ТЕМА 3. 1 Общие сведения о технических средствах таможенного контроля ДРМ
Изучаемые вопросы ● Общие сведения об устройстве технических средств таможенного контроля ДРМ ● Классификация технических средств радиационного контроля по назначению, по типу решаемых задач ● Технические средства, применяемые при ТКДРМ 2
Общие принципы и методы регистрации ионизирующих излучений ● Под ионизирующим излучением, в самом общем смысле данного термина, принято понимать любой вид излучения, состоящего из заряженных частиц, нейтральных частиц или квантов, который при своем взаимодействии с физической средой непосредственно или косвенно производит ее ионизацию. ● Процесс регистрации ионизирующего излучения реализуется только в том случае, если взаимодействие излучения с веществом детектора сопровождается процессом преобразования энергии излучения в другой вид энергии, удобный для регистрации. 3
Методы регистрации радиоактивных излучений ● Ионизационный метод ● Сцинтилляционный метод ● Химический метод а) радиолиз воды: Н 2 О→ Н 2 О+ + е- →Н+ + ОН + еб) превращение ионов железа: Fe 2+ + ОН → Fe 3+ + ОН‾ ● Калориметрический метод ● Фотографический метод а) свет + Ag. Br → Ag б) Ag + проявитель → почернение фотопленки 4
Датчики ионизирующих излучений Детектор излучения Блок питания Формирователь сигнала Предварительный усилитель Выходной усилитель Согласующий усилитель Датчики ионизирующих излучений относятся к электронным устройствам, основное назначение которых заключается в преобразовании актов взаимодействия потока частиц ионизирующего излучения с детектором излучений в электрические сигналы, которые могут быть зарегистрированы и обработаны соответствующей измерительной аппаратурой. В комплекте с измерительными блоками датчики образуют приборы для измерения ионизирующих излучений (дозиметры, радиометры, спектрометры и пр. ). 5
Детекторы ионизирующих излучений В технических средствах таможенного контроля используются, в основном, два типа детекторов: 1. Ионизационные детекторы с прямым преобразованием энергии частиц в электрический заряд. К ним относятся газонаполненные детекторы (ионизационные камеры, пропорциональные и газоразрядные счетчики) и полупроводниковые детекторы (ППД). 2. Сцинтилляционные детекторы, в которых используется люминесценция вещества детектора при поглощении излучения с последующим преобразованием энергии световых фотонов в электрический сигнал − при помощи фотоэлектронного умножителя (ФЭУ). По линейности преобразования энергии излучения в энергию выходного сигнала различают пропорциональные и непропорциональные детекторы. По агрегатному состоянию рабочей среды детекторы подразделяются на газовые, жидкостные и твердотельные. По типу регистрируемого излучения: детекторы -частиц, квантов, нейтронов. 6
Классификация технических средств по назначению Приборы радиационного контроля Дозиметры Радиометры Спектрометры Комбинированные приборы 7
Классификация технических средств ТК по типу решаемых задач Задача ТКДРМ Типы приборов Дозиметры Радиометры Спектрометры Комбинированные приборы 1 2 3 4 1 − контроль за радиационной обстановкой и обнаружение ДРМ; 2 − измерение значений параметров, характеризующих источники и поля излучений ДРМ и взаимодействие этих излучений с веществом с целью последующего протоколирования; 3 − определение радионуклидного состава источников ионизирующих излучений в объектах ТКДРМ; 4 − обеспечение безопасности персонала. 8
Технические средства РК Блок-схема прибора для регистрации ионизирующего излучения ДЕТЕКТОР УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ И ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ 9
Применение газоразрядных детекторов в приборах ТКДРМ Тип прибора ТКДРМ Вид детектора Вид регистрируемого излучения Система «Янтарь» счетчик Гейгера, наполненный 2 Не 3 и 18 Ar 40 нейтронное Дозиметр РМ-1203 счетчик Гейгера -излучение Дозиметры ДБГ-01 Н счетчик Гейгера -излучение ДБГ-04 А счетчик Гейгера -излучение Радиометрспектрометр МКС-А 02 (МКС-А 03) счетчик Гейгера, наполненный 2 Не 3 и 18 Ar 40 нейтроны РСУ-01 «Сигнал-М» счетчик Гейгера -, β-излучения 10
Применение сцинтилляционных детекторов в приборах ТКДРМ Тип прибора ТКДРМ Вид сцинтиллятора Вид излучения РСУ-01 «Сигнал-М» Na. I (Tl) -излучение РСУ-01 «Сигнал-М» Zn. S (Ag) +Li. F нейтронное МКС-А 02(А 03) Zn. S (Ag) α-излучение МКС-А 02(А 03) Na. I (Tl) -излучение АТ 1121(1123) Пластиковый -излучение РМ 1401 Cs. I (Tl) -излучение Янтарь полистирол с добавками -излучение Na. I (Tl) -излучение Гамма-1 С/NB 11
Применение полупроводниковых детекторов в приборах ТКДРМ Тип прибора ТКДРМ Вид детектора Вид излучения СКС-50 М Ge(Li) -излучение 12
Технические средства ТКДРМ (ТС ТКДРМ) − это комплекс специальных видов приборов, применяемых таможенными органами в процессе фактического таможенного контроля объектов, перемещаемых через границу в следующих целях: ● пресечение контрабанды ДРМ; ● установление соответствия содержимого контролируемых объектов, содержащих ДРМ, представленным на них сведениям; ● выявление в контролируемых таможенных правонарушений; объектах предметов ● обеспечение индивидуального дозиметрического контроля сотрудников, проводящих фактический контроль. 13
Типы приборов ТКДРМ (Приказ ГТК России от 29. 10. 2003 № 1220 с изменениями от 04. 02. 2004) № Типы приборов Название приборов 1 Аппаратура наблюдения и локализации СТСО ДРМ «Янтарь» , РМ 1401, ДРМ (специальные ТС) РМ 1401 М, РМ 1401 К-01 2 Дозиметры (индивидуальные и ТС для обеспечения радиационной безопасности) РМ 1203 М, РМ 1621, АТ-1121, АТ-1123 3 Радиометры-спектрометры (комбинированные приборы) РСУ-01 «Сигнал-М» , МКС-А 02, МКС-А 03 4 Спектрометры (специальные ТС) СКС-50 М, Гамма-1 С/NB 14
Применение технических средств для таможенного контроля ДРМ Приказом ГТК России от 29. 10. 2003 № 1220 установлен следующий порядок применения технических средств (ТС) в таможенных органах РФ: 1. К применению допускаются полностью укомплектованные ТС, соответствующие требованиям нормативной и эксплуатационной документации, сертифицированные компетентным органом РФ. 2. ТС применяются должностными лицами таможенных органов, прошедшими соответствующую подготовку и имеющими разрешение на допуск к самостоятельной работе и применению технических средств. ТС могут применяться для обнаружения ДРМ при таможенном контроле: любых товаров, перемещаемых через таможенную границу РФ, в т. ч. ручной клади и сопровождаемого багажа пассажиров и транспортных служащих; несопровождаемого багажа пассажиров, среднегабаритных грузовых (товарных) упаковок, крупногабаритных грузовых упаковок (контейнеры, грузовые платформы, бункеры и т. п. ; всех видов транспортных средств; международных почтовых отправлений; конкретных лиц, если есть основания полагать, что они скрывают товары, являющиеся объектами нарушения таможенного законодательства. 15
Стационарная таможенная система обнаружения ДРМ «Янтарь» Янтарь-2 П Янтарь-1 А Янтарь-1 Ж Назначение: Проведение радиационного контроля пассажиров, автомобильных и железнодорожных транспортных средств, багажа и товаров на пешеходных, автомобильных и железнодорожных пунктах пропуска при таможенном наблюдении. Работает непрерывно, круглосуточно, в автоматическом режиме и обеспечивает световую и звуковую сигнализацию при обнаружении ДРМ (и других товаров и транспортных средств с повышенным уровнем ИИ). Для целей таможенного контроля должны использоваться только модификации СТСО ДРМ «Янтарь» , имеющие детекторы - и нейтронного излучений. 16
Поисковые приборы РМ 1401 М РМ 1401 К-01 Назначение: обнаружение, поиск и локализация радиоактивных и ядерных материалов по скорости счета гамма-излучения (РМ 1401, РМ 1401 М), гамма- и нейтронного излучения (РМ 1401 К-01), а также оценка МЭД гамма-излучения. 17
Дозиметр поисковый микропроцессорный ДРС-РМ 1401 Назначение : обнаружение и локализация источников гамма-излучения и оценка МЭД гамма-излучения. 18
Дозиметр поисковый микропроцессорный ДРС-РМ 1401 Основные технические характеристики Чувствительность 100(имп. /с)/(мк. Зв/ч) Диапазон установки порогов по мощности дозы 0, 1− 500 мк. Зв/ч Диапазон регистрируемых энергий Диапазон изменения количества среднеквадратичных отклонений Время непрерывной работы от одного комплекта питания Диапазон измерения МЭД Время измерения Время счёта в режиме калибровки: - по уровню фона - в режиме поиска 0, 06− 3 Мэ. В 1− 7 1000 ч 0, 05− 40 мк. Зв/ч 0, 25 с 36 с 2 с 19
Измеритель-сигнализатор поисковый ИСП-РМ 1401 М Назначение: обнаружение и локализация источников гамма-излучения и оценка МЭД гамма-излучения. 20
Измеритель-сигнализатор поисковый ИСП-РМ 1401 М Основные технические характеристики Чувствительность: по Cs-137 по Am-241 Диапазон регистрируемых энергий 100 (имп. /с)/(мк. Зв/ч) 70 (имп. /с)/(мк. Зв/ч) 0, 06− 3, 0 Мэ. В Диапазон изменения количества n среднеквадратичных отклонений фона От 1 до 9, 9 с шагом 0, 1 Обнаружение на расстоянии 0, 2 м (n=4) при перемещении со скоростью 0, 2 м/с и времени измерения 2 с 55 к. Бк (Ва-133) Диапазон измерения МЭД фотонного излучения 0, 05− 40 мк. Зв/ч Время счёта в режиме калибровки: - по уровню фона - в режиме поиска 36 с 21
Измеритель-сигнализатор поисковый ИСП-РМ 1401 К-01 Назначение: обнаружение и локализация источников гамма- и нейтронного излучений; оценка МЭД гамма-излучения. 22
Измеритель-сигнализатор поисковый ИСП-РМ 1401 К-01 Основные технические характеристики 1. Чувствительность (с-1)/(мк. Зв/ч) по γ-излучению: для Cs-137 − 100 для Am-241 − 70 по нейтронному излучению (имп. см-2)/нейтрон: для Pu- -Ве − 0, 1 для тепловых нейтронов − 7, 0 2. Диапазон регистрируемых энергий (Мэ. В): γ-излучения − 0, 033− 30 нейтронного излучения − до 14 3. Количество среднеквадратичных отклонений от 1 до 9, 9 через 0, 1 4. Диапазон измерения МЭД (мк. Зв/ч) − 0, 1− 40 5. Время счёта: в режиме калибровки по уровню фона, с − 36 в режиме поиска − 2 23
Индивидуальные дозиметры РМ 1621(А) РМ 1203(М) Назначение индивидуальных дозиметров РМ 1203, РМ 1203 М и РМ 1621(А): непрерывное измерение эквивалентной дозы (ЭД) и мощности эквивалентной дозы (МЭД) гамма-излучения (РМ 1203, РМ 1203 М); непрерывное измерение эквивалентной дозы и мощности эквивалентной дозы гамма- и рентгеновского излучения (РМ 1621(А). 24
Индивидуальный дозиметр ДКГ-РМ 1203 Назначение: измерение эквивалентной дозы гаммаизлучения; измерение мощности эквивалентной дозы гамма-излучения. 25
Индивидуальный дозиметр ДКГ-РМ 1203 Технические характеристики индивидуальных дозиметров ДКГРМ 1203 -01(02), -03(04), -М 26
Индивидуальный дозиметр рентгеновского и гамма-излучений ДКГ-PM 1621 Назначение: измерение эквивалентной дозы рентгеновского и гамма-излучений; измерение мощности эквивалентной дозы рентгеновского и гамма-излучений. 27
Индивидуальный дозиметр рентгеновского и гамма-излучений ДКГ-PM 1621 Технические характеристики Диапазон измерения дозы 1 м. Зв − 9, 99 Зв Диапазон измерения МЭД 0, 1 мк. Зв/ч − 0, 1 м. Зв/ч Диапазон установки порогов по дозе во всем диапазоне измерения дозы Диапазон установки порогов по МЭД во всем диапазоне измерения МЭД Диапазон регистрируемых энергий 10 кэ. В − 20 Мэ. В Время срабатывания при скачкообразном 5 с − при увеличении изменении МЭД, не более 10 с − при уменьшении Дополнительные функции режим связи с ПК 28
Радиометры-спектрометры МКС-А 02 и МКС-А 03 МКС-А 02 МКС-А 03 Назначение: радиометры-спектрометры МКС-А 02 и МКС-А 03 предназначены, в основном, для оперативного получения информации об объекте, вызвавшем срабатывание СТСО ДРМ «Янтарь» . определять местонахождение ИИИ в объекте таможенного контроля по их гамма- и (или) нейтронному излучениям (режим поиска); измерять количественные характеристики ядерных излучений ИИИ по альфа-, бета-, гамма- и нейтронному каналам; определять наличие на поверхности объекта контроля альфа- и бета-загрязнения и измерять их характеристики; измерять мощность эквивалентной дозы гамма- и нейтронного излучений; идентифицировать гамма-излучающие радионуклиды путем измерения и обработки их гамма-спектров. 29
Радиометр-спектрометр МКС-А 03 Радиометрспектрометр МКС-А 03 -1 Выносной детектор нейтронов БДН-06 Н Выносной детектор - и -излучений БДС-АБ 2 Устройство зарядки и калибровки 30
Радиометр-спектрометр МКС-А 03 Технические характеристики 1. 2. 3. Идентифицирует более 25 нуклидов. Измеряет: спектр -квантов; плотность потока: -частиц 1− 5000 см 2/с; -частиц 2− 5000 см 2/с. Диапазон энергий: -излучение 50− 3000 кэ. В; -излучение 3000− 10000 кэ. В; n-излучение 0, 025 э. В − 10 Мэ. В. 4. 5. 6. Диапазон измерения МЭД -излучение 0, 1 − 104 мк. Зв/ч; n-излучение 1 − 104 мк. Зв/ч. Энергетическое разрешение: -тракт − не более 8 %. Погрешность измерения плотности потока частиц: − не более 20 %. 31
Основные функции радиометров-спектрометров Радиометр-спектрометр функции: выполняет четыре основные ● поисковый прибор фиксирует превышение суммарной скорости счета по гамма- и нейтронному каналам над соответствующими фоновыми значениями; ● дозиметр анализирует счет от нейтронного канала и информацию, содержащуюся в гамма-спектре. При помощи микропроцессора производится расчет мощности эквивалентной дозы (МЭД) гамма- и нейтронного излучений; ● радиометр производит измерение плотности потока альфа- и бета-излучения; ● спектрометр преобразует энергию кванта ионизирующего излучения в электрический импульс и формирует спектр частиц, исходящих от источника излучения. 32
Гамма-спектрометр «Гамма-1 С/NB 1» Назначение: ● идентификация радионуклидов; ● определение активности радиоизотопных источников в защитных контейнерах и без них; ● определение степени обогащения урана в защитных контейнерах и без них. детектор (сцинтиллятор Na. I) компьютер анализатор АИ-8 К-NB Блок питания аппаратуры 33
Технические характеристики 1. Идентифицирует: 6. ● более 50 нуклидов. 2. Измеряет: 7. ● спектр -квантов. 3. Диапазон энергий: ● -кванты 50− 3000 кэ. В. 8. 4. Количество каналов: ● 1024. 5. Максимальная статистическая загрузка − не более 50 000 имп/с. 9. Энергетическое разрешение: ● по линии 661 кэ. В − не более 8 %. Погрешность измерения активности: ● для точечной геометрии не более 30 %. Время непрерывной работы: ● от сети 220 В − не менее 24 ч; ● от аккумуляторов − 8 ч. Срок службы − не менее 12 лет. 34
Гамма-спектрометр СКС-50 М Назначение: ● идентификация радионуклидов; ● контроль активности радиоактивных источников в защитных контейнерах и без них; ● контроль степени обогащения урана в защитных контейнерах и без них; ● определение изотопного состава плутония. 35
Устройство гамма-спектрометра СКС-50 М Ноутбук Сосуд Дьюара для жидкого азота Принтер Детектор из сверхчистого Ge Одноплатный спектрометр 36
Технические характеристики 1. 2. 3. 4. 5. Идентифицирует: 6. Энергетическое разрешение: ● более 300 радионуклидов. ● по линии 661 кэ. В − Измеряет: не более 0, 25 %. ● спектр -квантов. 7. Погрешность измерения активности: Диапазон энергий: ● для точечной геометрии ● -кванты 50− 3000 кэ. В. не более 30 %. Количество каналов: 8. Время непрерывной работы: ● от 1024 до 8192. ● от сети 220 В − не менее 24 ч; Емкость канала ● от аккумуляторов − 4 ч. ● не менее 214 имп. 9. Средняя наработка на отказ − не менее 4000 ч. 10. Срок службы − не менее 10 лет. 37
Аппаратурные спектры -излучения источника 90 Th 232, измеренные с помощью гамма-спектрометров: 1 − «Гамма-1 С/NB 1» ; 2 − СКС-50 М. 38
Применение гамма-спектрометра «Гамма-1 С/NB 1» Определение степени обогащения урана Контейнер УКТ Время измерения, c DOT 21 PF-1 B УКТ DOT 21 PF -1 600 Заявленное обогащение, % Расчетное обогащение, % Разность, % 0, 72 0, 71 1, 38 39
Применение гамма-спектрометра СКС-50 М Определение изотопного состава плутония Изотопный состав плутония. ----------------------------------------- Изотоп Масс. доля (%) Декларировано Отклонение(%) ----------------------------------------- Pu-238 0. 0246 0. 0200 22. 88 Pu-239 89. 8313 90. 1000 -0. 30 Pu-240 9. 9807 9. 0500 10. 28 Pu-241 0. 1334 0. 1000 33. 41 Pu-242 0. 0300 0. 00 Am-241 0. 8505 0. 7000 21. 51 40
Контрольные вопросы 1. 2. 3. 4. 5. Какие ТС обнаружения применяются в таможенных органах? Какие существуют модификации СТСО ДРМ «Янтарь» ? Какие переносные ТС обнаружения применяются в таможенных органах? Для чего предназначены дозиметры типа РМ 1401, РМ 1401 М и РМ 1401 К-01? Какие типы приборов применяются для индивидуального дозиметрического контроля? 6. Для чего предназначены индивидуальные дозиметры РМ 1203 и РМ 1621? 7. Для каких целей предназначен радиометр-спектрометр МКС-А 03? 8. Какие блоки детектирования входят в состав радиометра-спектрометра МКС-А 03 и какие виды излучений можно обнаружить с их помощью? 9. Каково назначение гамма-спектрометра «Гамма-1 С/NB 1» ? 10. Что входит в состав гамма-спектрометра «Гамма-1 С/NB 1» , каковы его основные технические характеристики? 11. Каково назначение гамма-спектрометра СКС-50 М? 12. Что входит в состав гамма-спектрометра СКС-50 М, каковы его основные технические характеристики? 41
Скачать презентацию ТЕМА 3 1 Общие сведения о технических средствах
Тема 3.1 Общие сведения о ТС ТК ДРМ.ppt