биологической разведки.

Приборы радиационной и химической разведки и контроля предназначены для обнаружения радиоактивных и отравляющих веществ, определения границ районов заражения и осуществления постоянного контроля над степенью заражения местности, личного состава, военной техники, продовольствия и воды.

Приборы биологической разведки и контроля служат для обнаружения факта применения противником биологического оружия и установления видовой принадлежности биологических средств.

2.3.1 Приборы радиационной разведки и контроля

Излучение радиоактивных веществ способно ионизировать вещества среды, в которой они распространяются, ионизация в свою очередь является причиной ряда физических и химических изменений в веществах. Эти изменения во многих случаях могут быть сравнительно просто обнаружены и измерены, что и лежит в основе работы приборов радиационной разведки и контроля.

Для обнаружения и измерения радиоактивных излучений используются следующие методы:

  • ионизационный метод;
  • фотографический метод;
  • химический метод;
  • сцинциляционный метод;
  • радиофотолюминесцентный метод.

В современных приборах обнаружения и измерения радиоактивных излучений наиболее широко используется ионизационный метод. Такие приборы называются дозиметрическими.

Войсковые дозиметрические приборы (приборы радиационной разведки и контроля) предназначены:

  • для обнаружения радиоактивного заражения и измерения мощности дозы излучения на зараженной местности;
  • для определения дозы излучения, полученной личным составом за время пребывания на местности, зараженной радиоактивными веществами;
  • для измерения степени зараженности продуктами ядерного взрыва личного состава, вооружения и военной техники, воды, продовольствия и другого имущества.

В соответствии с предназначением, дозиметрические приборы подразделяются на следующие основные типы:

  • индикаторы – сигнализаторы — предназначены для регистрации радиоактивного заражения местности и различных предметов, а также подачи звукового и светового сигналов при обнаружении радиоактивных излучений;
  • измерители мощности дозы — предназначены для измерения мощности дозы излучения на местности и степени заражения различных объектов продуктами ядерного взрыва;
  • измерители дозы — предназначены для измерения поглощённой дозы гамма (гамма-нейтронного) излучения.

Все дозиметрические приборы, работающие на основе ионизационного метода, имеют аналогичное устройство:

  • воспринимающее устройство (детектор излучений);
  • электрическая схема, сложность которой может быть различна в зависимости от типа и назначения прибора;
  • измерительный или регистрирующий прибор (как правило микроамперметр), шкала которого отградуирована в единицах измерения дозы излучения, мощности дозы излучения или степени зараженности, в зависимости от назначения прибора;
  • источники питания, в качестве которых применяются сухие элементы или батареи.

14

Рис.16. Индикатор-сигнализатор ДП-64:
1-пульт сигнализации; 2-тумблер «РАБОТА-КОНРОЛЬ»; 3-тумблер «ВКЛ-ВЫКЛ»; 4-кабель питания; 5-блок детектирования; 6-сигнальная лампа; 7 — динамик

Индикатор-сигнализатор ДП-64 (рис. 16) предназначен для постоянного радиационного наблюдения и сигнализации о радиоактивном заражении местности. Он работает в следящем режиме и обеспечивает звуковую и световую сигнализацию при достижении на местности уровня радиации 0,2 р/ч. Появление периодических вспышек индикаторной лампочки указывает, что в данном месте мощность экспозиционной дозы достигает 0,2 Р/ч. С увеличением мощности гамма-излучения частота вспышек индикаторной лампочки возрастает. Время срабатывания — 3 сек. Прибор работоспособен в интервале температур от -40°С до +50°С и относительной влажности до 98 %. Питание от сети переменного тока 127/220В или аккумуляторов с напряжением 6 В. Готовность прибора к работе через 30 сек.

Прибор радиационной и химической разведки (ПРХР) устанавливается на подвижных бронированных объектах (например в ЗРК С-300ПС – в кабине МАЗ-543, на задней стенке).

ПРХР предназначен для:

  • измерения мощности дозы гамма-излучения на местности;
  • выдачи звуковой и световой сигнализации и управления исполнительными механизмами средств защиты экипажа объекта при возникновении радиоактивного заражения местности (сигнализация и команда «Р«);
  • сигнализации и управления средствами защиты экипажа объекта при ядерном взрыве (сигнализация и команда «А«);
  • обнаружения в воздухе ОВ типа зарин, сигнализации и управления исполнительными механизмами средств защиты экипажа объекта (сигнализация и команда «О«).

Диапазон измерений уровней радиации в пределах от 0,2 до 150 р/ч. Имеется два поддиапазона: 0,2 — 5 р/ч и 5 — 150 р/ч, погрешность измерений ±20 %.

Конструктивно прибор выполнен в виде трех герметичных блоков: измерительного пульта, датчика и блока питания. Кроме того, имеется устройство по забору воздуха, называемое «циклон» с трубкой обогрева (входной) и трубкой выходной (фото 5).

В приборе предусмотрена раздельная электрическая проверка сигнализации «Р«, «А» и «О«.

Сигнализация и команда «Р» срабатывает при радиоактивном заражении местности, когда мощность гамма-излучения превысит 0,05 p/ч, время срабатывания не превышает 10 секунд.

Читайте также:  Какая мощность у стиральных машин самсунг

Сигнализация и команда «А» срабатывает, когда мощность дозы превышает 4 р/сек., время срабатывания не превышает 0,1 секунды.

Сигнализация и команда «О» срабатывает при появлении в воздухе концентрации ОВ 5*10-5 – 2*10-4 мг/л и выше, время срабатывания не выше 30 секунд.

15

Фото 5. Прибор радиационной и химической разведки (ПРХР):
1-пульт измерительный; 2-датчик; 3-блок питания; 4-устройство для забора воздуха («циклон») с трубкой обогрева и трубкой выходной.

Рентгенметр ДП-5В предназначен для измерения мощности поглощенной дозы гамма-излучения в широком диапазоне (от 0,05 мрад/час до 200 рад/час) и обнаружения бета-излучения.

Конструктивно измеритель мощности дозы ДП-5В состоит из пульта измерительного и блока детектирования, соединенных кабелем (фото 6).

16

Фото 6. Прибор ДП-5В: 1 — измерительный пульт; 2 — соединительный кабель; 3 — кнопка сброса показаний; 4 — переключатель поддиапазонов; 5 — микроамперметр; 6 — футляр прибора; 7 — блок детектирования; 8 — поворотный экран; 9 — контрольный источник;
10 — тумблер подсвета шкалы микроамперметра; 11 — удлинительная штанга.

Блок детектирования содержит газоразрядные счетчики, контрольный источник и поворотный экран, фиксируемый в трех положениях:

  • для измерения гамма- излучения,в котором счетчик закрыт экраном;
  • для измерения бета-излучения, в котором счетчик открыт;
  • для контроля работоспособности прибора, в котором напротив счетчика устанавливается контрольный источник.

Пульт измерительный содержит электронные устройства обработки импульсов, регистрации и схемы питания. На передней панели расположен стрелочный прибор с подсветкой, переключатель поддиапазонов и две кнопки.

Питание от трех элементов питания типа КБ-1. Кроме того, питание прибора может осуществляться от источника постоянного тока или аккумуляторов иных напряжений, для работы с которыми прибор имеет делитель напряжения.

Технические характеристики прибора:

1.Пределы измерения на поддиапазонах измерения мощности дозы гамма- излучения:

  • первый, 5-200 рад/ч;
  • второй, 500-5000 мрад/ч;
  • третий, 50-500 мрад/ч;
  • четвертый, 5-50 мрад/ч;
  • пятый, 0,5-5 мрад/ч;
  • шестой, 0,05-0,5 мрад/ч.

2. Работа прибора обеспечивается при температуре окружающей среды от -50 до +50°С и влажности воздуха при +25°С — до 100%.

3. Ресурс энергопитания от одного комплекта батарей составляет не менее 55 часов.

Определение уровня гамма радиации на местности производится на удалении 0,7-1 м от земли, измерение начинается с поддиапазона «200″.

Перед определением степени зараженности поверхностей радиоактивными веществами измеряется уровень гамма-фона местности.

При обнаружении бета-излучений, зонд располагается на уровне 1-1,5 см от зараженной поверхности и производится два замера — в положении экрана «Г» и «Б». Разность результатов измерений указывает на наличие бета-излучения.

Комплект войсковых дозиметров ДП-22В предназначен для измерения поглощённой личным составом дозы гамма-излучения (рис. 17).

17

Рис. 17 Комплект дозиметров
ДП-22В

В комплект ДП-22В входят: дозиметры ДКП-50А — 50 шт., зарядное устройство ЗД-5, футляр.

Технические характеристики прибора:

  • Диапазон измерений дозиметра ДКП-50А от 2 до 50 ренген.
  • Погрешность измерения составляет ± 10 %.
  • Зарядка дозиметра не превышает 4 раз в сутки.
  • Продолжительность непрерывной работы комплекта питания (2 элемента 1,6-ПМЦ-V-8) 30 часов.
  • Вес комплекта 5,6 кг, вес дозиметра 40 г.

Комплект войсковых измерителей дозы ИД-1 предназначен для измерения суммарной дозы гамма-нейтронного излучения в диапазоне от 20 до 500 рад.

Он включает 10 войсковых измерителей дозы ИД-1, зарядное устройство ЗД-6, техническую документацию и укладочный ящик.

Саморазряд измерителя дозы ИД-1 за сутки равен одному делению шкалы. Он представляет собой ионизационную камеру с подключенным параллельно конденсатором. Перед выдачей личному составу, измеритель дозы заряжают на зарядном устройстве (фото 7).

18

Фото 7. Комплект войсковых измерителей дозы ИД-1

Порядок заряда аналогичен заряду дозиметра ДКП-50А. Поглощённая доза, зарегистрированная измерителем дозы ИД-1 во время работы в поле действия ионизирующего излучения, отсчитывается непосредственно через окуляр со стороны держателя по шкале. Смотровое окно при этом должно быть направлено на источник рассеянного света.

2.3.2 Приборы химической разведки и контроля

Химическая разведка складывается из непосредственно разведки и химического наблюдения.

Основными задачами химической разведки являются:

  • определение начала химического нападения для своевременного принятия мер противохимической защиты;
  • установление характера отравляющего вещества, примененного противником, и концентрации его для определения необходимых мер по защите личного состава;
  • определение конца химического нападения для установления возможности безопасного снятия средств защиты.

Все эти задачи решаются различными способами с использованием средств индикации (определения) отравляющих веществ. Способы и средства индикации отравляющих веществ в полевых условиях должны позволять быстро и надежно определять отравляющие вещества и быть максимально простыми.

Способы индикации отравляющих веществ подразделяются на физические и химические.

Для определения отравляющих веществ в полевых условиях наиболее наглядными и простыми в исполнении оказываются химические способы, которые основываются на взаимодействии отравляющих веществ с различными реактивами (индикаторами), приводящем к видимому изменению среды.

Приборы химической разведки служат для обнаружения ОВ, их идентификации (опознавания) и определения концентрации. Они делятся на войсковые и специальные, используемые специальными химическими подразделениями. К войсковым приборам химической разведки относятся средства индикации, газоопределители и автоматические газосигнализаторы.

Войсковой прибор химической разведки (ВПХР) предназначен для определения в воздухе, на местности, вооружении и военной технике зарина, зомана, иприта. фосгена, дифосгена, синильной кислоты, хлорциана, а также паров VX и BZ в воздухе.

В состав ВПХР входят (рис. 4.18): корпус, крышка, ручной насос, кассеты с индикаторными трубками, противоарозольные фильтры, насадка, защитные колпачки, фонарь, грелка с патронами, лопатка, инструкция-памятка по работе с прибором, инструкция по обнаружению фосфорорганических ОВ, плечевой ремень.

19

Рис.18. ВПХР: 1 — корпус; 2 — крышка; 3 — ручной насос; 4 — кассеты с индикаторными трубками; 5 — противоарозольные фильтры; 6 — насадка; 7 — защитные колпачки; 8 — фонарь; 9 — грелка; 10 — патроны к грелке; 11 – лопатка; 12 — инструкция-памятка по работе с прибором; 13 — инструкция по обнаружению фосфорорганических ОВ; 14 — плечевой ремень.

Индикаторные трубки предназначены для определения ОВ, и представляют собой стеклянные запаянные с двух концов трубки с помещенными внутри их наполнителем и ампулами с реактивами (рис. 19).

20

Рис. 19. Индикаторные трубки: 1 — корпус трубки; 2 — наполнитель; 3 — ватный тампон; 4 — обтекатель; 5 — ампулы с индикатором; 6 — маркировочное кольцо.

Индикаторные трубки имеют условную маркировку, нанесенную в виде одного или нескольких цветных колец на ее верхней части. Трубки одинаковой маркировки помещаются в бумажные кассеты — по 10 штук в кассете.

На чехле кассеты имеется та же маркировка, что и на трубках, указан срок годности индикаторных трубок, кроме того, наклеен цветной эталон, на котором даны окраски, возникающие на наполнителе трубок при взаимодействии индикатора с отравляющим веществом, порядок работы с индикаторной трубкой. В прибор ВПХР входят три комплекта индикаторных трубок.

Реактивы, используемые в индикаторных трубках, являются специфичными, образуют окрашенные соединения только с конкретно определенным ОВ (или определенной группой ОВ).

Порядок работы с ВПХР заключается в следующем. При просасывании ручным поршневым насосом, который при 25—30 полных качаниях обеспечивает прохождение через индикаторную трубку 1 л. зараженного воздуха, в трубках происходит изменение окраски наполнителя под действием ОВ. По изменению окраски наполнителя и её интенсивности или времени перехода окраски судят о наличии ОВ и его примерной концентрации.

Войсковой индивидуальный комплект химического контроля (ВИКХК) предназначен для обнаружения зараженности воздуха, воды и поверхности такими отравляющими веществами, как зарин, зоман, VХ, иприт, люизит (фото 8).

21

Фото 8. Войсковой индивидуальный комплект химического контроля (ВИКХК)

Он представляет собой комплект из трех индикаторных элементов для обнаружения ОВ в воздухе или на поверхностях и трех индикаторных элементов для обнаружения ОВ в воде.

Индикаторные элементы герметично упакованы, промаркированы и прикреплены к обложке, снабженной инструкцией по использованию ВИКХК и образцами окрасок индикаторных элементов. Каждый ВИКХК упакован в полиэтиленовый чехол.

2.3.3 Приборы биологической разведки и контроля

Приборы биологической разведки и контроля (ПБРиК) являются одним из основных средств ведения биологической разведки. С помощью ПБРиК осуществляется постоянный и повсеместный контроль над наличием в атмосфере аэрозолей биологических средств, подается сигнал в случае их появления и производится отбор проб. Наиболее общим фактом применения биологического оружия является нарастание общей насыщенности воздуха не только крупнодисперсным, но и мелкодисперсным аэрозолем. Такую информацию способны дать автоматически действующие струнные и фотоэлектрические счетчики и дистанционные локаторы аэрозолей на основе лазеров. Более достоверную информацию о биологической природе аэрозоля могут дать ПБРиК, основанные на методах определения белков, аминокислот, ферментативной активности микроорганизмов и т.п.

Все ПБРиК, как правило, состоят из системы отбора пробы, регистрирующей системы и сигнальной системы. ПБРиК используются в боевых порядках войск и районах их дислокации, и в сочетании с методами специфического анализа обеспечивают комплексное решение основных задач, стоящих перед биологической разведкой.

Источник

Гражданская оборона

2.2.5. Приборы радиационной и химической разведки и контроля

Обнаружить радиоактивные вещества человек не может, так как они лишены каких-либо внешних признаков. Они не обладают ни цветом, ни запахом, ни вкусом. Только специальными приборами (рентгенметрами и дозиметрами) можно определить уровень и мощность радиационного загрязнения местности, воды, продуктов питания, зданий, сооружений, транспорта, организма.

Читайте также:  Мощность ноутбука toshiba satellite

Измерители мощности дозы (рентгенметры) ДП-5А, ДП-5Б и ДП-5В являются основными дозиметрическими приборами для измерения уровней радиации (мощности дозы излучения) и радиоактивной зараженности различных предметов по гамма-излучению.

Основные части прибора ДП-5А (рис. 2.13) — это измерительный пульт (рис. 2.14) и зонд (рис. 2.15), соединенный с пультом с помощью гибкого кабеля длиной 1,2 м.

Рентгенметр ДП-5А:

1 — кабель телефонов; 2 — футляр; 3 — крышка футляра; 4 — измерительный пульт; 5 — контрольный препарат; 6 — зонд; 7 — кабель зонда; 8 — удлинительная штанга

Измерительный пульт рентгенметра ДП-5А:

1 — кожух; 2 — панель; 3 — кнопка сброса показателей микроамперметра; 4 — гнездо подключения телефонов; 5 — ручка потенциометра регулировки режима работы; 6 — микроамперметр; 7 — тумблер подсвета шкал; 8 — переключатель поддиапазонов; 9 — разъемное соединение для подключения кабеля зонда; 10 — пробка корректора механической установки нуля

Зонд со снятым корпусом:

1 — стальной корпус; 2 — поворотный экран; 3 — окно; 4 — опорные выступы; 5 — газоразрядный счётчик СИ-3БГ; 6 — газоразрядный счётчик СТС-5; 7 — плата; 8 — накидная гайка; 9 — ручка

При подготовке прибора к работе нужно установить стрелку микроамперметра на ноль, ручку РЕЖИМ повернуть против хода часовой стрелки до упора, ручку переключателя поддиапазонов установить в положение ВЫКЛ., вскрыть отсек питания и подсоединить сухие элементы, соблюдая при этом полярность. Измерение уровней радиации на местности производится по шкале «0-5» (при уровнях радиации до 5 Р/ч) при положении переключателя «х1000», а при более высоких уровнях — по шкале «0-200» при положении переключателя «200». Пульт прибора с зондом должен находиться на уровне груди, зонд должен быть уложен в чехол. Определение степени зараженности кожных покровов людей, одежды, техники, транспорта, продовольствия, воды и других предметов производят на поддиапазонах «х1000», «х100», «х10», «х1», «х0,1», снимая показания по верхней шкале («0-5») прибора и умножая их на коэффициент, соответствующий положению переключателя поддиапазонов. Перед измерениями степени заражения определяют величину гамма-фона, для чего измеряют уровни радиации на расстоянии 15-20 м от зараженного объекта. Затем зонд подносят к поверхности зараженного объекта и перемещением вдоль нее по частоте щелчков в телефоне отыскивают наиболее зараженный участок. Зонд устанавливают на высоте 1-1,5 см над местом максимального заражения, переключатель ставят в положение, при котором стрелка прибора дает показания в пределах шкалы, и снимают показания. Из полученных показаний вычитают значение гамма-фона.

Существует норматив по подготовке измерителя мощности дозы (рентгенметра) типа ДП-5 к работе: «отлично» — 6 мин; «хорошо» — 8 мин; «удовлетворительно» — 10 мин.

Измеритель мощности дозы ИМД-21Б (рис. 2.16) предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения и выдачи светового сигнала о превышении мощности дозы установленного порогового значения. Диапазон измерения мощности экспозиционной дозы от 1 до 10 000 Р/ч. Измеритель обеспечивает сигнализацию о превышении мощности дозы установленного порогового значения — 1, 5, 10, 50 и 100 Р/ч.

1 — блок измерения средней частоты; 2 — индикаторное табло; 3 — сигнальная лампа ПОРОГ; 4 — индикатор включения питания прибора; 5 — переключатель ПОРОГ; 6 — кнопка ПРОВЕРКА; 7 — тумблер ТАБЛО; 8 — тумблер СЕТЬ; 9 — разъем цепи блока детектирования; 10 — заглушка множителя показаний; 11 — разъем цепи питания; 12 — блок детектирования; 13 — скобы для крепления блока детектирования

В комплект прибора ИМД-21Б входят: измерительный пульт, блок детектирования, монтажные части (кабели, зажимы, розетки), комплект ЗИП.

Для подготовки прибора к работе следует включить тумблер СЕТЬ, а затем тумблер ТАБЛО и прогреть прибор 5 мин.

Измеритель работает автоматически, производит измерение мощности экспозиционной дозы гамма-излучения и сигнализирует о повышении установленного порогового значения мощности дозы. При нормальной радиационной обстановке рекомендуется работать в режиме сигнализации, установив тумблер ТАБЛО на измерительном блоке в положение ВЫКЛ. Если загорается индикатор ПОРОГ, включить тумблер ТАБЛО и снять показания. По окончании работы тумблеры СЕТЬ и ТАБЛО установить в положение ВЫКЛ.

Дозиметры предназначены для измерения дозы внешнего облучения людей, находящихся на местности, зараженной радиоактивными веществами. Комплект индивидуальных дозиметров ДП-22В (рис. 2.17) состоит из 50 прямо показывающих дозиметров ДКП-50А индивидуального пользования (рис. 2.18) и зарядного устройства ЗД-5. Дозиметр ДКП-50А обеспечивает измерение индивидуальных доз гамма-излучения в диапазоне от 2 до 50 Р при уровнях радиации от 0,5 до 200 Р/ч.

Комплект индивидуальных дозиметров ДП-22В:

1 — укладочный ящик; 2 — дозиметры ДКП-50А; 3 — зарядное устройство ЗД-5

Дозиметр ДКП-50А:

а — общий вид; б — шкала

Подготовка дозиметра к работе заключается в его зарядке. Для этого необходимо подключить источники питания, отвинтить защитную оправу дозиметра и защитный колпачок зарядного гнезда. Затем поставить дозиметр в зарядное гнездо зарядного устройства и, наблюдая в окуляр, легко нажать на дозиметр и далее поворачивать ручку потенциометра вправо до тех пор, пока изображение нити на шкале дозиметра не перейдет на ноль. После этого вынуть дозиметр из зарядного гнезда, проверить положение нити на дневной свет, завинтить защитную оправу дозиметра и колпачок зарядного устройства. Дозиметр носят в кармане одежды в вертикальном положении (как авторучку). Периодически наблюдая в окуляр дозиметра, по шкале определяют дозу облучения, полученную во время пребывания на зараженной местности. Отсчет производится при вертикальном положении изображения нити.

Для определения наличия отравляющих веществ в воздухе, на местности и на различных предметах применяются приборы химической разведки. Одним из таких приборов является войсковой прибор химической разведки (ВПХР). Принцип работы ВПХР (рис. 2.19) основан на изменении цвета специально подобранных веществ (индикаторов) при взаимодействии с ядовитыми веществами. Прибор состоит из корпуса с крышкой и размещенных в нем ручного насоса, бумажных кассет с индикаторными трубками трех видов (с красным кольцом и красной точкой и с желтым кольцом для определения отравляющих веществ зарина и V-газов и иприта, соответственно, и с тремя зелеными кольцами для определения фосгена, синильной кислоты и хлорциана) — рис. 2.20, противодымных фильтров, насадки к насосу, защитных колпачков, электрического фонаря, грелки и патронов к ней.

1 — ручной насос; 2 — плечевой ремень с тесьмой; 3 — насадка к насосу; 4 — защитные колпачки для насадки; 5 — противодымные фильтры; 6 — патрон грелки; 7 — электрический фонарь; 8 — корпус грелки; 9 — штырь; 10 — лопатка; 11 — индикаторные трубки в кассетах

Индикаторные трубки для определения ОВ:

а — зарина и V-газов; б — фосгена, синильной кислоты и хлорциана; в — иприта; 1 — корпус трубки; 2 — ватные тампоны; 3 — накопитель; 4 — ампула с реактивами

Для определения наличия в воздухе фосгена, хлорциана, синильной кислоты необходимо открыть крышку прибора, отодвинуть защелку и вынуть насос. Затем следует вскрыть трубку с тремя зелеными кольцами, разбить в ней ампулу, вставить ее в насос и сделать 10-15 качаний. После этого вынуть трубку из насоса и сравнить окраску наполнителя трубки с эталоном, нанесенным на кассете.

При пониженных температурах чувствительность трубок снижается. Поэтому успешно применять индикаторные трубки зимой можно только при использовании грелки, которой оттаивают ампулы, подогревают трубки. Температура в грелке поддерживается химической реакцией. Для подготовки грелки к работе необходимо вставить патрон в центральное гнездо грелки и ударом руки по головке штыря разбить находящуюся в патроне ампулу. Появление паров из патрона указывает на нормальный пуск грелки. Перед вскрытием индикаторных трубок их вставляют в боковые гнезда грелки для оттаивания.

Наличие некоторых СДЯВ в воздухе (таких, как хлор, аммиак и некоторых других) и их концентрацию можно определить с помощью универсального переносного газоанализатора УГ-2 (рис. 2.21).

Универсальный переносной газоанализатор УГ-2

Войсковой индивидуальный комплект химического контроля (ВИКХК) предназначен для обнаружения зараженности воздуха и воды отравляющими веществами типа зарин, зоман, VX, иприт, люизит; для идентификации зарина, зомана, VX от иприта и люизита, а также для обнаружения ОВ типа зоман, иприт, VX на невпитывающих поверхностях.

В комплект ВИКХК входят: картонная обложка с образцами окрасок индикационных эффектов, дополнительный бумажный вкладыш с инструкцией по эксплуатации и образцами окрасок индикационных эффектов, индикаторные средства, устройство (спаренные пластины) для раздавливания ампул.

ВИКХК состоит из шести индикаторных средств (три — для анализа воздуха или поверхностей, три — для анализа воды), герметично упакованных в пакеты из металлической полимерной пленки, которые легко удаляются в средствах индивидуальной защиты по надрезам.

Индивидуальное средство химического контроля ИСХК предназначено для обнаружения зараженности воздуха фосфорорганическими отравляющими веществами с помощью всех типов противогазов.

В состав ИСХК входят герметичная упаковка и краткая инструкция-памятка (рис. 2.22).

Источник