Как выбрать дозиметр?

Бытовые, профессиональные или узкоспециализированные дозиметры радиации позволяют определить реальный радиационный фон в помещении и в окружающей среде. С помощью таких приборов удается подсчитать количество радионуклидов в продуктах питания и в строительных материалах, на денежных купюрах, одежде и транспортных средствах.

Дозиметры также дают возможность зафиксировать полученную человеком дозу облучения при работе с потенциально опасными радиоактивными материалами и оборудованием. Это особо важно для защиты персонала медицинских учреждений в кабинетах рентгенографии и радиохирургии, в научно-исследовательских радиофизических лабораториях и на атомных электростанциях.

Виды дозиметров

В зависимости от своего функционального назначения все используемые в настоящее время дозиметры-радиометры разделяются на два основных вида – индивидуальные (бытовые) и профессиональные. При этом все приборы подразделяются на следующие категории:

• индикаторы;
• сигнализаторы;
• измерители;
• поисковики;
• спектрометры.

Термином «дозиметр» обозначаются приборы, определяющие накопленную дозу радиации. Радиометры же показывают мощность ионизирующего радиоактивного излучения в настоящий момент времени и в конкретном месте. Однако на бытовом уровне для упрощения все приборы для измерения уровня радиации, включая рентгенометры, называют дозиметрами.

Индикаторы

Индикационные приборы – самые простые по своему устройству и наименее чувствительны. Зачастую в эту группу входят бытовые дозиметры. Такие модели позволяют определить с достаточной точностью наличие радиоактивного излучения в продуктах питания, стройматериалах, на деньгах, спецодежде или в помещениях.

Сигнализаторы

Такие дозиметры призваны сигнализировать о резком изменении радиационного фона и по своей сути являются разновидностью индикаторов. Приборы имеют четкий порог сигнализации при достижении уровня радиации в окружающей среде. Такие дозиметры бывают как бытового, так и профессионального уровня.

Сигнализаторы также могут быть стационарными, установленными в помещении или в контрольных точках прилегающей территории, а также портативными. Мобильные индикаторы-сигнализаторы помещаются в карман или дамскую сумку. При повышении уровня радиационного излучения прибор сообщит об этом звуковым, световым или вибрационным сигналом.

Измерители

Измерительные дозиметры-радиометры обладают высокой чувствительностью и оснащены более совершенными датчиками. Такие приборы требуют более длительного времени для точного измерения уровня радиации, но при этом работают в широком спектре видов ионизированного излучения.

Измерители – это профессиональные дозиметры, которые также обладают дополнительными функциональными возможностями, оснащаются накопителями данных и имеют возможность коммутации с компьютером. Такие приборы могут изготавливаться в виде карманного устройства или в виде комплексных радиометрических портативных лабораторий в кейсах.

Поисковики

Это типичные дозиметры-радиометры, которые обладают сравнительно низкой точностью измерений, но при этом достаточно высокой скоростью реакцией на изменение радиационного фона в окружающей среде. Название категории обозначает главное их функциональное назначение – поиск радиационных аномалий на грунте при геологоразведке, в сооружениях, в промышленном оборудовании или при приеме металлолома и прочего вторсырья.

Спектрометры

Это самый сложный в технологическом смысле вид дозиметров радиации профессионального уровня. Такие приборы дают возможность определить не только наличие и величину ионизированного излучения, но и тип радиоактивного изотопа, ставшего источником повышения радиационного фона. Стоимость таких устройств дороже бытовых дозиметров более чем в 10 раз.

Типы датчиков радиации

Основной рабочий элемент дозиметра-радиометра – детектор радиоактивного фона или счетчик ионизированных частиц. Такие датчики могут регистрировать альфа-, бета- или гамма-излучение по отдельности или же обладать универсальными регистраторами всех видов радиации.

Современные дозиметры оснащаются одним из четырех типов датчиков:

• слюдяные счетчики Гейгера;
• газоразрядные трубки;
• термолюминесцентные;
• сцинтилляционные кристаллы.

Кроме того, крайне редко и в достаточно ограниченной сфере применения используются PIN-диоды. Такие детекторы имеют очень низкую чувствительность, реагируют на критические значения радиации и устанавливаются в непрофессиональные «игрушечные» дозиметры в виде брелоков или дополнительных устройств, подключаемых к смартфонам.

Наличие того или иного из перечисленных видов детекторов предопределяет основные технические характеристики прибора, такие как чувствительность, скорость реакции и диапазон измерений. Кроме того, каждый тип датчика непосредственно влияет на цену дозиметра.

Слюдяные счетчики Гейгера

Это один из самых ранних и до сих пор наиболее точных и простых видов детекторов ионизированных частиц. Им могут быть оснащены как бытовые дозиметры, так профессиональные радиологические лаборатории, а также индикаторы и стационарные сигнализаторы. Торцевые слюдяные счетчики просты в работе, долговечны и надежны при регистрации альфа- и бета-излучения.

Газоразрядные

Это самый распространенный тип датчиков, которыми оснащаются как профессиональные, так и бытовые дозиметры радиации. Детектор представляет собой газоразрядные трубки типа СБМ-20 и СБМ-10 со всеми их модификациями. Они эффективны для определения гамма-излучения, но абсолютно не подходят для регистрации альфа-лучей, а бета-частицы определяются таким датчиком исключительно при крайне жестком излучении.

Термолюминесцентные

Такие датчики показали свою высокую эффективность при определении уровня накопленной дозы от рентгеновского облучения. Термолюминесцентные лампы отличаются маленькими размерами, благодаря чему широко используются в портативных дозиметрах радиации.

Сцинтилляционные кристаллы

Это самый чувствительный тип датчиков. В сравнении со счетчиком Гейгера дозиметры-радиометры, оснащенные сцинтилляционными кристаллами, имеют в 20 раз большую чувствительность и точность измерений.

Компактность – немаловажное преимущество таких детекторов. Они могут быть установлены как в переносных радиологических лабораториях профессионального уровня, так и в карманных мобильных дозиметрах радиации.

Сцинтилляционные кристаллы устанавливают в индикаторах и сигнализаторах, когда необходима высокая скорость реагирования на изменившийся радиационный фон. Также ими оснащают радиометры поисковики для точного определения источника радиации. Однако большой минус таких детекторов – бесполезность для регистрации альфа-излучения.

Советы по выбору

Каждый дозиметр радиации имеет свой определенный набор функций, обладает ограниченным диапазоном измерений и степенью чувствительности. Все эти технические характеристики оказывают непосредственное влияние на стоимость прибора, которая далеко немаленькая, если речь идет о сертифицированных приборах, а не о «игрушечных» девайсах.

Чтобы избежать неоправданной переплаты за ненужный функционал, неактуальный диапазон измерений и не имеющую особой важности чувствительность дозиметра следует определиться с целями и задачами приобретаемого устройства.

Для бытовых дозиметров вряд ли понадобится функция накопления данных и коммутации прибора с компьютером через USB-порт или Bluetooth. Для определения уровня радиации в овощах, фруктах, лесоматериалах и прочих товарах широкого потребления достаточно простых индикационных систем с минимальным набором функций. Оптимальным вариантом для этого могут стать дозиметры-радиометры на основе как счетчиков Гейгера, так и приборы, оснащенные термолюминесцентными трубками.

Отдельной антирекомендации заслуживают дешевые миниатюрные бытовые дозиметры на основе PIN-диодов. Такие устройства выпускаются в виде ручки либо как дополнительное устройство к мобильному телефону. Практика использования подобных приборов показала их крайне низкую эффективность и бесполезность такой покупки, пусть даже и при очень выгодной цене.

Проверка дозиметров

В бытовых условиях рядовому обывателю проверить дозиметры-радиометры крайне сложно ввиду отсутствия эталона, который могут иметь только лицензированные организации. Среди подручных средств специалисты рекомендуют использовать:

• гранит – его естественный радиационный фон примерно 30-90 мкР/ч;
• хлористый калий – 18-40 мкР/ч;
• вольфрам-ториевые сварочные электроды – 40-250 мкР/ч.

Натуральный хрусталь также дает незначительное, но заметное на дозиметре отклонение от природного радиационного фона. Указанные диапазоны вероятного излучения предложенных материалов не позволят с высокой степенью точности определить чувствительность прибора, однако для проверки его дееспособности этого вполне достаточно.