177623. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés atomrobbanások radioaktív termékei által az élő szervezetre gyakorolt sugárveszély mértékének a termékek életkora alapján történő értékelésére
5 177623 6 H,—a két eltérő diszkriminációs szintbeállításánál mért intenzitás hányadosának aktuális értéke (a tj időben), H0—a két eltérő diszkriminációs szint-beállításnál mért intenzitás hányadosának kezdeti (általában a robbanás utáni első órára vonatkoztatott) értéke, t;— a robbanástól eltelt idő, az életkor, m— kitevő. A (2) egyenlet H0 és m paramétereit a mérési pontok alapján valamilyen görbeillesztéses eljárással (pl. a legkisebb négyzetek módszerével) határozzuk meg. Az ilyen módon kalibrált mérőrendszerrel a robbanási termékek ismeretlen életkorát a (2) egyenletből kifejezett kifejezés szolgáltatja, ahol a jelölések a (2) egyenlettel megegyezőek. Mivel az egyenlet Hq és m paraméterei ily módon az adott rendszerre állandóak és ismertek, az életkor meghatározását a két csatornában mért I( és I2 bruttó impulzusszámok H; hányadosának mérésére vezettük vissza. Méréseink során, amikor pl. a robbanási termékek modell-anyagaként 238,^ atomreaktorban rövid ideig tartó neutronbesugárzásával előállított hasadási termékeit, sugárzásdetektorként Si (Li) félvezető detektort alkalmaztunk; a geometriai elrendezés: a laboratóriumi gyakorlatban általánosan használatos közel pontszerű sugárforrás és néhányszor tíz milliméteres preparátumdetektor távolság volt; a diszkriminációs küszöbenergiaszintek beállítása az első csatornában a (40—80) keV intervallum, a második csatornában pedig a (150—400) keV intervallum egy-egy adott pontjára történt; a paraméterek jellemző értékei a következő határok között adódtak: Ho=(5—25), migm=(0,3—0,6). Az 1. ábrán a találmány szerinti eljárással történő életkor-meghatározás céljára szolgáló berendezés célszerű kiviteli alakja látható. Az 1 sugárzásmérő szonda — amely esetünkben az energiaszelektív magsugárzás detektort és az előerősítőt is tartalmazza — a radioaktív termékek magsugárzásának elektromos jelekké alakítására szolgál. Ha a detektor energiafüggéssel is rendelkezik, akkor az impulzusok alatti terület ennek megfelelően függ a mért sugárzás energiájától. Az 1 sugárzásmérő szonda kimenete a 2, valamint a 3 áteresztő egység bemenetére csatlakozik. Az energiafüggést korrigáló és az egyik alkalmasan megválasztott energia-intervallumban áteresztő 2 áteresztő egység kimenetén az adott energiar intervallumban az összes kölcsönhatási forma által keltett I2 bruttó impulzusszám, míg az energiafüggőséget korrigáló és a másik alkalmasan megválasztott energiaintervallumban áteresztési biztosító 3 áteresztő egység kimenetén az ebben a tartományban keltett I3 bruttó impulzusszám jelenik meg. A 2 áteresztő egység korrekciója garantálja a hiteles dózisteljesítmény mérést, míg a 3 áteresztő egység korrekcióját előnyösen a két csatorna arányának maximális meredekségénél vagy ennek környezetében választjuk meg. Az I2 és Lj bruttó impulzusszámok hányadosának képzésére szolgál a 4 osztó egység. Ennek kimenetén a H; hányadossal arányos impulzusszám jelenik meg. Ez az 5 függvényegységre jut, amely a hányados értékéből a (3) egyenlet szerint képezi az életkort. A 2. ábrán a találmány szerinti értékelés megvalósítására szolgáló berendezés olyan célszerű kiviteli alakja látható, amely az életkoron túl alkalmas a teljes lebomlási idő alatt elszenvedett dózis ill. a kezdeti P0 dózisteljesítmény, mint az életkor alapján származtatott dozimetriai jellemzők meghatározására, valamint az aktuális Pj dózisteljesítmény hagyományos módon történő mérésére is. A 2. ábra szerinti berendezés felépítése részben megegyezik az 1. ábra szerintivel. Az áteresztő egység beállítása viszont olyan, hogy az annak kimenetén megjelenő I2 bruttó impulzusszám egyúttal a hiteles dózisteljesítmény aktuális értékével áll egyenes arányban. Ez a P; dózisteljesítmény kerül a 6 és 7 szorzóegységek bemenetére, de értéke közvetlen kijelzésre is kerülhet. Az 5 függvényegység kimenetén megjelenő t; életkor szintén a 6 és 7 szorzóegységek bemenetére jut, valamint az is kerülhet közvetlen kijelzésre is. A 6 és 7 szorzóegységekkel ennek alapján képezzük a sugárvcszély mértékének értékeléséhez elengedhetetlen származtatott dozimetriai jellemzőket. A 6 szorzóegység bemenetére tehát a Pj dózisteljesítmény és a t; életkor aktuális értéke jut. Kimenetén pedig az (1) egyenletnek a dózisteljesítményre vonatkoztatott alakjából a t; életkor adott értéke a mérés és értékelés időpontjában és a végtelen határok között vett, határozott integrálként előállított, a teljes lebomlási idő alatt elszenvedett D°° dózis jelenik meg: Pj-tj D=o=------(4) n—1 ahol: Doo—a teljes lebomlási idő alatt elszenvedett dózis számított értéke, Pi— a dózisteljesítmény aktuális értéke, tj— a robbanási termékek életkorának (méréssel meghatározott) aktuális értéke, n— az (1) egyenletben is alkalmazott kitevő. A teljes lebomlási idő alatt elszenvedett D=» dózis a 6 szorzóegység kimentéről a kijelzőre jut. A 7 szorzóegység bemenetére a Pj dózisteljesítmény és a t; életkor aktuális értéke jut. Kimenetén viszont az (1) egyenletnek a dózisteljesítményre vonatkoztatott alakjából a kezdeti P0 dózisteljesítmény jelenik meg: P0 = P,-‘f (5) ahol: P0=a dózisteljesítmény kezdeti értéke, P,— a dózisteljesítmény aktuális értéke, tj— a robbanási termékek életkorának (méréssel meghatározott) aktuális értéke, n— az (1 ) egyenletben is alkalmazott kitevő. A főként külső sugárterhelésként jelentkező sugárveszély mértékének értékelésére szolgáló eljárás jellemzője, hogy ismert eljárással, az életkorhoz képest elhanyagolhatóan rövid ideig, folyamatosan mérjük a radioaktív robbanási termékek ismert törvényszerűség szerint monoton csökkenő dózisteljesítményét, amikor is a mérési idő kezdetén P, dózisteljesítmény mérhető, valamint az innen számított azon At időtartamot, amely alatt a P, dózisteljesítmény az általunk előre megválasztott K-szorosára csökken. Az így kapott At idő és egy 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
