Дослідження методів вимірювання активності радіонуклідів для калібрування джерел α-, β-, γ-випромінення
Анотація
В статті розглянуто методи вимірюваннння активності джерел іонізуючого випромінення. Розглянуто нормативні документи, які нормують безпеку використання джерел іонізуючого випромінення. На основі аналізу літератури сформовано класифікацію методів вимірювання активності радіонуклідів залежно від фізичного принципу реєстрації випромінення. Зазначено вимоги до методів, які можуть бути застосовані для вимірювання активності джерел іонізуючого випромінення під час їх калібрування, а саме: висока точність, а отже, непевність результатів вимірювання не перевищує 10 %, та простота їх технічної реалізації. Проведено аналіз літературних джерел щодо різних методів. Докладно розглянуто сцинтиляційний та іонізаційний методи і засоби їх реалізації. Визначено переваги сцинтиляційного та іонізаційного методів для практичного використання для калібрування джерел іонізуючого випромінення і спектрометрів α-, β-, γ-випромінення. Результати вимірювання активності радіонуклідів сцинтиляційним методом гамма-спектрометром СЕГ-05 та результати вимірювання активності радіонуклідів іонізаційним методом гамма-спектрометром ORTEC GEM-130 зображено на графіках. Отримані результати вимірювань, проведених цими методами, свідчать про те, що сцинтиляційний та іонізаційний методи вимірювання активності радіонуклідів найкраще підходять для застосування при калібруванні джерел іонізуючого випромінення, оскільки непевність результатів вимірювання, проведених цими методами, не перевищує 7,5 % та є одного рівня
Ключові слова
сцинтиляційний метод; напівпровідниковий метод; спектрометр; детектор; іонізуюче випромінення
Використані джерела
[1] Ionizing radiation, health effects and protective measures". [Online]. Available: https://www.who.int/ru/news-room/factsheets/detail/ionizing-radiation-healtheffects-and-protective-measures [in Russian].
[2] "Radiation safety standards of Ukraine (NRBU-97)". [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v00622 82-97#Text [in Ukrainian].
[3] "Basic sanitary rules for ensuring radiation safety of Ukraine". [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/ laws/show/z055205#Text [in Ukrainian].
[4] "State sanitary rules and regulations" Hygienic requirements for the arrangement and operation of X-ray rooms and X-ray procedures". [Online]. Available: https://zakon.rada. gov.ua/laws/show/z125607#Text [in Ukrainian].
[5] ISO 12749-1: 2020 Nuclear energy – Vocabulary. Part 1: General terminology [in Ukrainian].
[6] Yu. I. Bregadze, E. K. Stepanov, and V. P. Yaryna, Applied Metrology of Ionizing Radiation. Moscow, Russia: Energoatomizdat, 1990 [in Russian].
[7] A. de Vismes, R. Gurriaran, and H. Kagnat, "Anticompton gamma spectrometry for environmental samples". [Online]. Available: https://www.radioprotection.org/articles/radi opro/pdf/2009/05/radiopro44113.pdf [in Ukrainian].
[8] ISO 19581: 2017 Measurement of radioactivity - Gamma emitting radionuclides - Rapid screening method using a gamma spectrometry scintillation detector [in Ukrainian].
[9] V. A. Hrabovskyi, Applied Spectrometry of Ionizing Radiation. Lviv, Ukraine: Vyd. tsentr LNU im. Ivana Franka, 2008 [in Ukrainian].
[10] A. I. Abramov, Yu. A. Kazanskiy, and Ye. S. Matusevich, Fundamentals of Experimental Methods of Nuclear Physics. Moscow, Russia: Atomyzdat, 1970 [in Russian].
[11] M. F. Iudin et al., Measurement of Activity of Radionuclides: ref. manual. St. Petersburg, Russia, 1997 [in Russian].
[12] N. D. Beketov, Ye. I. Denisov, and V. D. Puzako, Elements of Radiometry and Spectrometry of Ionizing Radiation. Yekaterinburg, Russia: GOU VPO UGTU-UPI, 2004 [in Russian].
[13] S. Levchuk, "Handbook of basic methods for determining the activity of radionuclides". [Online]. Available: http://uiar.org.ua/ Dovidnyk.pdf [in Ukrainian].
[14] V. I. Boiko, and M. Ye. Silayeva, "Methods and instruments for measuring nuclear and other radioactive materials". [Online]. Available: https://portal.tpu.ru/SHARED/g/GERINII/posob/Tab3/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D1%8B%20%D0%B8%20%D0%BF%D1% 80%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D1%80%D1%8B%20%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD%D 0%B8%D1%8F%20%D1%8F%D0%B4%D0%B5.pdf [in Russian].
[15] DSTU ISO 10703-2001 Radiation protection. Determination of the volumetric activity of radionuclides by high-resolution gamma spectrometry (ISO 10703: 1997, IDT). Official publication. Kyiv, 2003 [in Ukrainian].
[16] BS EN ISO 18589-1:2021 Measurement of radioactivity in the environment. Soil. General guidelines and definitions [in Ukrainian].
[17] P. Jodłowski, and S. Yu. Kalita, "Laboratory of gamma spectrometry for high-precision measurements of radionuclide concentrations in environmental samples". [Online]. Available: http://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-articleBUJ7-0014-0024 [in Ukrainian].
[18] DSTU ISO 7503-1-2001 Radiation protection. Assessment of surface contamination. Part 1. Beta emitters (maximum beta energy exceeding 0.15 MeV) and alpha emitters (ISO 7503-1: 1988, IDT). Official publication. Kyiv, 2003 [in Ukrainian].
[19] DSTU ISO 2919:2006 Radiation protection. Closed radioactive sources. General technical requirements and classification (ISO 2919:1999, IDT). Official publication. Kyiv, 2012 [in Ukrainian].