герб

ГОСТы

флаг

ГОСТ 26307-84 Источники гамма-излучения радионуклидные закрытые. Методы измерения параметров

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ИСТОЧНИКИ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ
РАДИОНУКЛИДНЫЕ ЗАКРЫТЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ГОСТ 26307-84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ИСТОЧНИКИ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОНУКЛИДНЫЕ ЗАКРЫТЫЕ

Методы измерения параметров

Sealed radionuclidic gamma-radiation sources. Methods of parameters measurement

ГОСТ
26307-84

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25 октября 1984 г. № 2651 срок действия установлен

с 01.01.86

до 01.01.97

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на закрытые радионуклидные источники гамма-излучения (далее - источники) и устанавливает методы измерения их основных радиационных параметров (далее - ОРП):

мощности экспозиционной дозы гамма-излучения на расстоянии 1 м от рабочей поверхности источника (МЭД) с энергией фотонов от 0,8 до 480 фДж (от 5 кэВ до 3,0 МэВ) в диапазоне значений 2·10-12 - 8·10-4 А·кг-1 (1·10-8 - 3 Р·с-1);

активности гамма-излучающего радионуклида в источнике в диапазоне значений 102 - 1015 Бк при энергии фотонов от 8 до 480 фДж (от 50 кэВ до 3,0 МэВ).

Стандарт не распространяется на методы аттестации эталонных, образцовых и рабочих источников гамма-излучения.

Приведенные в стандарте методы следует использовать при измерении МЭД характеристического излучения источников рентгеновского излучения.

Термины, используемые в настоящем стандарте, соответствуют ГОСТ 15484-81, ГОСТ 16263-70 и ГОСТ 25504-82.

1 . ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 . Для определения ОРП источников используют как абсолютные, так и относительные измерения. Перечень методов измерения приведен в таблице.

Метод измерения

Диапазон значений ОРП

Номер раздела настоящего стандарта

мощности экспозиционной дозы А·кг-1

активности радионуклида в источнике, Бк

Метод прямых измерений с помощью дозиметра

От 3·10-10 до 5·10-4

-

2

Метод замещения

От 2·10-12 до 8·10-4

От 1·102 до 1·1015

3, 4

Калориметрический метод

-

От 2,5·107 до 3,7·1014

5

1.2 . Источники должны быть герметичными и пройти перед измерениями проверку на соответствие уровня радиоактивного загрязнения капсулы или защитного покрытия требованиям нормативно-технической документации (НТД).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.3 . Средства измерений

1.3.1 . Используемые средства измерений ионизирующих излучений, в том числе и специально разработанные установки для измерения ОРП (далее - измерительные установки), должны соответствовать по своим показателям качества ГОСТ 4.59-79 .

1.3.2 . Используемые рабочие средства измерений, в том числе рабочие источники и измерительные установки, должны быть поверены, а используемые образцовые средства измерений, в том числе образцовые источники и образцовые дозиметры, должны быть аттестованы в установленном порядке.

1.3.3 . Рабочие источники должны быть идентичными контролируемым источникам по составу используемых радионуклидов, конструкции капсул, геометрическим размерам активной части, радиохимическому составу и структуре активного вещества. Их допустимое отличие по номинальному значению ОРП от контролируемых источников оценивается при составлении методик выполнения измерений (далее - МВИ).

1.3.4 . Рабочие источники, не соответствующие требованиям п. 1.3.3 , допускается использовать только в том случае, если при составлении МВИ (или в свидетельстве на используемую установку) определены необходимые поправки к измерениям ОРП контролируемых источников и оценены вносимые ими дополнительные составляющие погрешности измерения. При составлении МВИ проводят также оценку необходимых поправок и дополнительных составляющих погрешности измерения, вносимых используемыми вспомогательными средствами измерений.

1.3.5 . Используемые в каждом методе средства измерений ионизирующих излучений и измерительные установки по своим показателям точности должны соответствовать допустимой погрешности измерения ОРП, заданной в НТД на источники данного типа. Способ оценивания такого соответствия при составлении МВИ и определение необходимого числа наблюдений при измерениях ОРП с заданной погрешностью приведены в обязательном приложении 1 .

1.4 . Подготовка к измерению

1.4.1 . Проведению измерений ОРП источников определенного типа должно предшествовать составление МВИ заданного ОРП по выбранному методу с помощью соответствующей установки, удовлетворяющей требованиям п. 1.3 .

1.4.2 . При составлении МВИ устанавливают режим измерений, обеспечивающий выполнение следующих требований:

при использовании в установке показывающего прибора его диапазон измерений выбирают таким, чтобы отсчеты, соответствующие измеряемым значениям ОРП источников, находились в пределах 0,3 - 0,9 максимального значения шкалы;

при использовании радиометрической или спектрометрической установок их загрузка при измерении ОРП не должна превышать предельно допустимого значения, определяемого при составлении МВИ по допустимому пределу систематической составляющей Θн, связанной с нелинейностью показаний по п. 2 приложения 1;

при использовании спектрометрической установки способ определения площади пика полного поглощения (ППП) при ее градуировке по эффективности регистрации фотонов и при измерениях ОРП источников выбирают одинаковым;

уровень фона не должен превышать 10 % значения измеряемой величины.

1.4.3 . При вводе установки в эксплуатацию или после длительного перерыва в измерениях ОРП источников, а также после ремонта или замены входящих в состав установки блоков, проверяют исправность ее работы:

измеряют уровень фона в условиях п. 1.4.2 и проверяют соответствие фоновых условий измерений требованиям МВИ;

измеряют ОРП контрольного или рабочего (образцового) источника в условиях п. 1.4.2 по п. 4 приложения 1 и проверяют соответствие среднего квадратического отклонения (далее - СКО) результата наблюдения требованиям МВИ;

проверяют нестабильность работы установки в условиях п. 1.4.2 на соответствие требованиям МВИ.

1.4.4 . Исправность установки по п. 1.4.3 при непрерывных измерениях ОРП источников данного типа проверяют регулярно, но не реже раза в три месяца.

1.5 . Проведение измерения

1.5.1 . ОРП источников измеряют в условиях, соответствующих рабочим условиям для используемой аппаратуры.

1.5.2 . Аппаратуру включают в соответствии с правилами ее эксплуатации, проверив правильность работы отдельных блоков установки и обеспечив необходимое время установления рабочего режима.

1.5.3 . Уровень фона измеряют в условиях п. 1.4.2 . При составлении МВИ допускается предусматривать измерения уровня фона (или его компенсацию у показывающего прибора) как до и после измерения ОРП каждого контролируемого источника, так и перед началом и после окончания серии измерений ОРП ряда источников одного типа.

1.5.4 . При использовании в составе установки показывающего прибора, время установления показаний которого нормировано НТД, отсчет результата наблюдения проводят после истечения этого времени.

При использовании радиометрических или спектрометрических установок число импульсов, зарегистрированных в одном наблюдении при измерении ОРП, должно быть не менее 104.

1.5.5 . При составлении МВИ допускается предусматривать как измерения с многократными наблюдениями ( m > 5), так и измерения с ограниченным ( m = 4 или 5) или минимальным ( m = 3) числом наблюдений.

1.5.6 . При обнаружении резко отклоняющегося результата его отбрасывают и проводят измерения с большим числом наблюдений. Если подобные результаты повторяются, заново оценивают СКО результата наблюдения и решают вопрос об исправности установки или об ее соответствии требуемым показателям точности при измерениях (см. приложение 1 ).

1.6 . Обработка результатов

1.6.1 . По результатам проведенных наблюдений вычисляют среднее значение измеряемой величины за вычетом фона (далее - среднее значение), которое используют для получения значения ОРП источника по расчетной формуле, соответствующей принятому методу измерений.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.6.2 . При многократных наблюдениях ( m > 5) вычисляют доверительные границы статистической погрешности результата измерений, и, используя оцененные по пп. 1 или 2 приложения 1 доверительные границы неисключенной систематической составляющей Θ, определяют по ГОСТ 8.207-76 доверительные границы погрешности результата измерения Δ (Р = 0,95).

1.6.3 . При ограниченном числе наблюдений ( m = 4 или 5) проводят оценку СКО результата наблюдения для измерения ОРП каждого источника и сравнивают его с предельным значением, оцененным при составлении МВИ по результатам измерений по п. 4 приложения 1 (с учетом выбранного числа наблюдений m ). Если оценка СКО удовлетворяет условию в МВИ, то измерение считают свободным от грубых ошибок и вычисляют доверительные границы погрешности результата измерения Δ (Р = 0,95) по ГОСТ 8.207-76 .

1.6.4 . При минимальном числе наблюдений m = 3 для измерения ОРП каждого источника проводят проверку результатов наблюдений на отсутствие грубых ошибок с учетом оцененной при составлении МВИ по п. 6 приложения 1 верхней доверительной границы СКО σв. Результаты наблюдений не содержат грубых ошибок, если выполняются условия

 или ,                                                   ( 1 )

где у m ах - максимальный из полученных результатов наблюдений;

ymin - минимальный из полученных результатов наблюдений;

  - среднее значение измеренной величины;

σв - верхняя доверительная граница СКО результата наблюдения по п. 6 приложения 1;

Н - предельное значение отношения разности в левой части неравенства к σв; при m = 3 H = 1,738.

При выполнении условий ( 1) результату измерения соответствует погрешность, доверительные границы которой оценивают при составлении МВИ (по ГОСТ 8.207-76) с использованием доверительных границ неисключенной систематической составляющей (по пп. 1 или 2 приложения 1) и доверительных границ случайной составляющей погрешности, вычисленных с использованием верхней доверительной границы СКО σв по формуле

,                                                                                    ( 2 )

где ε - доверительная граница случайной составляющей погрешности результата измерения (Р = 0,95).

u γ - квантиль нормального распределения, соответствующая доверительной вероятности γ = 0,975, u0,975 = 1,96;

m - число наблюдений при измерении ОРП.

При обнаружении резко отличающегося результата, для которого условия ( 1) не выполняются, поступают согласно п. 1.5.6.

Указанный способ обработки допускается использовать и при m = 4. В этом случае Н = 1,941.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.6.5 . Все результаты измерений ОРП источников, а также измерений по п. 1.4.3 следует заносить в журнал измерений и заверять подписью оператора. При обработке результатов измерений на ЭВМ полученные результаты должны быть распечатаны и также заверены подписью оператора.

2 . МЕТОД ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ МЭД С ПОМОЩЬЮ ДОЗИМЕТРА

2.1 . В методе используются результаты прямых измерений МЭД излучения источников на расстоянии 1 м от рабочей поверхности в различных геометрических условиях с помощью измерителей мощности дозы - дозиметров.

Диапазон энергии фотонов: 0,8 - 480 фДж (5,0 кэВ - 3,0 МэВ).

Диапазон измеряемых значений МЭД: 3·10-10 - 5·10-4 А/кг (1·10-6 - 2 Р/с).

Геометрические условия измерения МЭД, заданные в НТД на источники, могут соответствовать:

направленному пучку с использованием коллиматора по МИ 1986-89 ;

неколлимированному пучку в свободной геометрии, при которой источник и дозиметр располагают в пространстве без коллиматора и (или) защитных экранов; при этом расстояние до ближайших рассеивающих поверхностей не должно быть менее 1,5 м;

произвольной геометрии, при которой допускается использовать коллиматоры разного типа и (или) поглощающие фильтры, а источник и детектор дозиметра размещают относительно рассеивающих поверхностей произвольным, но строго воспроизводимым образом.

При составлении МВИ для обеспечения измерений ОРП источников с разными номинальными значениями МЭД их излучения на выбранной шкале дозиметра допускается предусматривать изменение расстояния источник - центр детектора прибора. При этом в M ВИ должны быть указаны пределы, для которых обратная пропорциональная зависимость показаний дозиметра от квадрата указанного расстояния сохраняется с точностью, обеспечивающей заданную в НТД погрешность измерения ОРП.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2 . Требования к контролируемым источникам - по п. 1.2 настоящего стандарта.

2.3 . Средства измерений

2.3.1 . Измеритель мощности дозы, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 17226-71 , класс точности которого соответствует заданным показателям точности при измерениях ОРП источников, или образцовый дозиметр по МИ 1986-89 .

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.3.2 . Вспомогательное устройство, включающее:

измерительную линейку, для определения расстояния между рабочей поверхностью источника и центром детектора дозиметра;

держатель источника;

коллиматор и (или) поглощающие фильтры в соответствии с требованиями выбранной геометрии.

2.4 . Подготовка к измерению

2.4.1 . При составлении MB И ОРП источников данного типа оценивают доверительные границы неисключенной систематической погрешности измерений, рассматривая, кроме основной погрешности дозиметрического прибора, следующие дополнительные составляющие, связанные с воздействием нижеперечисленных влияющих факторов:

изменением температуры,

колебаниями напряжения в цепи питания,

изменением внешнего магнитного поля ,

изменением влажности воздуха,

нестабильностью нулевой точки при непрерывных измерениях,

а также оценивают составляющие, обусловленные:

погрешностью определения энергетической зависимости чувствительности прибора, если она приведена в техническом описании дозиметра;

погрешностью воспроизведения положения источника.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.4.2 . Проводят проверку исправности установки согласно п. 1.4.3 и в соответствии с техническим описанием и свидетельством об аттестации используемого дозиметрического прибора.

2.5 . Проведение измерения

2.5.1 . Устанавливают рабочие условия измерений и включают аппаратуру согласно требованиям пп. 1.5.1 и 1.5.2 соответственно.

2.5.2 . В соответствии с требованиями МВИ проводят следующие операции:

измеряют фон установки;

размещают источник в заданное положение для измерений;

проводят необходимое число наблюдений при измерении ОРП контролируемого источника.

2.6 . Обработка результатов

2.6.1 . Вычисляют среднее значение результата измерения ОРП контролируемого источника

,                                                                      ( 3 )

где   - среднее значение МЭД излучения источника на расстоянии R от его рабочей поверхности до центра детектора дозиметра, А·кг-1 (Р·с-1) ;

pr i - показание прибора в i -м наблюдении при размещении источника на расстоянии R за вычетом фона, А·кг-1 (Р·с-1) ;

K Е - коэффициент, учитывающий энергетическую зависимость чувствительности дозиметрического прибора, приведенную в его техническом описании; если такая зависимость не приводится, то принимают K Е = 1 для всего рабочего диапазона энергии фотонов, указанного в паспорте дозиметра.

2.6.2 . Значение МЭД на расстоянии 1 м рассчитывают по формуле

,                                                                 ( 4 )

где Р - МЭД на расстоянии 1 м, А·кг-1 (Р·с-1) ;

R - расстояние от рабочей поверхности источника до центра детектора при измерении МЭД, м;

R 0 - расстояние, к которому приводят значение МЭД; R 0 = 1 м;

PR - среднее значение результата измерения МЭД по формуле (3), А·кг-1 (Р·с-1) ;

KR = ехр [-μ( R - R 0 )] - поправка, учитывающая ослабление гамма-излучения в воздухе; вводится в соответствии с требованиями МВИ;

μ - линейный коэффициент ослабления потока фотонов данной энергии в воздухе, м-1.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.6.3 . Доверительные границы погрешности измерения при данном R оценивают по пп. 1.6.3 или 1.6.4 .

2.7 . Доверительные границы относительной погрешности результата измерений МЭД излучения источников методом прямых измерений должны быть в пределах:

при использовании дозиметров 1 - 3-го классов по ГОСТ 17226-71 - от 15 до 50 %;

при использовании образцовых дозиметров - от 10 до 20 %.

2.8 . Измерения МЭД излучения контролируемых источников и обработку их результатов допускается проводить по методу прямых измерений, изложенному в МИ 1986-89 .

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3 . ИЗМЕРЕНИЕ МЭД МЕТОДОМ ЗАМЕЩЕНИЯ

3.1 . Значение МЭД излучения источника определяют, сравнивая результат воздействия (далее - эффект) его излучения с помощью средства измерений ионизирующих излучений, используемого в качестве компаратора, с подобным эффектом от рабочего (образцового) источника, значение указанного ОРП которого известно.

При измерении МЭД излучения источников следует учитывать, что геометрические условия аттестации рабочего (образцового) источника, измерений ОРП контролируемых источников и для значений МЭД их излучения, заданные в НТД, могут отличаться, соответствуя разным случаям, перечисленным в п. 2.1.

3.1.1 . В случае, когда геометрические условия, заданные НТД, соответствуют геометрическим условиям аттестации рабочего (образцового) источника, удовлетворяющего требованиям п. 1.3.3 , ОРП контролируемого источника при любых (по п. 2.1 ) геометрических условиях измерений вычисляют по формуле

,                                                       ( 5)

где Рк - значение МЭД излучения контролируемого источника в геометрии по НТД, А·кг-1 (Р·с-1) ;

Рр - аттестованное значение МЭД излучения рабочего (образцового) источника, А·кг-1 (Р·с-1) ;

ξ - отношение средних значений показаний компаратора при измерениях эффектов от контролируемого ( J к ) и рабочего (образцового - J р ) источников за вычетом фона;

Kt = ехр( - 0,693 t / T 1/2 ) - коэффициент, учитывающий распад радионуклида (с периодом полураспада T 1/2 ) в рабочем (образцовом) источнике за время ( t ), прошедшее после аттестации последнего.

При составлении МВИ допускается предусматривать проведение измерений эффекта от рабочего источника перед измерением эффекта от каждого контролируемого источника или только в начале и в конце измерений ОРП серии источников. В последнем случае вводят градуировочный коэффициент установки K г

                                                                    ( 6)

и результаты измерений вычисляют по формуле

.                                                                       ( 7)

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.1.2 . В случае, когда геометрические условия, заданные НТД, отличаются от геометрических условий аттестации рабочего (образцового) источника, соответствующего требованиям п. 1.3.3 , при любых (по п. 2.1 ) геометрических условиях измерений ОРП контролируемых источников в формулы ( 5 ) и ( 7 ) вводят коэффициент, позволяющий перевести аттестованное значение МЭД излучения рабочего (образцового) источника в его значение для геометрических условий, заданных в НТД

,                                                                      ( 8)

где K р - переводной коэффициент аттестованного значения МЭД излучения рабочего (образцового) источника;

Ррн - измеренное значение МЭД излучения рабочего (образцового) источника в геометрических условиях, предусмотренных НТД на контролируемые источники, А·кг-1 (Р·с-1) ;

Рр a - измеренное значение МЭД излучения рабочего (образцового) источника в геометрических условиях, соответствующих условиям его аттестации, А·кг-1 (Р·с-1) .

МЭД излучения контролируемых источников в зависимости от установленного в МВИ порядка измерений эффектов от рабочих (образцовых) и контролируемых источников (по п. 3.1.1) вычисляют по формулам

                                                             ( 9)

или

.                                                                ( 10)

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.1.3 . Если рабочий (образцовый) источник не идентичен контролируемым источникам по радионуклидному составу активного вещества и (или) конструкции капсулы, для выполнения требований п. 1.3.4 в расчетные формулы вводят дополнительные поправки.

3.1.3.1 . При отличии геометрических условий аттестации рабочих (образцовых) источников от заданных НТД и от используемых при измерениях вводят следующие поправочные коэффициенты:

,                                                          ( 11 )

где K п - поправочный коэффициент перевода, учитывающий различие переводных коэффициентов значений МЭД рабочего (образцового) и контролируемых источников при изменении геометрических условий измерений, заданных НТД;

Ркн, Рки - значения МЭД излучения контролируемых источников в геометрических условиях, заданных НТД и используемых при измерениях соответственно, А·кг-1 (Р·с-1) ;

Ррн, Рри - значения МЭД излучения рабочего (образцового) источника в геометрических условиях, заданных НТД и используемых при измерениях, соответственно, А·кг-1 (Р·с-1) ;

,                                                           ( 12 )

где K у - поправочный коэффициент пересчета, учитывающий различие в значениях показаний компаратора при сравнении эффектов от рабочего (образцового) и контролируемых источников с одинаковыми значениями МЭД их излучения;

J р и , J к и - среднее значение (за вычетом фона) показаний компаратора при измерениях эффекта от рабочего (образцового) источника и контролируемого источника с известным значением МЭД его излучения соответственно;

Рри, Рки - значения МЭД излучения рабочего (образцового) и контролируемого источников соответственно, А·кг-1 (Р·с-1) .

МЭД излучения контролируемых источников в зависимости от установленного в МВИ порядка измерений эффектов от рабочих (образцовых) и контролируемых источников (по п. 3.1.1) вычисляют по формулам

,                                            ( 13 )

или

.                                                   ( 14 )

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.1.3.2 . При тождественности геометрических условий аттестации рабочего (образцового) источника условиям, заданным НТД, но при их отличии от геометрических условий, в которых проводят измерения ОРП источников, введение переводного коэффициента K р становится ненужным, и формулы по п. 3.1.3.1 для вычисления МЭД контролируемых источников приобретают вид

,                                                ( 15 )

или

.                                                     ( 16 )

3.1.3.3 . При тождественности геометрических условий аттестации рабочих (образцовых) источников, условий измерений ОРП и условий, заданных НТД, для вычисления МЭД контролируемых источников в формулы ( 5 ) и ( 7 ) вводят только поправочный коэффициент пересчета K у :

                                                     ( 17 )

или

.                                                            ( 18 )

3.1.4 . При использовании в рассмотренных по пп. 3.1.1 - 3.1.3 случаях для измерения ОРП контролируемых источников поглощающих фильтров, применяемых при отсутствии рабочих (образцовых) источников, МЭД излучения которых одного порядка с измеряемыми номинальными значениями ОРП источников, в расчетные формулы дополнительно вводят коэффициент поглощения K ф . В общем случае п. 3.1.3.1 расчетные формулы принимают вид

                                       ( 19 )

или

,                                                ( 20 )

где J к ф - среднее значение (за вычетом фона) показаний компаратора при измерении МЭД излучения контролируемых источников с использованием фильтра;

  - коэффициент поглощения фильтром излучения контролируемых источников.

3.1.5 . Частным случаем метода замещения рассматривают измерения МЭД излучения контролируемых источников дозиметром по пп. 2.3.1 в геометрических условиях, отличающихся от условий, заданных НТД. ОРП источников вычисляют по формуле

P к = K и · Рки ,                                                      ( 21)

где - переводной коэффициент измеренного значения МЭД излучения контролируемого источника.

3.1.6 . Коэффициенты, перечисленные в пп. 3.1.2 , 3.1.3 и 3.1.5 , определяют при составлении МВИ методом прямых измерений по разд. 2 с многократными наблюдениями. При определении поправок допускается использовать имитатор контролируемых источников при условии, что изменение содержания радионуклида (радионуклидов) в активном веществе имитатора по сравнению с его (их) содержанием в контролируемых источниках не сказывается на спектрах излучения из-за процессов самопоглощения.

3.2 . Требования к контролируемым источникам - по п. 1.2 настоящего стандарта.

3.3 . Средства измерений

3.3.1 . Средство измерений ионизирующих излучений - по п. 1.3.1 настоящего стандарта. В соответствии с п. 3.1 допускается использовать: радиометры с газоразрядными счетчиками, сцинтилляционными или полупроводниковыми детекторами; дозиметры; спектрометры гамма-излучения со сцинтилляционными или полупроводниковыми детекторами (например, германиево-литиевый спектрометр); ионизационные камеры разного типа (например, ионизационную 4 p -гамма-камеру); калориметры.

3.3.2 . Набор рабочих источников - по пп. 1.3.3 , 1.3.4 во всем диапазоне значений ОРП контролируемых источников.

3.3.3 . Набор вспомогательных устройств:

коллиматоры, обеспечивающие оптимальные геометрические условия намерений,

поглощающие фильтры,

устройство для размещения коллиматоров и фиксации в них держателей источников, а также держатели и фиксаторы фильтров и измерительная линейка.

3.3.4 . Средства измерения ионизирующих излучений допускается использовать в радиометрическом, спектрометрическом и токовом режимах. Выбранный режим при измерении эффектов от рабочего (образцового) и контролируемых источников поддерживают строго постоянным.

3.3.5 . Вспомогательные устройства должны обеспечивать:

постоянство геометрических условий при измерениях эффектов от рабочих (образцовых) и контролируемых источников;

одинаковые фоновые условия и условия для рассеяния фотонов;

воспроизводимость геометрических условий измерений с достаточной точностью, определяемой заданной допустимой погрешностью измерений.

3.4 . Подготовка к измерению

3.4.1 . При составлении МВИ МЭД излучения источников и оценивании по п. 1 или 2 приложения 1 доверительных границ неисключенной систематической составляющей погрешности измерения Θ определяют следующие поправки и компоненты указанной погрешности:

выбирают в соответствии с п. 1.4.2 режим работы используемого средства измерений, который обеспечивает оптимальное соотношение измеряемого эффекта к фону, и оценивают доверительные границы составляющей систематической погрешности Θф, связанной с фоном;

определяют нелинейность показаний компаратора от загрузки, устанавливают ее предельное значение и оценивают доверительные границы составляющей систематической погрешности Θн, связанной с нелинейностью показаний;

оценивают, исходя из предельно допустимой загрузки, допустимые различия в номинальных значениях МЭД излучения контролируемых и рабочих (образцовых) источников, определяют необходимый набор последних по номинальным значениям ОРП и учитывают доверительные границы суммарной погрешности значений их ОРП Δр;

определяют необходимые поправки на геометрические факторы, а также на неидентичность рабочих (образцовых) и контролируемых источников по пп. 3.1.2 - 3.1.5 и оценивают доверительные границы составляющих систематической погрешности Θк i , связанные с вводимыми поправочными коэффициентами;

определяют нестабильность показаний компаратора во времени (в течение рабочей смены) в диапазоне рабочих условий измерений по п. 1.5.1 и оценивают доверительные границы составляющей систематической погрешности Θг определения градуировочного коэффициента K г при измерении ОРП источников отдельными сериями (по п. 3.1.1);

оценивают доверительные границы составляющей систематической погрешности ΘΩ, связанной с воспроизводимостью геометрических условий измерения ОРП источников.

3.4.2 . В выбранном по п. 1.4.2 режиме проводят по п. 1.4.3 проверку фоновых условий измерений, а также СКО наблюдения и нестабильности установки на соответствие требованиям МВИ.

3.5 . Проведение измерения

3.5.1 . Устанавливают рабочие условия измерений и включают установку согласно пп. 1.5.1 и 1.5.2 соответственно.

3.5.2 . В соответствии с требованиями МВИ выполняют следующие операции:

измеряют фон установки, размещая в держателе макет источника;

размещают в держателе рабочий источник и выбирают время одного наблюдения;

измеряют ОРП рабочего источника, проводя установленное число наблюдений m ;

заменяют рабочий источник контролируемым и проводят то же число наблюдений m при измерении ОРП контролируемого источника.

3.6 . Обработка результатов

3.6.1 . При последовательном чередовании измерений фона и эффектов от рабочего и контролируемого источников результаты измерений ОРП источников рассчитывают по формулам ( 5 ), ( 9 ), ( 13 ), ( 15 ) или ( 17 ). При этом систематическую составляющую погрешности Θг, связанную с погрешностью определения градуировочного коэффициента K г (по п. 3.4.1 ), заменяют доверительной границей неисключенной систематической погрешности воспроизводимости геометрических условий измерений ΘΩ.

3.6.2 . При проведении между измерениями фона и эффекта от рабочего источника серии измерений ОРП ряда контролируемых источников для вычисления их ОРП используют формулы ( 7 ), ( 10 ), ( 14 ), ( 16 ) или ( 18 ).

Результаты измерений серии ОРП считают правильными, если выполняется условие

,                                                            ( 22)

где J р (1) , J р (2) - среднее значение показаний компаратора за вычетом фона при измерении эффектов от рабочего источника перед началом и после конца серии измерений ОРП соответственно;

А - коэффициент сравнения, рассчитываемый при составлении МВИ по результатам измерений по п. 1.4.3.

,                                                      ( 23)

где S (1) , S (2) - случайные составляющие погрешности измерений J р (1) и J р (2) соответственно;

Km - коэффициент, определяемый при составлении МВИ с помощью статистических таблиц, зависящий от числа наблюдений при измерении J р (1) и J р (2) и от способа оценивания случайной составляющей погрешности измерения ОРП по пп. 1.6.2, 1.6.3 или 1.6.4.

При выполнении условия ( 22) для обработки результатов серии измерений ОРП по формуле ( 7) и ее аналогам по пп. 3.1.2 - 3.1.4 используют средний градуировочный коэффициент

,                                                               ( 24 )

где   - средний градуировочный коэффициент серии измерений контролируемых источников.

Когда случайной составляющей погрешности измерений ОРП можно пренебречь (п. 8 приложения 1), в МВИ допускается предусматривать при соблюдении условия ( 22) использование для обработки результатов серии измерений ОРП любого из значений градуировочного коэффициента, полученного по формуле ( 6) перед началом или после окончания серии измерений. При этом возможный разброс значений этого коэффициента в пределах серии измерений следует учитывать в составляющей систематической погрешности Θг по п. 3.4.1.

В случае невыполнения условия ( 22) серия измерений повторяется или переходят к проверке исправности установки по п. 1.4.3.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.6.3 . В соответствии с числом наблюдений m , установленным в МВИ, оценивают доверительные границы суммарной погрешности результата измерения по пп. 1.6.2 , 1.6.3 или 1.6.4 .

3.7 . Доверительные границы относительной погрешности результата измерения в методе замещения зависят от погрешности аттестации рабочего (образцового) источника и не должны быть более 30 %.

3.8 . Пример методики измерений МЭД, основанной на методе замещения, приведен в рекомендуемом приложении 2 .

4 . ИЗМЕРЕНИЕ АКТИВНОСТИ РАДИОНУКЛИДА (РАДИОНУКЛИДОВ) В ИСТОЧНИКЕ МЕТОДОМ ЗАМЕЩЕНИЯ

4.1 . Использование метода замещения для измерения активности радионуклида в контролируемом источнике соответствует его применению для измерения МЭД по разд. 3 с тем отличием, что рассматриваемый ОРП не требует задания геометрических условий его определения. Поэтому используемые в методе формулы соответствуют формулам (5), (6) и (7), где под символами Рк и Рр следует понимать активность радионуклида в контролируемом и рабочем источниках соответственно.

Допускается применять все средства измерений, перечисленные в п. 3.3.

Рабочие источники, не идентичные контролируемым (по п. 3.1.3), допускается использовать при условии определения в МВИ поправочного коэффициента пересчета K у .

При использовании для измерения ОРП контролируемых источников поглощающих фильтров (по п. 3.1.4) в МВИ следует определить коэффициент поглощения K ф .

Подготовку к измерению, проведение измерения и обработку результатов выполняют в соответствии с требованиями пп. 3.4 - 3.6.

Доверительные границы относительной погрешности результата измерения ОРП соответствуют п. 3.7.

5 . КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОСТИ РАДИОНУКЛИДА (РАДИОНУКЛИДОВ) В ИСТОЧНИКЕ

5.1 . Измерение активности радионуклида в источнике по калориметрическому методу основано на измерении тепловой энергии, выделяющейся в калориметре в результате поглощения излучений, испускаемых при распаде радионуклида

,                                                             ( 25 )

где А - активность радионуклида, Бк;

Q - количество теплоты, Дж;

t - время измерения, с;

W - тепловой поток в поглотителе, регистрируемый при измерениях, Вт;

Е̃ - средняя энергия, поглощаемая в калориметре в расчете на акт распада радионуклида, Дж.

Средняя поглощаемая энергия зависит как от схемы распада радионуклида, используемого в источнике, так и от конструктивных особенностей калориметра. В общем виде она выражается как

,                                                ( 26)

где Ei - энергия альфа-частиц (или средняя энергия бета-спектра), соответствующая i -й ветви распада радионуклида, Дж;

Ji - интенсивность i -й ветви на акт распада радионуклида, %;

Jika - интенсивность каждого вида излучения - гамма-излучения (а ≡ γ), характеристического рентгеновского ( a X ) и конверсионных электронов (ае), - сопровождающего k - e разветвление разрядки уровня дочернего ядра заселяемого i -й ветвью, на акт распада радионуклида, %;

Pika - коэффициент поглощения в калориметре каждого вида излучения k -г o разветвления разрядки уровня, заселяемого i -й ветвью распада;

Eika - энергия каждого вида излучения k -г o разветвления разрядки уровня, заселяемого i -й ветвью распада, Дж. В зависимости от схемы распада радионуклида ( a -, b ± -распад, ε-захват, фотонное излучение) допускается для определения его активности в источнике гамма-излучения использовать поглотители, обеспечивающие поглощение только отдельного вида ионизирующего излучения, вносящего основную долю в среднюю энергию на акт распада, а именно: альфа-калориметры (например, для источников на основе америция-241), бета-калориметры и гамма-калориметры (для источников на основе кобальта-60). В первых двух случаях поглощение гамма-излучения в калориметре мало и его учитывают в виде поправок к средней поглощенной энергии Е̃.

При использовании в источнике смеси радионуклидов известного состава для определения их активности вычисляют Е̃ для каждого радионуклида и рассчитывают среднюю поглощенную энергию заданной композиции, учитывая периоды полураспада входящих в нее радионуклидов.

Допускается использовать все разновидности калориметрического метода, характеризуемые:

временным режимом определения теплового потока в поглотителе (динамический режим или статический - в условиях теплового равновесия);

условиями измерений потока тепловой энергии (изотермические или адиабатические);

числом используемых поглотителей (одиночный калориметр или дифференциальный, двойной).

5.2 . Метод измерения активности с помощью гамма-калориметра

5.2.1 . Требования к контролируемым источникам - по п. 1.2 настоящего стандарт a .

5.2.2 . Средства измерений

Активность радионуклида измеряют на калориметрической установке, состоящей из нижеперечисленных устройств и средств измерений:

одиночного (или дифференциального) калориметра, включающего в себя поглотитель (или два и более поглотителей) гамма-излучения, представляющего собой цилиндр или сферу из материала с высокой теплопроводностью и большим массовым коэффициентом поглощения гамма-излучения (например, свинец или вольфрам);

исходных преобразователей теплового эффекта в электрические сигналы;

электроизмерительного прибора, регистрирующего значение электрического эффекта, пропорционального тепловому потоку, обусловленному активностью радионуклида в источнике;

электрического нагревателя, размещаемого внутри поглотителя для градуировки калориметрической установки;

блока питания электрического нагревателя, обеспечивающего измерение и регулировку теплового потока;

вспомогательных приборов и элементов измерительных и градуировочных схем.

5.2.3 . Перечисленные в п. 5.2.2 устройства и средства измерения должны удовлетворять следующим требованиям:

поглотители должны обеспечивать полное (Рγ ≈ 99 %) поглощение гамма-излучения от источника либо должен быть известен коэффициент поглощения Рγ в стенках поглотителя, удовлетворяющий требованию Рγ ³ 0,7;

поглотители дифференциального калориметра должны быть идентичными по материалам, размерам, форме и массе; расхождение их градуировочных характеристик не должно быть более 3 %;

в качестве исходных преобразователей тепла допускается использовать термисторы и термопары по ГОСТ 18577-80;

в соответствии с используемыми преобразователями тепла электроизмерительный прибор должен регистрировать термо-ЭДС, силу тока или падение напряжения на образцовом сопротивлении;

классы точности всех вспомогательных приборов и измерительных схем, в том числе и схемы регулировки теплового потока нагревателя, должны обеспечивать погрешности градуировки калориметра и измерений, соответствующие заданной допустимой погрешности измерения ОРП источников;

поглотители и вся установка в целом должны быть термостатированы, чтобы влияние изменений температуры внешней среды на результаты измерений составляло не более 1 %.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.2.4 . Подготовка к измерению

5.2.4.1 . При составлении МВИ активности данного радионуклида (радионуклидов) в источниках данного типа и оценивании по пп. 1 или 2 приложения 1 доверительных границ неисключенной составляющей систематической погрешности измерения Θ определяют следующие поправки и компоненты указанной погрешности:

градуируют поглотитель по теплу, используя нагреватель и определяя с помощью многократных наблюдений электрический эффект ( G ), соответствующий задаваемому тепловому потоку ( W ), и вычисляют доверительные границы погрешности градуировки Θ w ;

для дифференциального калориметра сравнивают градуировочные характеристики двух поглотителей, определяют соответствующую поправку при измерениях, учитывающую различие этих характеристик, и вычисляют доверительные границы вносимой погрешности Θ D ; при проведении градуировки одного из цилиндров во втором должен быть имитатор нагревателя;

измеряют зависимость процессов нагревания и охлаждения поглотителя (поглотителей) от времени, по которым определяют временной интервал линейного нарастания его температуры с момента размещения источника или включения нагревателя (для динамического режима) и время установления теплового равновесия (для статического режима измерений) tp ;

из градуировочной кривой определяют возможную нелинейность показаний калориметра в пределах рабочего диапазона измеряемого теплового потока и оценивают связанную с ней погрешность Θн;

определяют нелинейность показаний калориметра в зависимости от температуры внешней среды в пределах рабочих условий измерений и оценивают связанную с ней погрешность ΘТ,

определяют нестабильность градуированной кривой калориметра во времени и оценивают связанную с ней погрешность Θ t ;

проводят расчет коэффициента поглощения гамма-излучения в стенках поглотителя (или определяют его экспериментально) и оценивают вносимую погрешность ΘР для фотонов разных энергий;

рассчитывают на основании данных схемы распада радионуклида (радионуклидов), используемого в источнике, по формуле ( 26) среднюю энергию, регистрируемую в поглотителе на акт распада (тепловыделение на акт распада) для используемого калориметра;

вычисляют ΘЕ - доверительные границы погрешности определения средней поглощенной энергии Е, учитывая погрешности значений всех входящих в формулу ( 26) величин. Определяют, с учетом Е, диапазон измеряемых значений активности радионуклида, использованного в источниках.

5.2.4.2 . По п. 1.4.3 проводят проверку фоновых условий измерений, а также СКО наблюдения и нестабильности установки, на соответствие требованиям МВИ.

5.2.5 . Проведение измерения

5.2.5.1 . Устанавливают рабочие условия измерений и включают аппаратуру, входящую в состав установки, согласно пп. 1.5.1 и 1.5.2 соответственно.

5.2.5.2 . В соответствии с требованиями МВИ выполняют следующие операции:

проверяют воспроизводимость градуировки установки, включая нагреватель;

проверяют фоновые условия измерений;

размещают в поглотителе контролируемый источник;

проводят установленное число наблюдений m при измерении теплового потока от контролируемого источника (в статическом режиме - только после установления теплового равновесия).

5.2.6 . Обработка результатов

5.2.6.1 . Для каждого контролируемого источника по результатам наблюдений определяют среднее значение теплового потока.

5.2.6.2 . Используя полученное среднее значение потока тепловой энергии контролируемого источника, по формуле ( 25 ) вычисляют результат измерений - активность радионуклида в источнике.

5.2.6.3 . В соответствии с числом наблюдений m , установленным в МВИ, оценивают доверительные границы суммарной погрешности результата измерения по пп. 1.6.2 , 1.6.3 или 1.6.4 .

5.2.7 . Доверительные границы относительной погрешности результата определения активности радионуклида в источнике калориметрическим методом не должны быть более 15 %.

5.2.8 . Пример методики измерений активности, основанной на этом методе, приведен в рекомендуемом Приложении 3 .

6 . ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

6.1 . При проведении измерений должны соблюдаться требования «Основных санитарных правил работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87 и «Норм радиационной безопасности» НРБ-76 /87 , утвержденных Главным Государственным санитарным врачом СССР; «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденных Начальником Госэнергонадзора.

6.2 . При необходимости следует соблюдать требования безопасности, установленные дополнительно в стандартах или другой нормативно-технической документации на источники конкретных типов.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

ОЦЕНИВАНИЕ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МВИ СООТВЕТСТВИЯ ВЫБРАННОЙ УСТАНОВКИ И ИСПОЛЬЗУЕМОГО МЕТОДА ЗАДАННОМУ ПОКАЗАТЕЛЮ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ОРП ИСТОЧНИКА

1 . При разработке МВИ ОРП источников данного типа вычисляют по ГОСТ 8.207-76 границы неисключенной систематической составляющей Θ погрешности измерений при доверительной вероятности Р = 0,95, учитывая:

систематическую составляющую основной погрешности используемого блока детектирования и пределы допускаемых дополнительных погрешностей (по ГОСТ ГОСТ 27451-87 ) от воздействия влияющих факторов в рабочих условиях измерений, а также погрешности, вносимые вспомогательными устройствами;

составляющие систематической погрешности, вносимые переходными коэффициентамми и поправочными множителями, входящими в формулу для расчета ОРП но рассматриваемому методу.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2 . При использовании радиометрических или спектрометрических установок вместо систематической составляющей основной погрешности по ГОСТ 27451-87 при вычислениях по п. 1 учитывают погрешности, вносимые нелинейностью показаний в зависимости от загрузки Θн , нестабильностью усиления за время непрерывной работы Θу и погрешность определения эффективности регистрации фотонов детектором Θ ω . Для спектрометров дополнительно учитывают погрешность выбранного способа определения площади пика полного поглощения фотонов (ППП) Θ s .

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3 . При определении по пп. 1.4.1 или 1.4.2 доверительных границ неисключенной систематической составляющей погрешности измерений сумма неучтенных компонентов не должна превышать 10 % от суммы составляющих, включенных в рассмотрение при вычислении Θ .

4 . Для оценки сходимости результатов при измерениях на выбранной установке проводят многократные ( n ³ 20) наблюдения ОРП рабочего (образцового) источника и определяют по СТ СЭВ 876-78 оценку среднего квадратического отклонения (далее - СКО) результата наблюдения в абсолютной ( S ) и относительной ( S 0 ) формах.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5 . При проведении измерений по п. 4 соблюдают условия измерений, соответствующие требованиям пп. 1.4.1 и 1.4.2 настоящего стандарта.

Совокупность полученных при наблюдениях данных проверяют по ГОСТ 11.002-73 на отсутствие анормальных результатов наблюдений.

6 . На основании результатов п. 4 определяют верхнюю доверительную границу СКО результата наблюдения σв по СТ СЭВ 876-78

σв = c 1- g ( v ) · S,                                                             ( 1)

где σв - верхняя доверительная граница СКО результата наблюдения;

c1-g( v ) - коэффициент, соответствующий односторонней доверительной вероятности g = 0,975 и числу степеней свободы v = n - 1 в измерении по п. 4 ( n ³ 20); для n = 20 c 0 ,025 (19) = 1,46;

S - оценка СКО результата наблюдения по п. 4.

Верхнюю доверительную границу СКО результата наблюдения используют для определения верхнего предела дисперсии σв2, который приравнивают при малом объеме выборки генеральной дисперсии и определяют доверительные границы случайной составляющей погрешности измерений по формуле ( 2) п. 1.6.4 настоящего стандарта.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

7 . При заданной допустимой относительной погрешности измерения ОРП δ0 относительная погрешность результата измерения должна удовлетворять условию

Δ0 £ δ0 ,                                                                        ( 2)

где Δ0 - относительная погрешность результата измерения ОРП;

δ0 - допустимая относительная погрешность измерения ОРП.

Условие ( 2) выполняется, когда неисключенная относительная систематическая составляющая погрешности измерений меньше δ0 и при измерениях проводят достаточное число наблюдений m , чтобы снизить случайную составляющую до необходимых пределов. При измерениях ОРП источников следует проводить минимальное число наблюдений, обеспечивающее достижение допустимой относительной погрешности измерений.

Минимально допустимым числом наблюдений принимают m = 3, так как при m ³ 3 становится возможным оценить наличие грубых ошибок в результатах наблюдений при измерениях ОРП (по п. 1.6.4 настоящего стандарта).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

8 . В зависимости от соотношения σв и Θ , определенных по пп. 6 и 1 или 2 , могут, согласно ГОСТ 8.207-76 , разд. 5 , иметь место два крайних случая:

если , то случайной составляющей погрешности результата измерений ОРП пренебрегают и ограничиваются тремя наблюдениями ( m = 3);

если по результатам измерений п. 4 , то пренебрегают неисключенной систематической составляющей погрешности результата измерении ОРП и число необходимых наблюдений определяют из неравенства

,                                                                  ( 3 )

где m - число необходимых наблюдений при измерениях ОРП с допустимой погрешностью δ0;

u γ - квантиль нормального распределения при односторонней доверительной вероятности γ = 0,975, u 0,975 =1,96;

σв o - верхняя доверительная граница СКО по п. 6 в относительной форме.

При σв o £ 0,8 σ0 допустимы измерения с ограниченным числом наблюдений m = 3. При σв o ~ 2δ0 условие ( 3) выполняется для m ~ 20, измерения становятся чрезмерно длительными и рассматриваемую установку следует признать не соответствующей требуемому показателю точности при измерениях ОРП.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

9 . В общем случае рассматривают верхний предел границы относительной погрешности результата измерений (Р = 0,95) ОРП источников для используемой установки (по ГОСТ 8.207-76 )

,                                                        ( 4)

где v = Θ o / σв o - отношение неисключенной систематической составляющей погрешности результата измерений ОРП к верхнему пределу СКО результата наблюдения;

Θ o - неисключенная систематическая составляющая погрешности измерений по п. 1 или 2 в относительной форме;

Kmv - коэффициент по ГОСТ 8.207-76, разд. 5, выраженный через v с использованием верхней доверительной границы СКО результата наблюдения и зависящий от числа наблюдений

.                                                           ( 5 )

Коэффициент Kmv для используемой установки вычисляют для минимально допустимого числа наблюдений

,                                                             ( 6 )

где K 3 v - коэффициент по формуле ( 5) при ограниченном числе наблюдений m = 3.

За минимально необходимое для выполнения условия ( 2) число наблюдений принимают такое значение m , для которого начинает выполняться неравенство

.                                                    ( 7 )

Если условие ( 7) выполняется при m ~ 20, то следует руководствоваться п. 8.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ЗАМЕЩЕНИЯ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ЭКСПОЗИЦИОННОЙ ДОЗЫ

1 . Настоящая методика распространяется на источники цилиндрической формы диаметром не более 40 мм и высотой 10 мм, на основе радионуклида кобальт-60, и устанавливает метод и средства измерения мощности экспозиционной дозы (далее -МЭД) источника в диапазоне 5,2·10-12 - 5,2·10-10 А·кг-1 (2·10-6 - 2·10-4 Р·с-1) в направлении, перпендикулярном к рабочей поверхности источника на расстоянии 1 м от нее в условиях типового коллиматора с отношением диаметра отверстия к длине канала, равным 0,6.

2 . Средства измерений

Установка для измерений МЭД излучения источников на основе кобальта-60 в диапазоне 5,2·10-12 - 5,2·10-10 А·кг-1 (2·10-6 - 2·10-4 Р·с-1), включающая:

компаратор - ионизационную камеру с блоками питания и регистрации, соответствующую требованиям разд. 1 настоящего стандарта;

рабочий источник, удовлетворяющий требованиям разд. 1;

устройство для установки источников в держателе в центре ионизационной камеры с фиксацией его положения, удовлетворяющее требованиям разд. 1.

3 . Метод измерений

3.1 . В методике используется метод замещения по разд. 4 настоящего стандарта с дополнениями:

в качестве компаратора используется ионизационная 4 p -гамма-камера;

сравниваются значения ионизационных токов, соответствующие размещению внутри камеры в заданное положение контролируемого и рабочего источника, значение МЭД излучения которого на расстоянии 1 м от рабочей поверхности известно.

4 . Подготовка к проведению измерений

4.1 . Оценивают соответствие установки заданной допустимой погрешности измерений ОРП по приложению 1 с дополнениями по разд. 3 настоящего стандарта.

4.2 . Выбирают рабочий источник по номинальному значению МЭД таким образом, чтобы обеспечить измерения МЭД излучения рабочего и контролируемых источников на одном и том же поддиапазоне компаратора в пределах 0,3 - 0,9 максимального значения шкалы.

4.3 . Проверяют в установленном режиме измерений исправность установки по разд. 1 . СКО наблюдения S 0 при n = 20 не должно быть более 2 %.

5 . Проведение измерений

5.1 . Условия измерений и порядок включения аппаратуры - по разд. 1 настоящего стандарта.

5.2 . Измеряют значение фонового тока установки J ф (1) . Уровень фона должен соответствовать требованиям разд. 1 .

5.3 . Устанавливают в положение для измерений рабочий источник и проводят три наблюдения показаний компаратора J р i (1) .

5.4 . Устанавливают в положение для измерений контролируемый источник и проводят три наблюдения показаний компаратора J р i (1) .

5.5 . По п. 5.4 проводят измерения ОРП серии контролируемых источников (5 - 10 шт.) и снова повторяют измерения J р i (2) (по п. 5.3 ) и J ф (2) (по п. 5.2 ).

5.6 . Результаты всех наблюдений записывают в журнал измерений.

6 . Обработка результатов измерений

6.1 . Оценивают среднее значение фона за время проведения измерения

,                                                               ( 1 )

где   - среднее значение фона при измерении;

J ф (1) , J ф (2) - значение фона в начале (1) и в конце (2) измерений соответственно.

6.2 . Определение градуировочного коэффициента измерительной установки K г .

6.2.1 . Вычисляют средние значения показаний компаратора для рабочего источника

,                                                             ( 2 )

где - среднее значение (за вычетом фона) показаний компаратора для первого (1) по п. 5.3 и второго (2) по п. 5.5 измерений ионизационного тока для рабочего источника;

- показание компаратора в отдельном наблюдении.

6.2.2 . Проверяют наличие резко отличающихся результатов наблюдений при измерениях с рабочим источником согласно требованиям разд. 1 настоящего стандарта. При выполнении условий, что наибольший (наименьший) результат наблюдения отклоняется o т среднего менее чем на 5 %, результаты измерений используют для дальнейших вычислений, если средние значения показаний компаратора и  также отличаются менее чем на 5 %.

6.2.3 . Рассчитывают градуировочные коэффициенты измерительной установки в начале и конце серии измерений МЭД излучения контролируемых источников по формулам

;                                                                 ( 3 )

,                                                                  ( 4 )

где K г (1,2) - градуировочные коэффициенты из результата измерения по п 5.3 (1) и в конце серии (2) соответственно;

Kt = ехр( - 0,693 t / T 1/2 ) - коэффициент, учитывающий распад радионуклида (по разд. 3);

Рр - значение МЭД излучения рабочего источника согласно свидетельству.

6.2.4 . Определяют среднее значение калибровочного коэффициента за время проведения серии измерений МЭД излучения контролируемых источников

;                                                                              ( 5 )

где - градуировочный коэффициент измерительной установки в период измерений МЭД.

6.3 . Измерения МЭД излучения контролируемых источников

6.3.1 . Вычисляют средние значения показаний компаратора для контролируемого источника

,                                                                                ( 6 )

где - среднее значение (за вычетом фона) показаний компаратора для контролируемого источника;

J к i - показание компаратора в отдельном наблюдении.

6.3.2 . Проверяют отсутствие анормальных результатов наблюдений для каждого контролируемого источника согласно условиям ( 7 ) разд. 1 настоящего стандарта.

6.3.3 . Вычисляют МЭД излучения контролируемого источника

,                                                                                   ( 7 )

где Рк - значение МЭД излучения контролируемого источника на расстоянии 1 м от его рабочей поверхности;

 и   соответствуют обозначениям пп. 6.3.1 и 6.2.4.

6.4 . Измеренным значениям МЭД по п. 6.3.4 соответствует погрешность, доверительные границы которой, оцененные по п. 4.1 и 4.3 , составляют ± 15%.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Рекомендуемое

ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ АКТИВНОСТИ РАДИОНУКЛИДА КОБАЛЬТ-60 В ИСТОЧНИКЕ

1 . Методика распространяется на источники цилиндрической формы диаметром не более 40 мм и высотой не более 100 мм с активностью радионуклида кобальт-60 в источнике в диапазоне 2,4 ·108 - 3,4·1011 Бк.

2 . Средства измерения и вспомогательные устройства

2.1 . Дифференциальный калориметр, состоящий из двух полностью идентичных поглотителей из сплава ВНМЗ-2 с толщиной стенок 5 см, со встречно включенными термобатареями, помещенных в термостатирующее устройство, и усилителя постоянного тока для измерения силы тока в цепи термобатареи. Калориметр должен удовлетворять следующим требованиям:

диапазон измерения теплового потока должен быть 100 мкВт -100 мВт;

толщина стенки поглотителя должна обеспечивать поглощение гамма-излучения источника γ 0,99);

оба поглотителя калориметра должны быть полностью идентичными по конструкции;

гнезда для источников в поглотителях калориметра должны соответствовать контролируемым источникам по форме и размерам последних;

термостатирующее устройство должно обеспечивать поддержание разности температур между поглотителями калориметра в пределах ± 10-1 К в течение 10 ч;

усилитель постоянного тока с измерительным прибором должен обеспечивать измерение термо-ЭДС в цепи термобатареи калориметра в диапазоне 10-9 - 10-4 В с погрешностью не более 1 % при доверительной вероятности 0,95;

входное сопротивление усилителя постоянного тока не должно быть более 100 Ом.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2 . Вспомогательное потенциометрическое устройство для градуировки калориметра в единицах энергии, включающее следующие составные части:

потенциометр типа Р 3003;

образцовые катушки сопротивления типа Р 321 с номинальными значениями сопротивления 10 и 100 Ом;

магазин сопротивлений типа Р 4831 ;

источники питания;

нормальный элемент типа X 480.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3 . Метод измерений

3.1 . В методике используется калориметрический метод по разд. 5 настоящего стандарта.

4 . Условия выполнения измерений

4.1 . При выполнении измерений должны соблюдаться следующие условия: температура окружающей среды от 288 до 303 К (от 15 до 30 °С);

атмосферное давление от 96 до 104 кПа (от 720 до 780 мм рт. ст.);

относительная влажность воздуха не более 80 %.

4.2 . В помещении, предназначенном для калориметрических измерений, источники тепла и холода мощностью более 100 Вт должны располагаться не ближе 2 м от калориметра.

Работа калориметра при включенных вентиляционных устройствах не допускается.

Рекомендуется для размещения калориметра использовать отдельное термостатированное помещение или, в случае невозможности, изолировать калориметр от источников тепла и потоков воздуха.

4.3 . При подготовке и выполнении измерений показания измерительного прибора и цепи термобатареи калориметра снимают дважды - при прямом и обратном включении усилителя постоянного тока в цепи термобатареи; для последующих расчетов используют среднее арифметическое значение этих двух показаний.

5 . Подготовка к выполнению измерений

5.1 . При вводе установки в эксплуатацию или после ее ремонта, но не реже раза в три месяца, определяют время установления теплового равновесия t р и чувствительность калориметра.

5.1.1 . Для определения времени установления теплового равновесия калориметра через нагреватель одного из поглотителей калориметра пропускают ток, сила которого должна определяться из соотношения

,                                                         ( 1 )

где I н - сила тока нагревателя, А;

R н - сопротивление нагревателя, Ом;

W min , W max - нижняя и верхняя границы измеряемого калориметром потока тепловой энергии, Вт.

Через интервалы времени, равные 4 - 10 мин, снимают показания измерительного прибора в цепи термобатареи калориметра по п. 4.3. За время установления теплового равновесия калориметра t р принимают интервал времени от момента включения тока нагревателя до момента, когда разность между двумя последовательными показаниями измерительного прибора станет менее 0,15 %.

Выключают ток нагревателя и повторяют измерения при охлаждении калориметра.

5.1.2 . Чувствительность калориметра устанавливают по градуировочной характеристике, определяющей соотношение между показанием измерительного прибора, измеряющего силу тока в цепи термобатареи, и мощностью источника тепла, его вызывающей.

Через нагреватель одного из поглотителей калориметра пропускают ток, сила которого определяется из соотношения ( 1), и через промежуток времени t р снимают показания измерительного прибора в цепи термобатареи по п. 4.3. Изменяют несколько раз силу тока и повторяют измерения, выдерживая каждый раз интервал времени t р между моментом изменения силы тока и моментом снятия показаний. По данным измерений строят градуировочную характеристику поглотителя

G 1 = f (W1),                                                                                                                ( 2)

где G 1 - показание измерительного прибора в цепи термобатареи, В;

W 1 - тепловой поток, развиваемый в поглотителе нагревателем, Вт, рассчитываемый по формуле

W 1 = I н1 2 · R н1 ,                                                                                   ( 3)

где R н1 - сопротивление первого нагревателя, Ом;

I н1 - сила тока, пропускаемого через нагреватель первого поглотителя, измеряемая при помощи потенциометрического устройства. Если зависимость ( 2 ) является линейной в диапазоне W min - Wmax , находят чувствительность первого поглотителя калориметра по формуле

,                                                                 ( 4)

где j 1 - чувствительность первого поглотителя калориметра, В·Вт-1 ;

W 1 (1) - максимальный тепловой поток, достигнутый при градуировке первого поглотителя, Вт;

G 1 (1) - показание измерительного прибора в цепи термобатареи, соответствующее потоку W 1 (1) В.

Погрешность значения j 1 оценивают по формуле

,                                           ( 5 )

где δ0 ( j 1 ) - относительная погрешность определения чувствительности первого поглотителя калориметра;

δ0 ( G 1 (1) ), δ0 ( R н ), δ0 ( I н1 (1) ) - относительные погрешности показаний измерительного прибора, сопротивления нагревателя и силы тока через нагреватель первого поглотителя соответственно, определяемые классами точности используемых приборов.

Охлаждают первый поглотитель и проводят градуировку второго поглотителя; находят чувствительность второго поглотителя j 2 . Различие j 1 и j 2 не должно превышать 3 %.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.2 . Перед началом измерений с источником измеряют тепловой фон калориметра. Для этого закрытый калориметр, в котором отсутствуют источники тепла, выдерживают в течение времени t р , и затем в течение 15 - 20 мин производят от 5 до 7 отсчетов показаний измерительного прибора в цепи термобатареи калориметра. Фон калориметра вычисляют по формуле

,                                                                   ( 6 )

где b - фон калориметра, В;

b i - значение фона калориметра, полученное при i-м отсчете, В.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

6 . Выполнение измерений нулевым методом

6.1 . Контролируемый источник помещают в первый поглотитель калориметра, во второй поглотитель помещают точно такой же макет источника; пропуская ток через нагреватель второго поглотителя и изменяя его силу, добиваются, чтобы через промежуток времени t p после установления значения силы тока показание измерительного прибора в цепи термобатареи стало равным нулю. В течение 10 - 15 мин следят за постоянством компенсации. Измеряют с помощью потенциометрического устройства силу тока I к (1) в нагревателе второго поглотителя. Показания снимают 3 раза в течение интервала времени от 5 до 15 мин.

6.2 . Меняют местами источник и его макет и, изменяя силу тока в нагревателе первого поглотителя, добиваются, чтобы через промежуток времени t р показание измерительного прибора в цепи термобатареи стало равным нулю. Измеряют силу тока I к (2) в нагревателе первого поглотителя. Показания снимают 3 раза в течение интервала времени от 5 до 15 мин.

6.3 . Повторяют операции по пп. 6.1 и 6.2 .

7 . Обработка результатов измерений, полученных нулевым методом

7.1 . Тепловой поток источника рассчитывают по формуле

,                                                   ( 7 )

где W - тепловой поток источника, Вт;

Wi (1) , Wi (2) - результаты i -го наблюдения теплового потока источника при помещении его в первый и второй поглотители соответственно, Вт;

m 1 , m 2 - полные числа наблюдений при помещении источника в первый и второй поглотители соответственно; m 1 = m 2 = 3;

Wi (1) и Wi (2) рассчитывают по формулам

Wi (1) = (I к i (1) )2·R н 2 ,                                                                       ( 8)

Wi (2) = (I к i (2) )2·R н 1 ,                                                                      ( 9)

где R н1 , R н2 - сопротивления нагревателей первого и второго поглотителей калориметра, Ом;

I к i (1) - результат i -го наблюдения силы тока в нагревателе при помещении источника в первый поглотитель, А;

I к i (2) - результат i -го наблюдения силы тока в нагревателе при помещении источника во второй поглотитель, А.

СКО результата измерения теплового потока источника S ( W ) оценивают по формуле

.                                  ( 10)

7.2 . Вычисление активности радионуклида в источнике производят по формуле

,                                                                    ( 11 )

где A - активность радионуклида в источнике, Бк;

  - средняя поглощенная энергия на акт распада, Дж.

7.3 . Доверительные границы суммарной погрешности результата измерения активности радионуклида в источнике для вероятности 0,95 рассчитывают по ГОСТ 8.207-76 , учитывая неисключенные систематические погрешности средней энергии на акт распада (не превышает 0,3 %) и изменение силы тока в нагревателе (не превышает 0,1 %).

Доверительные границы результата измерения активности радионуклида в источнике для вероятности 0,95 не должны быть более ± 1,5%.

8 . Выполнение измерений методом прямого отклонения

8.1 . Условием применимости метода прямого отклонения является линейность градуировочных характеристик обоих поглотителей калориметра.

8.2 . В первый поглотитель калориметра помещают контролируемый источник, во второй поглотитель - его макет. Через промежуток времени t р начинают измерения силы тока термобатареи калориметра. Показания снимают 3 - 4 раза в течение интервала времени от 5 до 15 мин, соблюдая условие 4.3.

8.3 . Меняют местами источник и его макет и повторяют измерения в порядке, аналогичном указанному в п. 8.2 .

8.4 . Повторяют измерения по пп. 8.2 и 8.3 .

9 . Обработка результатов измерений, полученных методом прямого отклонения

9.1 . Тепловой поток источника рассчитывают по формуле

,                                                 ( 12 )

где W 1 i , W 2 i - результаты i -го наблюдения теплового потока источника за вычетом фона при помещении его в первый и второй поглотители соответственно, Вт;

m 1 , m 2 - полные числа наблюдений при помещении источника в первый и второй поглотители соответственно.

W 1 i , W 2 i рассчитывают по формулам

 ,                                                              ( 13 )

 ,                                                             ( 14 )

где j 1 , j 2 - чувствительность первого и второго поглотителей калориметра соответственно, В ·Вт-1;

G 1 i , G 2 i - показания прибора в цепи термобатареи при i -м наблюдении при помещении источника в первый и второй поглотители соответственно, В .

СКО результата измерения теплового потока источника оценивают по формуле ( 5).

Активность радионуклида в источнике вычисляют по формуле ( 11).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

9.2 . Доверительные границы суммарной погрешности результата измерения активности радионуклида в источнике для доверительной вероятности 0,95 рассчитывают по ГОСТ 8.207-76 , где в качестве неисключенных систематических погрешностей, кроме перечисленных в п. 7.3 , учитывают погрешность определения различия в чувствительности поглотителей, не превышающую 0,25 %.

Доверительные границы погрешности результата измерения активности радионуклида в источнике для доверительной вероятности 0,95 не должны быть более ± 2,2%.

Значение параметра следует приводить с тремя значащими цифрами, погрешности - с одной.

Содержание

1. Общие положения . 2

2. Метод прямых измерений МЭД с помощью дозиметра . 4

3. Измерение МЭД методом замещения . 6

4. Измерение активности радионуклида (радионуклидов) в источнике методом замещения . 12

5. Калориметрический метод измерения активности радионуклида (радионуклидов) в источнике . 13

6. Требования безопасности . 16

Приложение 1 Оценивание при разработке мви соответствия выбранной установки и используемого метода заданному показателю точности измерения ОРП источника . 16

Приложение 2 Пример применения метода замещения. Методика выполнения измерения мощности экспозиционной дозы .. 18

Приложение 3 Пример применения калориметрического метода. Методика выполнения измерений активности радионуклида кобальт-60 в источнике . 21

Еще документы скачать бесплатно

Интересное

Виды сечения разрезы Гост 11738 Гост 14034 74 Гост 1491 80 Гост р 12 2 143 2009 Гост сетки арматурные сварные Инструкция и 1 13 07 Испытание предохранительных Поясов Маркировка грузов Пдк Пуэ 6 издание Расход электроэнергии Расчет системы отопления Расчет теплопотерь здания Сортамент Двутавров с параллельными гранями полок