177623. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés atomrobbanások radioaktív termékei által az élő szervezetre gyakorolt sugárveszély mértékének a termékek életkora alapján történő értékelésére
3 177623 4 két, esetleg több, eltérő időben végrehajtott mérésre van szükség. A radioaktív termékek összetételének változását vizsgáló módszerek a gamma-spektrum elemzésén alapszanak. A mért spektrumokat az ismert korú robbanási termékek számított, vagy mért spektrumaival összehasonlítva következtetnek a korra. Az egyszerűsítési törekvés több olyan eljárást eredményezett, amelyek a spektrumon belül csupán néhány jellegzetes radioaktív izotóp mennyiségi vizsgálatára korlátozódnak. Svensson G. K. és Linden K. például (Health Phys., 11, 1033, 1965) a 103Ru, a 104Ce és a 140Ba.+ 140La. izotópoknak a 95Zr+95Nb izotópokéhoz viszonyított aktivitásából határozták meg a robbanástól eltelt időt. Szilantjev A. N. (Atomnaja Encrgija 7, 67, 1969) a 140Ba—140La bomlási sor utolsó tagjának aktivitását méri két alkalommal és a változásból következtet a korra. Megfelelő felbontású detektor alkalmazásával egy adott bomlási soron belül az anya- és leányelem aktivitási arányának egyetlen időpontban végrehajtott mérésével is meghatározható a kor (pl.: Solymosi József: A fiatal korú urán hasadási termékek néhány dozimetrikus jellemzőjének vizsgálata. Műszaki doktori értekezés. Budapesti Műszaki Egyetem, 1974). Ezen eljárások közös tulajdonsága, hogy vagy kettő, ill. több ismételt mérést, vagy pedig költséges laboratóriumi berendezést igényelnek, a mérési eredmények kiértékelése pedig idő- és munkaigényes művelet. Ezért az atomrobbanások radioaktív termékei által képviselt sugárveszély mértékének az életkor alapján történő értékelése az ismert eljárásokkal nehézkes és hosszadalmas. A mérendő mintát laboratóriumi vizsgálatra kell küldeni. Ily módon pl. az élelmiszer, víz, takarmány stb. felhasználója áttételesen és csak bizonyos idő elteltével értesülhet a fogyaszthatóságot eldöntő mérési eredményről, ill. arról, hogy inkorporáció esetén mekkora a belső sugárterhelésből eredően a sugárveszély. A külső sugárterhelés értékelése viszont vagy csak számítással történhetett, mert az életkor közvetlen helyszíni, gyors meghatározását az ismert eljárások nem tették lehetővé, és az értékelés hiányos volt, mert csak a dózisteljesítmény mért értékére támaszkodhatott. A találmány célja olyan megoldások biztosítása, melyeknél az atomrobbanások radioaktív termékei által az élő szervezetre gyakorolt — külső vagy belső sugárterhelésként jelentkező — sugárveszély mértékének a termékek életkora alapján történő értékelése az életkor meghatározását — valamint a dózisteljesítmény ismert eljárással történő — mérését követően egyszerűen és gyorsan a helyszínen is elvégezhető. Az életkor mérése egyben lehetőséget nyújt arra is, hogy a származtatott dozimetriai jellemzők, pl. a teljes lebomlási idő alatt elszenvedett dózis, a kezdeti (a robbanás utáni első órára vonatkoztatott) dózisteljesítmény, ill. a dózisteljesítmény aktuális értéke valamely időpontban szintén egyszerűen képezhetők és elektromosan akár hordozható műszerrel is realizálható módon előállíthatok. A találmány az atomrobbanások radioaktív termékei által az élő szervezetre belső és külső sugárterhelésként jelentkező sugárveszély mértékének a termékek egyetlen helyszíni méréssel meghatározott életkora alapján történő értékelésére szolgáló eljárás és berendezés. A belső sugárterhelés meghatározásánál az életkor mérési eljárása szerint egy energiafüggő sugárzásdetektorral egyidőben két különböző diszkriminációs szintű csatornában külön-külön mérjük a sugárzás által keltett impulzusszámokat, majd ezek hányadosából egy, a mérőrendszer kalibrálásakor meghatározott monoton függvénnyel képezzük az életkort. Ezen időtartamot egy állandóval megszorozva kapjuk az életkort. A belső sugárterhelés meghatározására szolgáló berendezés sugárzásdetektort és erősítőt, valamint a hozzácsatlakozó két különböző diszkriminációs szintű áteresztőegységet tartalmaz. A két áteresztő egység kimenetén megjelenő információk egy osztóegységre kerülnek, melynek kimenetére az életkort előállító függvény egység csatlakozik. A külső sugárterhelést meghatározó berendezés dózisteljesítménymérőt tartalmaz. A dózisteljesítmény értéke szorzó és tárolóáramkörre, időmérő és összehasonlító áramkörre jut. A kezdeti dózisteljesítmény indítja az időmérőt, melyet az összehasonlító áramkör állít le. Az időmérő kimenete a szorzóegységre csatlakozik, mely a mért időtartamból az életkort állítja elő. Mivel mindkét berendezés szükségszerűen méri a dózisteljesítményt, az életkor és a dózisteljesítmény birtokában további származtatott dozimetriai jellemzők is meghatározhatók. A találmány tárgyát a továbbiakban példák és rajzok alapján ismertetjük részletesebben. A rajzokon az 1. ábra életkor meghatározásra szolgáló berendezés tömbvázlata, belső sugárterhelés értékeléséhez, a 2. ábra az életkor és a származtatott dozimetriai jellemzők meghatározására alkalmas berendezés tömbvázlata, és a 3. ábra az életkor meghatározására szolgáló berendezés tömbvázlata külső sugárterhelés értékeléséhez. A főként belső sugárterhelésként jelentkező sugárveszély mértékének értékelésére szolgáló eljárás jellemzője, hogy egy beta- és/vagy gamma sugárzásra érzékeny, energiaszelektív, esetleg energiafüggő érzékenységű sugárzásdetektorral és a hozzá csatlakozó jelfeldolgozó elektromos áramköri elemekkel, két alkalmasan megválasztott, eltérő alsó diszkriminációs küszöbenergiaszint beállítású csatornába megmérjük az atomrobbanás(ok) radioaktív termékei által kibocsátott, az adott diszkriminációs küszöbnél magasabb energiájú beta részecskék és/vagy gamma fotonok által a sugárzásdetektorban az összes kölcsönhatási formák által együttesen keltett Ij és I2 bruttó impulzusszámokat, vagy az ezekkel arányos valamilyen elektromos menynyiséget és képezzük ezek H hányadosát. Az adott robbanási termékfajta — vagy modell-anyaga —, a mérési geometria, sugárzásdetektor típus, és a két diszkriminációs energiaküszöb konkrét értéke által meghatározott mérőrendszer kalibrálását oly módon végezzük el, hogy az életkor mérési tartományában több ponton hajtunk végre mérést, képezve a fenti H hányadost A hányadosfüggvény változását az időben a H,=Ho* rf (2) egyenlet írja le, ahol: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
