На вопрос «в чём измеряется радиация?» нет одного правильного ответа. Причина проста: словом «радиация» в быту называют сразу несколько разных физических характеристик.
Активность радиоактивного вещества измеряют в беккерелях (Бк), поглощённую дозу — в греях (Гр), а величины, используемые для оценки воздействия ионизирующего излучения с учётом его биологической значимости, — в зивертах (Зв). Когда говорят об уровне гамма-фона или показаниях бытового дозиметра, чаще всего имеют в виду мощность дозы, например микрозиверты в час — мкЗв/ч.
Иными словами, сначала необходимо определить, что именно нужно измерить, и только после этого выбирать единицу и прибор.
В каких единицах измеряется радиация
Основные единицы удобно разделить по физической величине.
| Что определяют | Единица |
|---|---|
| Активность радиоактивного вещества | беккерель, Бк |
| Поглощённая доза | грей, Гр |
| Эквивалентная или эффективная доза | зиверт, Зв |
| Мощность дозы | Зв/ч, мЗв/ч, мкЗв/ч |
| Экспозиция в старой системе единиц | рентген, Р |
Поэтому формулировка «радиация составляет 0,2» без указания физической величины и единицы практически бессмысленна.
Беккерель — активность радиоактивного вещества
Беккерель (Бк) характеризует активность радионуклида.
1 Бк соответствует одному радиоактивному распаду в секунду.
Активность может выражаться:
в Бк — для объекта в целом;
Бк/кг — для вещества или материала;
Бк/л — для жидкости;
Бк/м³ — для некоторых сред и газов.
Например, при исследовании на радионуклиды может определяться удельная активность конкретного радионуклида в исследуемой пробе.
Беккерель не является единицей дозы человека и не показывает непосредственно «насколько опасно находиться рядом».
Грей — поглощённая доза
Грей (Гр) характеризует количество энергии ионизирующего излучения, поглощённой единицей массы вещества.
1 Гр = 1 Дж/кг.
Эта величина описывает физическое поглощение энергии.
Грей и зиверт нельзя использовать как полные синонимы: они относятся к разным дозиметрическим величинам.
Зиверт — дозиметрическая величина
Зиверт (Зв) применяется для величин, учитывающих воздействие ионизирующего излучения.
На практике часто встречаются:
Зв;
мЗв — миллизиверт;
мкЗв — микрозиверт.
При персональном контроле работников используются дозиметрические величины, позволяющие учитывать воздействие за определённый период.
Подробнее эта задача разобрана в материале об индивидуальном дозиметрическом контроле.
Микрозиверт в час
При измерении гамма-фона или обследовании помещений очень часто встречается единица мкЗв/ч.
Она характеризует мощность дозы — то есть дозиметрическую величину, отнесённую ко времени.
Важно различать:
мкЗв — величина дозы;
мкЗв/ч — мощность дозы.
Это не одно и то же.
Что такое рентген и микрорентген
Рентген — историческая внесистемная единица экспозиции рентгеновского и гамма-излучения в воздухе.
Можно встретить:
Р — рентген;
мР — миллирентген;
мкР — микрорентген;
мкР/ч — микрорентген в час.
1 Р = 1000 мР, а 1 мР = 1000 мкР.
Но рентген нельзя просто считать другим названием зиверта.
Рентген характеризует экспозицию в воздухе, тогда как зиверт относится к другим дозиметрическим величинам. Их пересчёт зависит от того, какую именно величину определяют и в каких условиях.
Поэтому для современных профессиональных измерений следует использовать единицы, предусмотренные конкретной методикой и измеряемой величиной, а не пытаться произвольно пересчитывать любые показания между Р и Зв.
В чём измеряется радиационный фон
В бытовом контексте под «радиационным фоном» обычно подразумевают гамма-фон в конкретной точке.
На дисплее дозиметра он часто отображается в:
мкЗв/ч;
мЗв/ч;
иногда мкР/ч — у приборов и систем, использующих соответствующую единицу.
Но сам радиационный фон является более широким понятием, чем одна цифра на дисплее прибора.
Например, обычное измерение гамма-фона не заменяет отдельное исследование содержания радона в воздухе и не определяет автоматически активность конкретного радионуклида в материале.
Чем измеряют радиацию
Для разных задач применяются разные средства измерений.
Наиболее известны:
дозиметры;
радиометры;
дозиметры-радиометры;
спектрометры;
специализированные измерительные системы.
Выбор прибора зависит не от общего вопроса «есть ли радиация», а от физической величины, которую необходимо определить.
Что измеряет дозиметр
Дозиметр применяется для определения дозиметрических величин.
В зависимости от типа прибора он может использоваться для:
измерения мощности дозы;
накопления дозы за период;
обследования рабочих зон;
индивидуального контроля персонала.
Например, при обследовании помещения измерительный прибор размещают в выбранных контрольных точках.
Если же задача состоит в том, чтобы определить накопленную дозу конкретного сотрудника за определённый период, применяется индивидуальная дозиметрия.
Поэтому «дозиметр» — это не один универсальный тип прибора с одной функцией.
Чем радиометр отличается от дозиметра
Различие определяется измеряемой величиной.
Дозиметрическая задача связана с дозой или мощностью дозы.
Радиометрическая задача связана прежде всего с количественной регистрацией радиоактивности, потока ионизирующих частиц или радиоактивного загрязнения.
На практике существует большое количество комбинированных приборов — дозиметров-радиометров, способных работать в нескольких режимах.
Поэтому название корпуса прибора менее важно, чем:
что он способен регистрировать;
какой диапазон имеет;
для какого вида излучения предназначен;
какая методика применяется;
какая погрешность характерна для измерения.
Для чего нужен спектрометр
Спектрометр применяется, когда необходимо исследовать энергетический спектр излучения.
Это позволяет решать задачи, которые невозможно выполнить простым измерением общей мощности дозы.
Например, гамма-спектрометрические исследования могут использоваться для идентификации и количественного определения определённых гамма-излучающих радионуклидов.
Эта задача относится уже не столько к измерению общего фона, сколько к радиологическому исследованию конкретного материала или пробы.
Какие детекторы используются в приборах
Радиационный прибор должен каким-либо способом зарегистрировать взаимодействие ионизирующего излучения с веществом.
В измерительной технике применяются разные типы детекторов.
Счётчики Гейгера — Мюллера
Один из наиболее известных типов детектора.
Он позволяет регистрировать события, связанные с прохождением ионизирующего излучения.
Такие детекторы широко применяются в переносных приборах, но свойства конкретного устройства зависят от конструкции, фильтров, геометрии и алгоритма обработки сигнала.
Сцинтилляционные детекторы
При попадании излучения в сцинтилляционный материал возникает световой сигнал, который затем регистрируется электронной системой.
Такие детекторы могут обеспечивать высокую чувствительность и применяться в радиометрических и спектрометрических системах.
Полупроводниковые детекторы
Излучение создаёт электрический сигнал непосредственно в полупроводниковом материале.
Они используются в том числе в спектрометрии, где важна информация об энергии регистрируемого излучения.
Ионизационные камеры
Работа основана на регистрации ионизации газа.
Такие средства измерений применяются для определённых дозиметрических задач и имеют свои преимущества в соответствующих диапазонах.
Каким прибором измеряют радиационный фон
Если задача заключается в оценке мощности дозы гамма-излучения в помещении или на территории, применяется подходящий дозиметр либо дозиметр-радиометр.
Но сам факт наличия дозиметра ещё не гарантирует корректное измерение.
Необходимо учитывать:
вид регистрируемого излучения;
энергетический диапазон;
диапазон измерений;
погрешность;
время установления показаний;
геометрию измерения;
фон прибора;
условия эксплуатации.
Профессиональное обследование отличается от случайного показания бытового прибора прежде всего контролируемой методикой проведения измерений.
Как правильно измеряют уровень радиации на объекте
Для профессионального исследования сначала определяют задачу.
Например, необходимо оценить:
рабочее место;
помещение;
участок территории;
зону возле источника;
помещение за защитной конструкцией.
Затем выбирают контролируемый показатель и подходящее средство измерений.
После этого определяют точки.
При работе с источником учитываются:
расстояние;
расположение оператора;
направление излучения;
защитные конструкции;
рабочий режим оборудования.
Подробнее практическая организация таких исследований описана в статье «Дозиметрический контроль рабочих мест».
Чем измеряют рентгеновское излучение
Для рентгеновского излучения необходимо оборудование, рассчитанное на соответствующий энергетический диапазон и задачу.
При обследовании рабочего места важно измерять параметры в условиях, которые отражают реальную эксплуатацию установки.
Например, отдельно оценивают:
место оператора;
зоны возле защитных конструкций;
смежные помещения;
потенциальные места нахождения людей.
Для предприятий лаборатория выполняет отдельные измерения рентгеновского излучения.
Можно ли почувствовать радиацию без прибора
Органы чувств человека не являются средствами измерения ионизирующего излучения.
Нельзя достоверно определить его наличие по:
запаху;
цвету;
вкусу;
ощущению тепла;
каким-либо специфическим ощущениям в момент обычного измерения.
Поэтому для контроля используются измерительные приборы.
Это одна из причин, почему радиационный фактор принципиально отличается от многих очевидных производственных опасностей.
Можно ли измерить радиацию бытовым дозиметром
Бытовой прибор может быть полезен для ориентировочной оценки в пределах его назначения.
Однако его показание нельзя автоматически считать результатом лабораторного исследования.
Для профессиональной задачи имеют значение:
характеристики прибора;
его метрологический статус;
методика;
условия измерения;
точки контроля;
оформление результатов.
Если данные необходимы предприятию для производственной или документированной оценки условий, следует проводить профессиональные измерения радиации.
Самая распространённая ошибка: путать разные величины
Результаты вида:
0,15 мкЗв/ч;
2 мЗв;
500 Бк/кг
описывают совершенно разные вещи.
Первое значение может характеризовать мощность дозы.
Второе — дозу.
Третье — удельную активность вещества.
Сравнивать их друг с другом как «три уровня радиации» нельзя.
Поэтому правильный порядок всегда один:
объект → физическая величина → метод → прибор → единица → результат.
Краткая памятка по единицам
Бк. Активность радиоактивного вещества.
Бк/кг. Удельная активность материала.
Гр. Поглощённая доза.
Зв. Дозиметрическая величина воздействия.
мкЗв/ч. Мощность дозы, часто используемая при оценке гамма-фона.
Р, мР, мкР. Исторические внесистемные единицы экспозиции.
имп/с или имп/мин. Скорость счёта конкретного детектора; сама по себе не является универсальной единицей «радиации».
Часто задаваемые вопросы
В чём измеряется радиация на дозиметре?
Часто дозиметр отображает мощность дозы в мкЗв/ч или другую дозиметрическую величину. Точная единица зависит от типа прибора и режима измерения.
Каким прибором измеряют радиацию?
Используют дозиметры, радиометры, комбинированные дозиметры-радиометры и специализированные измерительные системы.
В чём измеряют радиоактивность?
Активность измеряется в беккерелях.
В чём измеряется доза облучения?
В зависимости от определяемой дозиметрической величины используются греи или зиверты.
Можно ли перевести микрорентгены прямо в микрозиверты?
Это разные физические величины. Универсальный механический пересчёт без указания условий и задачи измерения некорректен.
Чем измеряют радиационный фон?
Для оценки мощности дозы гамма-излучения используют соответствующие дозиметрические приборы.
Измерение радиации для предприятий
ООО «Лабораторные измерения и охрана труда» выполняет инструментальные исследования радиационных факторов для организаций в Беларуси.
Если необходимо проверить рабочее место, помещение или другой объект, сообщите специалистам, что является источником, где расположены рабочие зоны и для какой задачи требуется результат.
Это позволит подобрать не просто «прибор для радиации», а физическую величину, метод и схему измерений, соответствующие конкретному объекту.
