Дозиметр-радиометр МКС-01СА1 в водозащищённом исполнении. Сравнительные параметры поисковых дозиметров-радиометров

Диапазон измерения мощности эквивалентной дозы (МЭД)

Максимальное значение диапазона МЭД МКС-01СА1в водозащищённом исполнении выше: в 10 раз дозиметров НПП «ДОЗЫ» — «Дрозд», «Грач», «Чибис»; в 5, 2,5 и 250 раз соответственно дозиметров СП «Полимастер» РМ1203М, РМ1208 и РМ1401.

По этому параметру МКС-01СА1 уступает дозиметрам НПП «ДОЗЫ»: «АРБИТР» в 200 раз, «ГАРАНТ» в 300 раз, имеющим в качестве детектора два счётчика Гейгера, по чувствительности различающихся между собой примерно в 100раз. Однако, эти дозиметры «АРБИТР» ,«ГАРАНТ», во первых достаточно тяжёлые (300г и 400г) и имеют совсем не «карманные» размеры, во вторых не измеряют БЕТА- и АЛЬФА- излучение, нет речевого комментария результатов измерения и нет звуковых сигналов «щелчков» пропорциональных интенсивности излучения.

Дозиметр НПП «ДОЗЫ» — «ТЕРРА» имеет одинаковый с МКС-01СА1 диапазон МЭД и близкие массогабаритные показатели. Однако в «ТЕРРЕ» отсутствуют крайне важные функции поискового дозиметра-радиометра: одновременная с показаниями МЭД на дисплее индикация статистической погрешности измерений; звуковые сигналы «щелчки», пропорциональные интенсивности излучения; чувствительность по БЕТА-излучению в 2 раза хуже, чем у МКС-01СА1 (МКС-01СА1М) ; Альфа- излучение не измеряет; нет речевого сопровождения результатов измерения. Температурный диапазон работы «ТЕРРЫ» также недостаточен (-10 +40 град.Ц).

Все дозиметры СП «ПОЛИМАСТЕР» измеряют только непрерывное (не импульсное) гамма – излучение. Дозиметры МКС-01СА1 измеряют как импульсное, так и непрерывное гамма-излучение.

Дозиметры СП «ПОЛИМАСТЕР» в зависимости от чувствительности детектора могут иметь очень длительное время измерения как МЭД так и дозы.

Напомним, что чувствительность детектора БЕТА-1 дозиметра МКС-01СА1 ( 13 000 имп/мкЗв) сравнима с чувствительностью используемого в дозиметрах «Дрозд» и «Грач» счётчика БЕТА-2 (20 000 имп/мкЗв).

В дозиметрах-часах СП «ПОЛИМАСТЕР» РМ1208 и РМ1603 (а также и в РМ1604) используются маленькие по размеру счётчики Гейгера с очень низкой чувствительностью к излучению (в 10-100раз ниже чем у счётчиков БЕТА-1,-2). Поэтому, для этих приборов отсутствует как в рекламе, так и в самом руководстве по эксплуатации такой параметр, как время измерения МЭД, потому что оно крайне велико (особенно при малых значениях МЭД) и сразу отобьёт у потребителя желание их покупать и работать с ними. Например, на стр. 30 Руководства по эксплуатации РМ1603 описано, что при расположении прибора в поле излучения 3мкЗв/час (300мкР/час!!!) первое измерение проводится через 100с. Заметим, что МКС-01СА1 даже при малых МЭД на уровне радиационного фона даёт оценочное значение МЭД за 3-5сек.

Отметим также, что минимальное значение диапазона МЭД РМ1603 – 1мкЗв/час (100 мкР/час), что делает его непригодным для поиска радиоактивных аномалий на уровне радиационного фона до 100мкР/час.

Дозиметры РМ1621 и РМ1621А обладают широким диапазоном измерения МЭД и имеют достаточно хорошее быстродействие при скачкообразном изменении измеряемой МЭД ( время срабатывания: 5с при 10 кратном увеличении МЭД от 10мкЗв/час; и 10с при 10 кратном уменьшении МЭД до значения МЭД не менее 10мкЗв/час). Заметим, что дозиметры МКС-01СА1 при тех же указанных скачкообразных изменениях МЭД примерно в 2-2,5 раза «быстрее» дозиметров РМ1621 и РМ1621А. Время измерения МКС-01СА1 при достижении статистической погрешности δ менее 10% имеет значение: 2с при 10- кратном увеличении МЭД от 10мкЗв/час; 5 с при 10- кратном уменьшении МЭД до значения МЭД не менее 10мкЗв/час. Более того, время срабатывания дозиметра МКС-01СА1 при ступенчатом 100 000-кратном увеличении МЭД от величины естественного фона 0,1 мкЗв/час до максимального значения диапазона измерения 10мЗв/час и обратно (при уменьшении от 10мЗв/час до 0,1 мкЗв/час) также имеет значение 2с и 5с, соответственно.

Дозиметры РМ1621 и РМ1621А малопригодны для их использования в качестве поисковых приборов оперативных служб радиационного контроля из-за отсутствия в них некоторых важных характеристик: не измеряют БЕТА- и АЛЬФА – излучение; отсутствует индикация погрешности измерений (что особенно важно при малых значениях МЭД); нет речевого сопровождения результатов измерения и нет звуковых сигналов «щелчков» пропорциональных интенсивности излучения.

Диапазон измерения дозы

МКС-01СА1 имеют максимальное значение диапазона интегральной дозы 1Зв (100Р). Это очень высокая величина дозы (особенно если получена разово, в течение нескольких дней или недель) и как правило приводит к летальному исходу пользователя. Например, работающий в Чернобыле персонал, получивший месячную дозу около 0,2 Зв (20Р), отстраняется от работы во вредных условиях на длительный срок (до1года). Ряд дозиметров НПП «ДОЗЫ» и все дозиметры СП «Полимастер» имеют максимальное значение диапазона интегральной дозы от 10 ЗВ (1000Р) до 100 ЗВ (10 000Р). Это очень высокие значения дозы, которые совершенно бессмысленны для реального Пользователя. Наибольшая бессмысленность этого параметра, присуща дозиметру «Грач», у которого максимальное значение дозы равно 100 Зв, а максимальное значение МЭД равно 1мЗв/час (для того , чтобы набрать 100 Зв потребуется 100 000часов, т.е. почти 12 лет!).

Диапазон энергий фотонов

Все представленные дозиметры (за исключением РМ1621 и РМ1621А) имеют примерно одинаковый диапазон регистрируемых энергий фотонов гамма- излучения от 0,05 (0,06) МэВ до 1,5 (3,0) МэВ, полностью перекрывающий диапазон энергий всех основных природных источников гамма- излучения. При этом, все эти приборы, как правило, имеют приемлемую анизотропию (не хуже +-40%) чувствительности к излучению с энергией 0,06МэВ (америций-60) и 0,662 МэВ (цезий-137) внутри телесного угла + — π (+ — 180 град.).

РМ1621 и РМ1621А, как видно из их «Руководства по эксплуатации», регистрируют энергию рентгеновского излучения от 0,01МэВ до 0,06МэВ только при расположении плоскости детектора дозиметра почти перпендикулярно направлению низкоэнергетичного излучения. Эти приборы имеют плохую анизотропию уже при энергии излучения 60кэВ (+- 40% в телесном угле всего +- 60град). При 10 кэВ анизотропия окажется ещё существенно хуже, что в действительности делает непригодным использование этих приборов в качестве индивидуальных дозиметров рентгеновского излучения. Поэтому, регистрация энергий от 10 кэВ этими приборами – это просто реклама для привлечения некомпетентного покупателя.

Заметим, что детектор МКС-01СА1 при открытом экране, хорошо регистрирует низкоэнергетичное (при фронтальном направлении излучения к плоскости детектора) рентгеновское излучение до 15-20кэВ, но также обладает плохой анизотропией. Изготовитель МКС-01СА1 с уважением относится к Пользователю и не прибегает к дешёвой рекламе этого параметра.

Погрешность измерений

Основная погрешность измерений (δ) многих дозиметров, из-за собственного фона используемого газоразрядного счётчика «Гейгера», сильно возрастает при проведении измерений на уровне естественного радиационного фона или при малых значениях МЭД. В паспортных данных этих дозиметров величина δ, как правило, выражается характерной формулой, где значение МЭД (⋅Η) стоит в
знаменателе некоего прибавляемого коэффициента :
δ1 = +- (15 + 2,5 / Η) — для дозиметров «Дрозд», «Грач»
,
δ2 = +- (15 + 4 / Η) – для дозиметра-радиометра ДРБП-03 со сменными внешними блоками детектирования (в таблице сравнительных параметров этот прибор не приведён)

δ3 = +- (15 + 1,5 / ⋅Η+ 10**(-5) * Η) – для дозиметров РМ1621 (РМ1621А)
где ⋅Η- значение МЭД, в единицах мкЗв/час.

Из этих формул можно легко рассчитать значение погрешности на типичном уровне естественного радиационного фона ⋅Η= 0,1 мкЗв/час:
δ1 = +- 40% ; δ2 = +- 55%; δ3 = +- 30%.

Реально, из-за собственного фона детектора величина этой погрешности ещё выше и составляет величину (80 – 100)%. Об этом изготовители дозиметров, как правило, умалчивают.

Основная погрешность дозиметра МКС-01СА1 составляет 25% во всём диапазоне измерения МЭД от 0,1мкЗв/ час до 10 мЗв/час. Благодаря используемому в МКС-01СА1 специальному алгоритму вычитания собственного фона детектора, величина основной погрешности при низкофоновых измерениях имеет величину (15 – 25)%.

Малая величина основной погрешности при низкофоновых измерениях особенно важна для поискового прибора, который должен оперативно отслеживать малейшие отклонения радиационного фона от его естественного уровня.

Альфа-излучение

Наиболее радиационно опасными среди продуктов распада являются АЛЬФА-излучатели ввиду того, что АЛЬФА-частицы обладают высокой плотностью ионизации в ткани (линейной потерей энергии). Для одной и той же поглощённой энергии биологический эффект от АЛЬФА-частиц принимается в 20 раз большим, чем для БЕТА- и ГАММА- излучений (коэффициент качества считается равным 20).

Возможность оперативного поиска и оценки интенсивности АЛЬФА-излучателей (оружейного плутония-239, урана-235, урана-238 и других трансурановых элементов) является одной из важнейших характеристик портативного поискового дозиметра-радиометра для служб радиационной безопасности ОАО «РЖД», МЧС и таможни.

Диапазон оценки плотности потока АЛЬФА-частиц дозиметров-радиометров МКС-01СА1 (МКС-01СА1М) (по плутонию-239) 10-30 000 част/ (мин*см**2 ). Все представленные в табл. 1 и табл.2 дозиметры-радиометры НПП «ДОЗА» и СП «Полимастер» не предназначены для измерения АЛЬФА-излучения.

Степень защиты корпусов приборов

Дозиметр-радиометр МКС-01СА1 во влагозащищенном исполнении СНЖА.412152.001-03 является единственным из представленных в Таблицах 1 и 2 прибором, адаптированным для использования в жёстких полевых условиях:
— выполнен в корпусе из ударопрочного АВС-пластика и относится к группе L3 в соответствие с гостом ГОСТ 27451-87
— выполнен в пыле и влагозащищенный корпус группы IP65 в соответствие с международным стандартом IEC 60529 и ГОСТ 14254-96
— не подвержен влиянию электромагнитных полей в соответствие с европейским стандартом 2004/108/EC
-устойчив к воздействию высоких и низких температур и относится к группе С1 в соответствие с ГОСТ 27451-87.