Приложение 1. Требования к дозиметрам для контроля облучения кожи и хрусталика

Приложение 1

Требования к дозиметрам для контроля облучения кожи и хрусталика

Технические и метрологические требования к средствам контроля ядерной и радиационной безопасности разработаны в стандартах подкомитета 45В "Приборы радиационной защиты" Технического комитета 45 "Ядерное приборостроение" Международной электротехнической комиссии (МЭК).

Технические и метрологические требования к дозиметрам (мощности) амбиентного и направленных эквивалентов дозы Н*(10), , , индивидуальных эквивалентов дозы , и изложены в стандартах МЭК:

1. МЭК 60846-1, 2009-04, Приборы радиационной защиты - Измерители (мощности) амбиентного и/или направленного эквивалента дозы бета-, рентгеновского и гамма-излучения;

2. МЭК 61526, ред. 3, 2010-07, Приборы радиационной защиты - Измерение эквивалентов индивидуальной дозы и для рентгеновского, гамма-, нейтронного и бета-излучения - Индивидуальные дозиметры с непосредственной индикацией показаний эквивалента дозы;

3. МЭК 61066, 2006-06, ред. 2, Приборы радиационной защиты - Термолюминесцентные дозиметрические системы для индивидуальной дозиметрии и дозиметрии окружающей среды;

4. МЭК 62387, ред. 1, 2012-04, Приборы радиационной защиты - Пассивные интегрирующие дозиметрические системы от фотонного и бета-излучения для индивидуальной дозиметрии и дозиметрии окружающей среды.

П.1.1. Общие положения стандартов

Для дозиметрического контроля рабочих мест применяются дозиметры (мощности) амбиентного и/или направленного эквивалента дозы бета-, рентгеновского, гамма- и нейтронного излучения.

Для ИДК применяются пассивные дозиметрические системы бета-, рентгеновского, гамма- и нейтронного излучений с термолюминесцентными дозиметрами (текущий и аварийный контроль), дозиметры фотонного излучения непосредственного считывания на основе ионизационных камер, так называемые дозиметры-карандаши (оперативный контроль) и электронные прямопоказывающие индивидуальные дозиметры бета-, рентгеновского, гамма- и нейтронного излучения (оперативный и аварийный контроль).

Требования международных стандартов к средствам контроля ядерной и радиационной безопасности основываются на следующих общих положениях:

действительный диапазон измерения - это диапазон значений измеряемой величины, в котором рабочие характеристики измерителя удовлетворяют требованиям соответствующего стандарта;

неопределенности результатов измерения имеют следующие источники:

- собственная погрешность измерителей;

- неопределенности, обусловленные зависимостями чувствительности прибора от энергии и угла падения излучения на детектор измерителя;

- дополнительные неопределенности, обусловленные отличиями внешних условий измерения от установленных нормальных: температуры окружающей среды, давления, внешнего электромагнитного поля и др.;

собственная погрешность средств измерений определяется в стандартных условиях калибровки и обусловлена:

- нелинейностью чувствительности;

- статистическими флуктуациями;

время отклика приборов время показания от 90% до 110% нового значения мощности дозы при резком изменении мощности дозы;

отклик - отношение индицируемой дозиметром величины к условно истинной величине;

относительная погрешность показаний - отношение погрешности индикации измеряемой величины к условно истинной величине, выражаемое в процентах;

относительная собственная погрешность - относительная погрешность показаний дозиметра от образцового излучения в стандартных условиях.

В стандартах МЭК приведены требования к нелинейности чувствительности, к статистическим флуктуациям показаний и к времени отклика дозиметров. Требование к времени отклика является требованием как к чувствительности детекторов прибора, так и к алгоритму обработки сигналов в дозиметрах.

Требование к линейности чувствительности ограничивает верхнюю границу, а требования к статистическим флуктуациям и к времени отклика ограничивают нижнюю границу диапазона измерений дозиметра.

Общие термины и определения стандартов МЭК

коэффициент вариации (для оценки статистической флуктуации) - отношение оценки стандартного отклонения s к среднему арифметическому значению Е совокупности n измерений. Коэффициент вариации определяется по формуле:

эталонные излучения:

фотонное излучение для Н*(10): излучение источника (или );

фотонное излучение для Н'(0,07): поле N-80* (или ) (ИСО 4037);

бета-излучение для : излучение нуклида (ИСО 6980-1; ИСО 6980-3);

нейтронное излучение: , , , или , , T(p,n) и нейтронные генераторы

* Примечание. Поле N-80 - поле рентгеновского излучения со средней энергией 83 кэВ, создаваемое при напряжении на трубке 100 кВ и дополнительной фильтрации от 5 мм меди.

П.1.3. МЭК 61526, ред. 3, 2010-07, Приборы радиационной защиты - Измерение эквивалентов индивидуальной дозы и для Х-, гамма-, нейтронного и бета-излучения - Индивидуальные дозиметры с непосредственной индикацией показаний эквивалента дозы

Механические характеристики: размеры дозиметров не должны превышать 15х3х8 см, объем 300 , а их масса (гамма-нейтронные) не должна превышать 200 г.

Действительный диапазон измерений дозиметров должен охватывать, как минимум, диапазон от 100 мкЗв до 1 Зв для величины измерения и от 1 мЗв до 10 Зв для величины измерения , а измеряемые мощности дозы должны находиться в диапазоне от 1 до 1 .

Испытания: расширенная (k = 2) относительная неопределенность условно истинного значения эквивалента дозы или мощности дозы должна быть менее 10%.

Минимальные диапазоны измерения:

для гамма-, рентгеновского и бета-излучения:
	для дозы:	от 1 мЗв до 10 Зв и
	для мощности дозы:	от 5 мкЗв/ч до 1 Зв/ч
для гамма-излучения:
	для дозы:	100 мкЗв до 1 Зв и
	для мощности дозы:	от 0,5 мкЗв/ч до 1 Зв/ч
для нейтронного излучения:
	для дозы:	от 100 мкЗв до 1 Зв и
	для мощности дозы:	от 5 мкЗв/ч до 1 Зв/ч

Изменение относительной чувствительности, обусловленное нелинейностью, должно лежать в диапазоне от минус 17% до +25% по всему действительному диапазону измерений для выбранного эталонного рентгеновского, гамма-излучения или бета-излучения в стандартных условиях испытаний.

Коэффициент вариации по эквивалентам дозы , должен быть в пределах:

для : ; для : 5%, где - нижняя граница диапазона измерения доз.

Изменения относительной чувствительности измерения , и их мощностей, обусловленные энергией и углом падения фотонного, нейтронного и бета-излучения, должны находиться в интервале от 0,71 до 1,67 для разных энергии и углов падения излучения от 0° до 60°.

Время отклика показания эквивалента дозы и аварийной сигнализации: При резком повышении мощности эквивалента дозы индикатор дозиметра должен показывать значение конечной мощности эквивалента дозы с погрешностью менее чем (минус 17 - плюс 25)% в течение 10 с после ее воздействия на дозиметр. В случае ступенчатого повышения аварийная сигнализация, при установке на значение, составляющее половину от верхнего значения мощности эквивалента дозы, должна срабатывать в течение 2 с. В качестве альтернативы, любая задержка срабатывания не должна приводить к получению дозы свыше 10 мкЗв для мощности рентгеновского и гамма-излучения, свыше 100 мкЗв для мощности рентгеновского, гамма- и бета-излучения и свыше 500 мкЗв для мощности нейтронного излучения.

В стандарте приведены требования к электрическим, электромагнитным, механическим характеристикам и характеристикам окружающей среды, перечню документации к приборам. Приложения стандарта посвящены статистическим флуктуациям, процедуре определения изменения относительной чувствительности, обусловленной энергией излучения и углом падения излучения. В Приложениях также приведены категории индивидуальных дозиметров, рекомендующие их характеристики в зависимости от целей их использования.

Категории индивидуальных дозиметров, приведенные в таблице, могут быть использованы для классификации индивидуальных дозиметров в целях утверждения типа.

Категория	Обозначение	Минимальный диапазон	Варианты расширений
			для влияющей величины энергии	для диапазона дозы	для влияющей величины мощности дозы
гамма-излучение	G	от 80 кэВ до 1,5 МэВ* от 100 мкЗв до 10 Зв** от 0,5 мкЗв/ч до 1 Зв/ч***	m (ср.): нижний предел 60 кэВ l (низк.): нижний предел 20 кэВ h (выс.): вкл. 6 МэВ	f: нижний предел 10 мкЗв	a (aварийный): верхний предел 10
рентгеновское излучение	X	от 20 кэВ до 150 кэВ* от 100 мкЗв до 10 Зв** от 0,5 мкЗв/ч до 1 Зв/ч***	l (низк.): нижний предел 10 кэВ h (выс.): вкл. 300 кэВ	f: нижний предел 10 мкЗв	a (aварийный): верхний предел 10
нейтронное излучение	N	от 0,025 эВ до 5 МэВ* от 100 мкЗв до 1 Зв** от 5 мкЗв/ч до 1 Зв/ч***	-	f: нижний предел 10 мкЗв	a (aварийный): верхний предел 10
рентгеновское, гамма-излучение	S (кожа)	от 20 кэВ до 150 кэВ* от 1 мЗв до 10 Зв** от 5 мкЗв/ч до 1 Зв/ч***	l: нижний предел 15 кэВ n: нижний предел 10 кэВ	g: нижний предел 100 мкЗв	a (aварийный): верхний предел 10
бета-излучение	B	от 200 кэВ до 800 кэВ * от 1 мЗв до 10 Зв**	l: нижний предел 60 кэВ (Eср.)	g: нижний предел 100 мкЗв	a (aварийный): верхний предел 10
* Минимальный диапазон энергии ** Минимальный действительный диапазон измерений *** Минимальный диапазон использования (мощность дозы)

П.1.4. МЭК 61066, 2006-06, ред. 2, Приборы радиационной защиты - Термолюминесцентные дозиметрические системы для индивидуального мониторинга и для мониторинга окружающей среды

Эталонная доза для и H*(10): от 1 мЗв до 10 мЗв; для : от 3 мЗв до 30 мЗв.

Эталонное фотонное излучение для и H*(10): ; для : N-80*

Эталонное бета-излучение для :

* Примечание. Поле N-80 - поле рентгеновского излучения со средней энергией 83 кэВ, создаваемое при напряжении на трубке 100 кВ и дополнительной фильтрации от 5 мм меди.

Радиационный фон в стандартных условиях: Н*(10) не более 0,25 мкЗв/ч;

Неопределенность условно истинного значения: Относительная расширенная неопределенность условно истинного значения эквивалента дозы должна быть меньше 7%.

Учет естественного фона при испытаниях: Для измерений малых доз фотонного и бета-излучения необходимо принимать во внимание естественный фон. Для этого взять значимое количество дозиметров (минимум 10) как фоновые, которые рассматриваются так же как испытываемые дозиметры, но не облучаются. Среднее значение показаний этих дозиметров должно вычитаться из показаний испытываемых.

Нелинейность чувствительности: Изменение относительной чувствительности из-за нелинейности должно быть в пределах:

от -9% до +11% для дозы , , Н*(10) в диапазоне ;

для дозы Н*(10) в диапазоне .

Статистические флуктуации: коэффициент вариации должен удовлетворять требованиям

:

для H < 0,1 мЗв: 15%; для : (16-Н/0,1 мЗв)%; для : 5%.

Hр(0,07):

для H < 1 мЗв: 15%; для : (16-Н/1 мЗв)%; для : 5%.

Н*(10):

для H < 0,5 мЗв: 5%; для : 3%; для : 5%.

Параметры дозиметрической системы

В зависимости от измеряемого эквивалента дозы диапазоны измерения должны иметь минимальные пределы:

, Н*(10)
*

* Примечание В РФ значение нижней границы диапазона измерения дозы равно 2,0 мЗв.

Изменение чувствительности, обусловленное энергией и углом падения излучения Относительная чувствительность измерения обусловленная энергией и углом падения фотонного излучения, должна находиться в интервале от минус 29% до +67% для энергии 80 кэВ - 1,25 МэВ и для углов от 0° до от эталонного направления; Относительная чувствительность измерения , обусловленная энергией и углом падения фотонного и бета-излучения, должна находиться в интервале от минус 29% до +67% для фотонного излучения с энергией от 30 кэВ до 250 кэВ и для бета-излучения со средней энергией от 0,24 МэВ до 0,8 МэВ для углов от 0° до от эталонного направления.

Относительная чувствительность измерения Н*(10), обусловленная энергией и углом падения фотонного излучения для энергии 80 кэВ - 1,25 МэВ, должна находиться в интервале:

от минус 29% до плюс 67% для углов от 0° до и от до от эталонного направления и

от минус 33% до плюс 100%: для углов от 75° до от эталонного направления.

В стандарте приведены требования к экологическим, электромагнитным и механическим характеристикам дозиметров.