Дозиметр — прибор для измерения радиации¶

Дозиметр — это прибор для измерения ионизирующего излучения, используемый для определения мощности дозы облучения и накопленной (кумулятивной) дозы. Дозиметры применяются в медицине, промышленной безопасности, экологическом мониторинге, военном деле и ядерной энергетике. В зависимости от назначения приборы делятся на дозиметры-радиометры (измеряющие мощность дозы и интенсивность излучения) и индикаторы дозы (фиксирующие накопленную дозу). В России производством дозиметрической аппаратуры занимаются предприятия оборонно-промышленного комплекса, в том числе НПО «Гефест» (Санкт-Петербург), «Термодоз» и другие.

¶История

Первые приборы для регистрации ионизирующего излучения появились в конце XIX — начале XX века. В 1896 году Антуан Анри Беккерель обнаружил радиоактивность урановых солей, а в 1898 году Мария и Пьер Кюри выделили радий. Для измерения интенсивности излучения использовались электроскопы, ионизационные камеры и газоразрядные счётчики.

В 1908 году Эрнест Резерфорд и Ганс Гейгер создали счётчик частиц, который в дальнейшем развился в гейгеровский счётчик — один из самых распространённых приборов для обнаружения радиоактивности. В 1928 году Ганс Гейгер и Вальтер Мюллер усовершенствовали конструкцию, создав компактный счётчик Гейгера — Мюллера, ставший основой множества дозиметров.

В СССР дозиметрическое приборостроение развивалось с 1930-х годов. В 1945 году, в связи с созданием советского ядерного проекта, возникла потребность в полевых дозиметрах для военных и промышленных работ. В 1946 году была создана первая серийная советская модель — дозиметр ДП-5В, а позднее появились приборы серии ДП-5, ДП-22, ДП-63, получившие широкое распространение в армии и на атомных объектах.

¶Принцип действия

Дозиметры работают на основе взаимодействия ионизирующего излучения с веществом детектора. В зависимости от типа излучения (альфа-, бета-, гамма-излучение, нейтроны) и принципа регистрации используются следующие типы детекторов:

• Ионизационные камеры — измеряют ионизацию газа под действием излучения;
• Счётчики Гейгера — Мюллера — газоразрядные приборы, фиксирующие отдельные частицы;
• Сцинтилляционные счётчики — регистрируют вспышки света (сцинтилляции) в кристаллах, например, в иодиде натрия;
• Полупроводниковые детекторы — на основе кремния или германия, обладающие высокой чувствительностью;
• Термолюминесцентные дозиметры — используют эффект накопления энергии в кристаллической решётке с последующим её высвобождением в виде света при нагревании.

¶Классификация

По назначению дозиметры делятся на:

1. Индивидуальные — носимые работником для контроля личной дозы облучения (например, ТЛД — термолюминесцентные дозиметры, карманные дозиметры-индикаторы).
2. Стационарные — установленные на производственных площадках для постоянного контроля радиационной обстановки.
3. Полевые (переносные) — используемые для оперативных измерений на местности, в аварийных ситуациях, во время военных учений.
4. Лабораторные — высокоточные приборы для научных исследований и калибровки.

По типу измеряемой величины различают дозиметры-радиометры (измеряющие мощность дозы в зивертах в час или рентгенах в час) и индикаторы дозы (накапливающие информацию о суммарной дозе).

¶Основные модели

¶Применение

Дозиметры используются в широком спектре областей:

• Медицина — контроль доз облучения при рентгенографии, лучевой терапии, радионуклидной диагностике.
• Промышленность и энергетика — контроль радиационной обстановки на атомных электростанциях, в металлургии, при работе с открытыми радиоактивными источниками.
• Военное дело — контроль заражённости местности, оценка доз облучения личного состава.
• Экология — мониторинг радиационной обстановки в районах с повышенным фоном, в зонах радиационных аварий.
• Наука — исследования в области ядерной физики, радиобиологии, космических исследований.

¶Интересные факты

• Единица измерения дозы облучения — зиверт (Зв), названа в честь шведского физика Рольфа Зиверта. До 1985 года использовалась единица «бэр» (биологический эквивалент рентгена).
• В России индивидуальный дозиметрический контроль обязателен для работников, чья профессиональная доза может превышать 1 мЗв в год.
• Счётчик Гейгера — Мюллера, лежащий в основе многих дозиметров, был изобретён более 90 лет назад и до сих пор остаётся актуальным благодаря простоте и надёжности.

¶Источники

• ГОСТ 25645.122-85 «Излучения ионизирующие. Методы измерения мощности дозы»
• ФГБУ «Российский центр государственного контроля за качеством и эффективностью проведения радиационных исследований»
• Книга: «Дозиметрия ионизирующих излучений», под редакцией И. Б. Кея
• Сайт НПО «Гефест» (Санкт-Петербург)