Індивідуальний дозиметр

Технічне рішення, що заявляється, відноситься до галузі дозиметрії іонізуючого випромінювання, зокрема до індивідуальної дозиметрії, що звичайно застосовується на підприємствах атомної промисловості для моніторингу можливого опромінення персоналу. Запропоноване технічне рішення може бути використане для індивідуальної дозиметрії цивільного населення у випадках раптового аварійного опромінення, подібних до Чорнобильської аварії, або внаслідок можливих терористичних актів із застосуванням так званих "брудних атомних бомб", що розпорошують радіоактивні речовини. В індивідуальних дозиметрах використовуються чутливі до опромінення датчики, дія яких заснована на різних фізичних ефектах. Це фотографічні плівки, що темніють під дією радіації; скляні пластинки, в яких виникають центри забарвлення; речовини, що виявляють ефект термолюмінісценції; використовують також електростатичні ефекти і хімічні перетворення та інше. Відомим аналогом є "Комплект дозиметрів термолюмінесцентних КДТ-02М", що призначений для вимірювання індивідуальних доз працівників атомної промисловості (Б.В. Поленов. Дозиметрические приборы для населения. Энергоатомиздат, Москва, 1991, с.27). Комплект складається з набору індивідуальних дозиметрів та пристрою для зчитування інформації про дозу. Дозиметр являє собою пластикову касету з розмірами 20х50мм і товщиною 15 мм, всередині якого розміщуються кілька детекторів, виготовлених з фтористого літію та бората магнію у вигляді таблеток діаметром 5мм і товщиною 1мм. Індивідуальний дозиметр видається працівникові зранку і повертається увечері для перевірки дози можливого опромінення. Для зчитування інформації про дозу опромінення використовується прилад УПФ-02М, у якому таблетки нагріваються до температури 300°С. Під час нагріву таблетки випускають світло, інтенсивність якого пропорційна до дози опромінення. Перевагою термолюмінесцентних дозиметрів є висока чутливість. З точки зору застосування як аварійного дозиметра для масового і повсякденного використання населенням недоліками є втрата первинної інформації про дозу після першого ж прогріву дозиметричної таблетки під час вимірюванні дози, тобто неможливо повторне вимірювання тієї самої таблетки, що може створювати проблеми у спірних ситуаціях; значний федінг дозиметричного сигналу, тобто досить швидке затухання сигналу після опромінення, що впливає на точність оцінки дози та затрудняє калібрування відносно первинних еталонів, і громіздка конструкція переносного дозиметричного датчика - касети з дозиметричними таблетками, не зручна для повсякденного користування. Прототипом є "Комплект індивідуальних вимірювачів дози ИД-11". (М.Т. Максимов, Г.О. Оджагов. Радиоактивные загрязнения и их измерение. Энергоатомиздат, Москва, 1986, с.118). Індивідуальний вимірювач дози являє собою скляну пластинку, що розміщена у пластмасовому жорсткому корпусі, розміри якого такі ж, як і у термолюмінесцентного дозиметра. У пластинці, що виготовлена із скла спеціального складу, під дією іонізуючого випромінювання виникають центри забарвлення, концентрація яких пропорційна до дози. "Пристрій для вимірювання типу ИУ" вимірює ступінь затухання світлового променю у опромінених пластинках. Перевагою цієї дозиметричної системи є "не руйнуючий" спосіб зчитування інформації про дозу, вимірювання можна проводити багато разів. З точки зору застосування системи як аварійної дозиметричної системи для масового використання населенням суттєвими недоліками є низька чутливість (від 100мілігрей), низька точність вимірювань а також громіздка конструкція корпуса дозиметра, що механічно захищає касету з скляною пластинкою і не зручна для повсякденного користування. Задача даного технічного рішення полягала у створенні компактних, чутливих і точних індивідуальних аварійних дозиметрів, придатних і зручних для масового використання населенням. Для вирішення поставленої задачі індивідуальний дозиметр має чутливий до гама-випромінювання елемент у вигляді тонкого шару порошку дітіонату барія, розміщеного у захисній оболонці, що виконана у вигляді двох сполучених між собою шарів пластику, а на поверхнях оболонки дозиметра розміщена інформація про власника та про основні дані дозиметра. В запропонованому дозиметрі використано різновид дозиметрії, що базується на детектуванні радіаційних центрів у дозиметричній речовині методом електронного парамагнітного резонансу (ЕПР). Використання як дозиметричної речовини дітіонату барія дозволяє застосувати цей метод для отримання більш чутливих і точних індивідуальних дозиметрів. Для більшої компактності і зручності тонкий шар дітіонату барію виконують на плівці з поліетилену. Для автоматизації процесів обробки дозиметричних даних при масовому використанні та зручності носіння розміри захисної оболонки відповідають розмірам пластикової кредитної картки, інформація про власника і основні дані дозиметра можуть бути закодовані штрих-кодом, на магнітній плівці або у мікрочіпі, що наносяться на одну з сторін оболонки дозиметра. Друкована інформація про власника дозиметра може бути нанесена на одну з сторін пластикової оболонки дозиметра шляхом наклеювання особистої візитної картки. Дозиметри, що заявляються, є хімічно стабільними і механічно міцними, завжди готові до використання і зберігають дозиметричні якості у режимі чекання необмежене довго, не потребують обслуговування, забезпечують можливість вимірювання доз опромінення починаючи з рівня безпечних допустимих доз (від 20 мілігрей) з точністю не нижче 10%, процес вимірювання дози не змінює фізичні властивості дозиметричної речовини і допускає повторне багаторазове зчитування інформації про дозу, процес калібрування відносно первинних чи вторинних еталонів простий і надійний і, нарешті, такі дозиметри зручні і необтяжливі при повсякденному носінні у кишені чи гаманці і при цьому недорогі.