Основные разделы

Разработка портативного цифрового радиометра

Атомная энергетика в настоящее время экологически более чиста и более дешева, чем тепловая. В развитых странах она обеспечивает от 15 до 70% всей электроэнергии, которая производится (Франция - 70%, США - 17%, Швеция - 50%, Канада - 15%). Однако в случае аварии атомные станции составляют серьезную опасность для людей и окружающего среды.

За время эксплуатации АЭС в мире произошли 3 основных аварии: в 1961 г. - в Айдахо-Фолс (США), в 1979 г. - на АЭС “Примайл-айленд” в Гарисберзи (США), 1986р. - на Чернобыльской АЭС.

Аварии на АЭС имеют значительные отличия от ядерных взрывов. Они отличаются от ядерных взрывов большей длительностью выбросов, которая изменяет направление потоков воздушных масс, потому практически нет возможности прогнозировать размеры зон поражения. На чернобыльской техногенной аварии, которая стала аварией глобального масштаба, необходимо акцентировать большее внимание. Как сегодня стало известно из многочисленных фактов ученым, еще ни одна катастрофа XX века не имела таких тяжелых экологических последствий, как Чернобыльская. Эта трагедия не регионального, не национального, а глобального масштаба. Выпадение радиоактивных веществ прослеживалось и в государствах Западной Европы, повысился радиационный фон в Скандинавии, Японии и США. Даже через 15 месяцев после катастрофы в Чернобыле в Большой Британии было обнаружено чрезвычайно большое загрязнение растительности радиоактивными осадками, а также большое содержание цезия в мясе овец. В результате катастрофы уже погибли много тысяч человек (свыше 50 жал с 100 жал тех, которые принимали участие в ликвидации аварии). В результате Чернобыльской катастрофы на территории Украины загрязнено 12 областей, 86 административных районов, 2311 населенного пункта, где в целом живет около 2 млн 600 жал жителей, в том числе - 600 жал детей. Загрязнено радионуклидами свыше 7 млн гектаров земли, среди которых 3 млн гектара сельскохозяйственных угодий и 2 млн лесных массивов. Еще около 1.5 млн человек проживает на территории, где радиоактивный фон в десятки раз превышает допустимые нормы (Киевская, Житомирская, Черновицкая, Ривненьска, Черкасская, Винницкая, Черниговская, Кировоградская, Ивано-Франковска области). Дезактивационные работы, на которые в 1986-1989 годах были потрачены миллионы, желаемые результаты не дали.

Влияние Чернобыльской аварии на здоровье людей очень значительный и будет проблемой не только для нас, но и для нескольких грядущих поколений. Уже в 1992-1994 годах в Житомирской и Киевской областях, как и в Беларуси, по данным Министерства Здравоохранения Украины, у жительниц загрязненных радионуклидами районов значительно увеличилось количество рождения недоношених детей и калек, количество тяжелых осложнений беременности (в 2,5-3 разы), есть серьезные генетические изменения здоровья. В результате попадания радиоактивных веществ в организм у многих людей была поражена щитовидная железа, возникла лучевая болезнь. В настоящее время наблюдается тенденция к увеличению онкологических заболеваний, заболеваний эндокринной системы, систем кровообращения пищеварения, а также заболеваний, связанных с иммунной системой. В связи с тем, что в продуктах выбросов преимущество имеют долгоживущие радионуклиды, заражение будет длительным.

В связи с развитием электроники люди научились мерить дозы радиации и быть уже проинформированным. Разработаны различные методы измерения радиации и различные приборы измерения.

Для данной работы поставлена задача разработать портативный цифровой радиометр.

. Наименование и область применения

Портативный цифровой радиометр предназначен для персонала, работающего с радиоактивными веществами, а также для пользователей, желающих или вынужденных пользоваться дозиметрами в бытовых условиях для контроля радиоактивного загрязнения окружающей среды.

. Основание для разработки

Реальная необходимость в обеспечении производственного персонала и населения малогабаритными и надежными приборами радиационного контроля для существенного повышения экологической безопасности жизнедеятельности человека.

. Цель и назначение разработки

Подготовка производства цифровых электронных устройств для измерения интенсивности радиоактивного излучения гамма- и бета- лучей для применения производственных и бытовых условиях.

. Технические требования

.1 Диапазон измерений мощности экспозиционной дозы излучения - 1÷1000 мкР/час

.2 Длительность измерения - не более 36 с

.3 Набольшая ошибка измерения - ±10%

.4 Длительность индикации результата измерения - не меньше 10 с

.5 Число разрядов индикатора - 3

.6 Минимальная цена младшего разряда - 1мкР/час

.7 Временной интервал смены показаний индикатора - 40с

.8 Источник питания - автономная батарея постоянного тока напряжением 9В

.9 Работоспособность при снижении напряжения питания - до 6В

.10 Диапазон рабочих температур - -20ºС ÷ +40ºС

.11 Конструкция - блочная

.12 Микросхемы - полупроводниковые серии К176, К561, КР1006ВИ1

.13 Прибор оборудовать устройством звукового контроля радиоактивного фона

. Экономические показатели

Основные экономические показатели будут определены на стадии технико-экономического обоснования дипломной работы.

. Стадии и этапы разработки

Основные стадии и этапы разработки, сроки их выполнения приведены в бланке задания на выполнение дипломной работы.

Ионизирующая радиация опасна не только своей высокой поражающей способностью - доза, смертельно опасна для человека, в тепловом ее эквиваленте, едва нагрела бы и стакан воды, - но и тем, что она не воспринимается нашими органами чувств. Ни один из органорецепторов человека не предупредит его о сближении с источником радиации любой интенсивности.

Это обстоятельство позволяло долгое время скрывать от населения происходившие в нашей стране радиационные аварии и их последствия, и даже после взрыва на Чернобыльской АЭС, радиоизотопный след которого ощутила, как минимум, вся Европа, еще несколько лет у нас блокировались любые попытки дать в руки населению приборы, которые позволяли бы ему самому позаботится о своей безопасности.

Целью дипломной работы бакалавра является разработка в соответствии с техническим заданием портативного цифрового радиометра. Нужно провести анализ методов измерения радиации и выбрать соответствующий метод измерения, разработать структурную и электрическую принципиальную схемы цифрового радиометра, провести расчет выходных параметров блоков схемы, рассчитать все элементы схемы.

МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА ИЗМЕРЕНИЯ РАДИОАКТИВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Развитие ядерной энергетики и широкое применение источников ионизирующих излучений в различных областях науки и техники, а также возможное появление их в бытовых условиях требуют ознакомления со свойствами и методами регистрации α-, β- и γ- излучений, а также получение соответствующих знаний и практических навыков по защите от их воздействия.

Оценку и проведение исследования характеристик радиоактивных источников необходимо проводить с использованием приборов, которые обеспечивают количественное измерение параметров α-, β- и γ- излучения.

Прочитайте еще и эти статьи:

Расчет щелевых импедансных нагрузок
Как известно рассеивающими свойствами проводящих тел можно управлять с помощью непрерывно распределенного импеданса или с помощью дискретных нагрузок [1]. Наиболее известным способом реализации распределенного импеданса является ребристая структ ...

Методы защиты информации
Кто владеет информацией, тот владеет миром. Натан Ротшильд С развитием техники и технологий окружающая нас информация стремительно возрастает и человек уже не в силах хранить ее в собственной памяти. На помощь к нему приходят соврем ...