RU2491520C2 - Способ определения объемной активности бета-излучающих радионуклидов в водных объектах методом регистрации излучения вавилова-черенкова с учетом эффектов гашения - Google Patents
Способ определения объемной активности бета-излучающих радионуклидов в водных объектах методом регистрации излучения вавилова-черенкова с учетом эффектов гашения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2491520C2 RU2491520C2 RU2011143824/28A RU2011143824A RU2491520C2 RU 2491520 C2 RU2491520 C2 RU 2491520C2 RU 2011143824/28 A RU2011143824/28 A RU 2011143824/28A RU 2011143824 A RU2011143824 A RU 2011143824A RU 2491520 C2 RU2491520 C2 RU 2491520C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- beta
- activity
- measuring
- measurement
- radionuclides
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области неразрушающих методов анализа и может быть использовано для определения содержания бета-излучающих радионуклидов в водных объектах. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно измеряют пробы с использованием контрольного источника с известной добавочной активностью бета-излучающих радионуклида и определяют содержание искомого радионуклида по формуле
, где а - объемная активность искомого радионуклида, Бк·дм-3; nПР - скорость счета импульсов, зарегистрированная при измерении жидкой пробы, с-1; nФ - скорость счета импульсов фона средства измерения, с-1; Э - эффективность средства измерения, определенная путем измерения известной активности бета-излучающего радионуклида в бидистилляте, доля; nКИ - скорость счета импульсов, зарегистрированная при измерении контрольного источника в бидистилляте, с-1; nКИ+ПР - скорость счета импульсов, зарегистрированная при измерении жидкой пробы вместе с контрольным источником, с-1; V - объем измерительной кюветы, дм-3. Технический результат - упрощение определения активности бета-излучающих радионуклидов в жидких пробах сложного химического состава. 2 ил., 1 табл., 1пр.
Description
Изобретение относится к области неразрушающих методов анализа и может быть использовано для определения содержания бета-излучающих радионуклидов в водных объектах.
Известен способ определения количественного состава бета-излучающих радионуклидов спектрометрическими методами, которые предусматривают сложные процедуры проведения анализа, заключающиеся в химической подготовке пробы путем ее упаривания и нанесения на металлическую подложку пробы, предварительно установив качественный состав измеряемой пробы гамма-спектрометрическим методом (Ю.А. Сапожников, Р.А. Алиев, С.Н.Калмыков. Радиоактивность окружающей среды. Теория и практика. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006, с.176-191); а также жидкостно-сцинтилляционный (ЖС) метод измерения, для осуществления которого также необходима процедура пробоподготовки - смешивание пробы со сцинтиллятором (Ю.А. Сапожников, Р.А. Алиев, С.Н. Калмыков. Радиоактивность окружающей среды. Теория и практика. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006, с.199-218).
Наиболее близким к предлагаемому способу по совокупности существенных признаков является способ определения объемной активности стронция-90 на основе регистрации излучения Вавилова-Черенкова (ИВЧ) с применением средств измерений, позволяющих определять неоднородность жидкой среды, изложенный в работе (П.С. Буткалюк, Ю.А. Сапожников. Разработка схемы экспресс-анализа морской воды на стронций-90. Вестник московского университета. Сер.2. Химия, 2009, Т.50, №3). Реализация данного способа разбивается на два этапа:
1. Вычисление объемной активности стронция-90 в жидкой пробе путем регистрации ИВЧ при помощи фотоэлектронного умножителя (ФЭУ);
2. Анализ пробы на величину «непрозрачности» (неоднородности) при помощи датчиков измерения мутности для получения поправочного коэффициента (И.К. Цитович. Курс аналитической химии. - М.: Высшая школа, 1994, с.328-329).
Недостатком данного способа является сложность и трудоемкость процессов подготовки и анализа проб.
Техническим результатом предлагаемого способа является упрощение определения активности бета-излучающих радионуклидов в жидких пробах сложного химического состава за счет учета эффектов гашения ИВЧ излучающих радионуклидов.
Названный в предлагаемом способе технический результат достигается путем использования контрольного источника (КИ) с известной активностью бета-излучающего радионуклида, нанесенной на поверхность стержней, выступающих в роли контрольного опорного источника, закрепленных на боковых поверхностях измерительной емкости, в которую помещается кювета с пробой.
Отличительным признаком предложенного способа является применение КИ с известной активностью в процессе проведения измерений, основанного на регистрации ИВЧ, с целью определения содержания бета-излучающих радионуклидов в водных объектах.
Конструктивное исполнение кюветы с добавочным источником представлено на фиг.1. Устройство состоит из измерительной кюветы (1) и стакана с нанесенной известной активностью стронция-90 на боковые стержни (2).
Способ осуществляется следующим образом:
1. Измерения выполняют по истечении времени установления рабочего режима средства измерения (радиометр, в состав которого входит ФЭУ, чувствительный к ультрафиолету), установленного при снятии его метрологических характеристик.
2. Наполняют измерительную кювету пробой воды заданного объема V с помощью дозирующего устройства.
3. Набирают число импульсов nПР от регистрируемого излучения пробы за время ТИ, определенное по условию
где nПР - скорость счета импульсов от пробы, с-1;
nФ - скорость счета импульсов фона, с-1;
εдоп - допустимое значение относительной случайной погрешности, соответствующее доверительной вероятности Р=0,95, %/
4. Устанавливают на измерительную кювету с пробой воды дополнительный контрольный источник с радионуклидом.
5. Проводят повторный набор числа импульсов NКИ+ПР от регистрируемого излучения пробы с контрольным источником за время ТИ.
6. Определяют поглощение излучения в оптически прозрачной среде (бидистилляте). На измерительную кювету с дистиллированной водой устанавливают дополнительный контрольный источник с радионуклидом. Набирают счет импульсов Nки от регистрируемого излучения контрольного источника.
7. Объемную активность в пробах воды а, Бк·дм-3, вычисляют по формуле
где Э - эффективность радиометра, определенная путем измерения контрольного источника стронция-90 в бидистипляте, доля;
К - поправочный коэффициент, учитывающий оптическую плотность и гасящие факторы измеряемой пробы воды, доля; вычисляется по формуле
V - объем измерительной кюветы, дм-3
где nКИ - скорость счета импульсов, зарегистрированная при измерении контрольного источника в бидистилляте, с-1;
nКИ+ПР - скорость счета импульсов, зарегистрированная при измерении пробы воды вместе с контрольным источником, с-1;
nПР - скорость счета импульсов, зарегистрированная при измерении пробы воды без контрольного источника, с-1.
Эффект поглощения излучения от контрольного источника в измерительной емкости, заполненной дистиллированной водой в дальнейшем используется как опорное значение при измерении содержания бета-излучающих радионуклидов в водных объектах. Вычислив эффект поглощения излучения от контрольного источника в исследуемой пробе, вводится поправочный коэффициент К пересчета содержания бета-излучающего радионуклида в исследуемой пробе.
Преимущество способа заключается в применении метода регистрации ИВЧ для контроля содержания бета-излучающих радионуклидов, например стронция-90, в водных пробах сложного химического состава в целях совершенствования физических методов анализа водных объектов при радиационном мониторинге.
Пример
В качестве средства измерения ИВЧ применяли радиометр УДКС, состоящий из двух ФЭУ, помещенных в светонепроницаемый кожух из алюминиевого сплава, рабочей камеры для размещения кюветы с пробой воды, отражающих элементов и блока электроники, состоящей из предусилителей и схемы совпадений.
1. Случайным образом отобрали ряд проб воды, загрязненной радионуклидами. Получили пробы с различных точек отбора.
2. Каждую пробу разделили на два образца для измерения на радиометре УДКС и на жидкостно-сцинтилляционном (ЖС) радиометре.
3. Образцы для ЖС радиометра подвергли пробоподготове (смешивание с жидким сцинтиллятором). Для образцов, подготовленных к измерению на радиометре УДКС, отсутствовала пробоподготовка.
4. Провели измерения объемной активности стронция-90 на радиометре УДКС по алгоритму, изложенному выше, и ЖС радиометре по действующей методике измерений.
Сравнительная характеристика результатов измерений объемной активности стронция-90 в пробах воды двух методов измерений представлены в таблице и в виде графика на фиг.2.
Из таблицы видно, что при объемной активности стронция-90 в пробах воды, составляющей около 1 Бк, расхождение результатов измерений по двум методам доходит до 90%, что связано с большой случайной погрешностью результатов измерений. При более высоких объемных активностях стронция-90 в пробах это расхождение в среднем составляет 30%. Следует отметить, что относительная погрешность измерения объемной активности радионуклидов ЖС методом составляет от 30% до 50%.
Согласно приведенным данным можно сделать вывод о том, что разработанный способ измерений дал положительные результаты и может быть использован, например, при разработке методики измерений объемной активности стронция-90.
Результаты измерений объемной активности стронция-90 методом ИВЧ и ЖС радиометрии | ||||||
№ пробы | Радиометр ИВЧ | ЖС радиометр | Отклонение результатов измерений, % | |||
Скорость счета от пробы воды, с-1 | Скорость счета от пробы воды с добавочным источником, с-1 | Поправочный коэффициент | Активность стронция-90 в пробе (20 мл), Бк | Активность стронция-90 в пробе (20 мл), Бк | ||
1 | 0,65 | 90,28 | 1,339 | 0,45 | 0,24 | 87,5 |
2 | 0,7 | 129 | 1,091 | 0,73 | 0,4 | 82,5 |
3 | 0,76 | 129 | 1,092 | 1,2 | 2,2 | 45,5 |
4 | 0,94 | 81,08 | 1,747 | 4 | 4,9 | 18,4 |
5 | 1,19 | 109,99 | 1,103 | 4,34 | 4,53 | 4,2 |
6 | 1,43 | 58,8 | 2,44 | 13,5 | 19,6 | 31,1 |
7 | 3,59 | 74,87 | 1,964 | 39,1 | 28,7 | 36,2 |
8 | 12,29 | 60,6 | 2,898 | 225,9 | 201,5 | 12,1 |
9 | 18,21 | 65,1 | 2,559 | 300,4 | 282,2 | 6,4 |
10 | 21,14 | 74,57 | 2,246 | 307,5 | 233,9 | 31,5 |
11 | 167,6 | 209,6 | 2,858 | 3182 | 3470 | 8,3 |
Claims (1)
- Способ определения объемной активности бета-излучающих радионуклидов в водных объектах методом регистрации излучения Вавилова-Черенкова с учетом эффектов гашения, включающий проведение измерений содержания бета-излучающих радионуклидов путем регистрации ИВЧ при помощи ФЭУ, отличающийся тем, что для учета эффекта гашения излучения дополнительно проводят измерения совместно с контрольным источником известной активностью бета-излучающего радионуклида и определяют содержание искомого радионуклида по формуле
где а - объемная активность искомого радионуклида, Бк·дм-3;
nПР - скорость счета импульсов, зарегистрированная при измерении жидкой пробы, с-1;
nФ - скорость счета импульсов фона средства измерения, с-1;
Э - эффективность средства измерения, определенная путем измерения известной активности бета-излучающего радионуклида в бидистилляте, доля;
nКИ - скорость счета импульсов, зарегистрированная при измерении контрольного источника в бидистилляте, с-1;
nКИ+ПР - скорость счета импульсов, зарегистрированная при измерении жидкой пробы вместе с контрольным источником, с-1;
V - объем измерительной кюветы, дм-3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011143824/28A RU2491520C2 (ru) | 2011-10-28 | 2011-10-28 | Способ определения объемной активности бета-излучающих радионуклидов в водных объектах методом регистрации излучения вавилова-черенкова с учетом эффектов гашения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011143824/28A RU2491520C2 (ru) | 2011-10-28 | 2011-10-28 | Способ определения объемной активности бета-излучающих радионуклидов в водных объектах методом регистрации излучения вавилова-черенкова с учетом эффектов гашения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011143824A RU2011143824A (ru) | 2013-05-10 |
RU2491520C2 true RU2491520C2 (ru) | 2013-08-27 |
Family
ID=48788518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011143824/28A RU2491520C2 (ru) | 2011-10-28 | 2011-10-28 | Способ определения объемной активности бета-излучающих радионуклидов в водных объектах методом регистрации излучения вавилова-черенкова с учетом эффектов гашения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2491520C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2620330C1 (ru) * | 2016-03-22 | 2017-05-24 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Маяк" | Способ определения коэффициента преобразования по току блоков детектирования с проточными камерами при радиометрическом контроле радиоактивной газовой смеси в технологических выбросах ядерно-энергетических установок |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2123192C1 (ru) * | 1996-02-22 | 1998-12-10 | Научно-исследовательский институт импульсной техники | Радиометр для оперативного измерения объемной активности радона, торона и дочерних продуктов их распада в воздухе |
RU2147137C1 (ru) * | 1999-04-21 | 2000-03-27 | Елохин Александр Прокопьевич | Способ дистанционного контроля радиационной обстановки зон с объектами радиоактивных выбросов и загрязнений |
US20040031928A1 (en) * | 2000-10-19 | 2004-02-19 | Smith Arthur Ernest | Detector for airborne alpha partice radiation |
-
2011
- 2011-10-28 RU RU2011143824/28A patent/RU2491520C2/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2123192C1 (ru) * | 1996-02-22 | 1998-12-10 | Научно-исследовательский институт импульсной техники | Радиометр для оперативного измерения объемной активности радона, торона и дочерних продуктов их распада в воздухе |
RU2147137C1 (ru) * | 1999-04-21 | 2000-03-27 | Елохин Александр Прокопьевич | Способ дистанционного контроля радиационной обстановки зон с объектами радиоактивных выбросов и загрязнений |
US20040031928A1 (en) * | 2000-10-19 | 2004-02-19 | Smith Arthur Ernest | Detector for airborne alpha partice radiation |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БУТКАЛЮК П.С., САПОЖНИКОВ Ю.А. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗА МОРСКОЙ ВОДЫ НА СТРОНЦИЙ-90. - ВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 2. ХИМИЯ. 2009, т.50, №3, с.208-211. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2620330C1 (ru) * | 2016-03-22 | 2017-05-24 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Маяк" | Способ определения коэффициента преобразования по току блоков детектирования с проточными камерами при радиометрическом контроле радиоактивной газовой смеси в технологических выбросах ядерно-энергетических установок |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011143824A (ru) | 2013-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Olley et al. | Single-grain optical dating of grave-infill associated with human burials at Lake Mungo, Australia | |
Zhao et al. | Internal dose rate to K-feldspar grains from radioactive elements other than potassium | |
JP6087822B2 (ja) | 廃液のアルファ線のin situ核測定のためのシステム及び方法 | |
RU2491520C2 (ru) | Способ определения объемной активности бета-излучающих радионуклидов в водных объектах методом регистрации излучения вавилова-черенкова с учетом эффектов гашения | |
Şahiner et al. | Methodological studies on integration time interval's selection for the luminescence ages using quartz and feldspar minerals; sediments collected from Sakarya, Turkey | |
Cupper | Luminescence and radiocarbon chronologies of playa sedimentation in the Murray Basin, southeastern Australia | |
JP6161058B2 (ja) | 放射能検査装置及び放射能検知方法 | |
Vetrov et al. | Baseline levels of chemical elements in the water of Lake Baikal | |
Freiesleben et al. | Rock surface and sand-sized sediment quartz dating using optically stimulated luminescence of a Middle-to-Upper Palaeolithic sequence at the Bordes-Fitte rock shelter (Les Roches d’Abilly, Central France) | |
CN111380879A (zh) | 一种基于γ射线全能峰的质量衰减测量方法及装置 | |
CN111443375B (zh) | 一种测量231Pa核素活度的液体闪烁计数方法 | |
CN114740520A (zh) | 一种放射性惰性气体活度测量装置及方法 | |
Zare et al. | Designing and producing large-volume liquid gamma-ray standard sources for low radioactive pollution measurements of seawater samples by comparison between experimental and simulation results | |
Chernyaev et al. | Direct methods for radionuclides measurement in water environment | |
CN105628715A (zh) | 原料钾矿碘化钠晶体测钾仪 | |
Mhatre et al. | Development of new chemical dosimeter for low dose range | |
Neznal et al. | International intercomparison measurement of radon concentration in water | |
CN101975786B (zh) | 实验室用快速检测卤水中钾浓度的仪表及检测方法 | |
Şahiner et al. | Luminescence (IRSL) dating of yeni rabat church in Artvin, Turkey | |
RU2730107C2 (ru) | Устройство для in situ анализов радиоактивных отходов, содержащих изотоп хлор-36 | |
Jordan | Review of recent advances in non 3D dosimeters | |
Oskolok et al. | Direct X-ray fluorescence detection of mercury on polyurethane foam sorbents | |
RU2594113C1 (ru) | Способ определения массы кислорода в кислородосодержащем потоке и устройство для его реализации | |
Yoshikawa et al. | Determination of thoron and radon ratio by liquid scintillation spectrometry | |
Bliss et al. | Method for measuring the light output of scintillating glass shards |