Приложение 4. Требования к средствам дозиметрического контроля внешнего облучения

Приложение 4
(справочное)

Требования к средствам дозиметрического контроля внешнего облучения

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

Технические, метрологические и эксплуатационные требования к дозиметрам и средствам измерения мощности амбиентного и направленных эквивалентов H*(10), , , индивидуальных эквивалентов , , приведены в стандартах МЭК:

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

2. МЭК 61005, ред. 3, 2014-07 "Приборы радиационной защиты - Измерители амбиентного эквивалента дозы (мощности) нейтронов"

3. 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 и мониторы";

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

5. 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".

Ниже будут приведены требования вышеуказанных стандартов к основным техническим характеристикам приборов и при необходимости пояснения к ним.

Общие термины и определения стандартов МЭК

действительный диапазон измерений - диапазон значений измеряемой величины, в котором рабочие характеристики измерителя (мощности) эквивалента дозы удовлетворяют требованиям настоящего стандарта;

коэффициент вариации - отношение оценки стандартного отклонения s к среднему арифметическому значению совокупности n измерений;

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

относительная собственная погрешность - относительная погрешность показаний устройства от образцового излучения в образцовых условиях;

отклик - отношение индицируемой измерителем или монитором величины к условно истинной величине;

время отклика - время между первичным облучением детектора и достижением показаний 90% конечного значения мощности дозы монитора;

эталонные излучения:

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

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

- бета-излучение для : излучение нуклида (ИСО 6980-1; ИСО 6980-3); нейтронное излучение: , , , или , , Т(р,n) и нейтронные генераторы.

П.4.2. МЭК 61005, ред. 3, 2014-07 "Приборы радиационной защиты - Измерители амбиентного эквивалента дозы (мощности) нейтронов".

неопределенность условно истинного значения дозы (мощности) должна быть меньше, чем

минимальный действительный диапазон измерения мощности эквивалента дозы Н*(10) должен покрывать по крайней мере четыре порядка величины и включать 10 мкЗв/ч

относительный отклик должен быть в диапазоне от минус 17% до +25% в минимальном диапазоне измерений мощности дозы: 5 мкЗв/ч - 1 Зв/ч

относительный отклик в диапазоне 0,2-8,0 для энергий от тепловых до 50 кэВ; 0,5-2,0 - для энергии от 50 кэВ до 10 МэВ; (рекомендуется) 0,2-2,0 - для энергий выше 10 МэВ

относительный отклик для углов падения излучения от 0 до 90°; должен заявляться производителем от до

время отклика до достижения показаний 90% от нового значения при резком изменении мощности дозы:

менее 30 с для мощности Н*(10) менее 0,1 мЗв/ч;

10 с для мощности Н*(10) между 0,1 мЗв/ч и 1,0 мЗв/ч;

4 с для мощности Н*(10) более 1,0 мЗв/ч.

В других разделах приведены требования к электрическим, электромагнитным, механическим характеристикам и характеристикам окружающей среды, перечню документации. В Приложении А приведены конверсионные коэффициенты из доклада 57 МКРЕ.

П.4.3. МЭК 61526, ред. 3, 2010-07, Приборы радиационной защиты - Измерение эквивалентов индивидуальной дозы Нр(10) и Нр(0,07) для Х-, гамма-, нейтронного и бета-излучения - Индивидуальные дозиметры с непосредственной индикацией показаний эквивалента дозы

Механические характеристики - размеры дозиметров не должны превышать 15x3x8 см, объем 300 , а их масса (гамма-нейтронные дозиметры) не должна превышать 350 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-излучений:
для дозы:	от 1 мЗв до 10 Зв
для мощности дозы:	от 5 мкЗв/ч до 1 Зв/ч
для гамма-излучения:
для дозы:	от 100 мкЗв до 1 Зв
для мощности дозы:	от 0,5 мкЗв/ч до 1 Зв/ч
для нейтронного излучения:
для дозы:	от 100 мкЗв до 1 Зв
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 доз , должен быть в пределах:

для : ;

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

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

Время отклика показания эквивалента дозы и аварийной сигнализации. При воздействии на дозиметр ступенчатого повышения мощности эквивалента дозы индикатор должен показывать значение с погрешностью менее чем (минус 17 - плюс 25)% верхнего значения мощности эквивалента дозы в течение 10 с после воздействия на дозиметр конечной мощности эквивалента дозы. 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 других разделах стандарта приведены требования к электрическим, электромагнитным, механическим характеристикам и характеристикам окружающей среды, перечню документации к приборам. Приложение А и В посвящены статистическим флуктуациям, процедуре определения изменения относительной чувствительности, обусловленной энергией излучения и углом падения излучения. В Приложении С приведены категории использования индивидуальных дозиметров, рекомендующие их характеристики в зависимости от целей их использования.

Приложение С - Категории использования индивидуальных дозиметров

Категории использования, приведенные в таблице С.1, могут быть использованы для классификации индивидуальных дозиметров в целях утверждения типа.

Таблица С.1 - Категории использования индивидуальных дозиметров

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 3в/ч***	m (ср.): нижний предел 60 кэВ l (низк.): нижний предел 20 кэВ h (выс.): вкл. 6 МэВ	f: нижний предел 10 мкЗв	а (аварийный): 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	а (аварийный): верхний предел 10
нейтронное излучение	N	от 0,025 эВ до 5 МэВ* от 100 мкЗв до 1 3в** от 5 мкЗв/ч до 1 3в/ч***	-	f: нижний предел 10 мкЗв	а (аварийный): 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	а (аварийный): верхний предел 10
бета-излучение	В	от 200 кэВ до 800 кэВ * от 1 мЗв до 10 Зв**	l: нижний предел 60 кэВ (Еср.)	g: нижний предел 100 мкЗв	а (аварийный): верхний предел 10
* Минимальный диапазон энергии ** Минимальный действительный диапазон измерений *** Минимальный диапазон использования (мощность дозы)

П.4.4. МЭК 61066, 2006-06, ред. 2 Приборы радиационной защиты - Термолюминесцентные дозиметрические системы для индивидуального мониторинга и для мониторинга окружающей среды

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

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

Эталонное бета-излучение для : .

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 нужно взять значимое количество дозиметров (минимум 10) как фоновые, которые рассматриваются также 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 доз , , Н*(10) в диапазоне ;

для дозы Н*(10) в диапазоне .

Статистические флуктуации: коэффициент вариации должен удовлетворять требованиям :

для Н < 0,1 мЗв: 15%;

для : (16-Н/0,1 мЗв)%;

для мЗв: 5%.

*:

для Н < 1 мЗв: 15%;

для : (16-Н/1 мЗв)%;

для мЗв: 5%.

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

Н*(10):

для Н < 0,5 мЗв: 5%;

для : 3%;

для мЗв: 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 +67% для углов от 0° до и от до от эталонного направления

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

В разделах 11-13 приведены требования к экологическим, электромагнитным и механическим характеристикам дозиметров.