197102. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés rádioaktív sugárforrások által okozott külső sugárterhelés értékelésére
9 197 10?. 10 egyik kimenete a 2 diszkriminátor másik bemenetére, másik kimenete pedig a 4 processzor bemenetére van csatlakoztatva. A 4 processzor bemenetére továbbá 8 billentyűzet van kapcsolva. A 4 proceszszor másik kimenete pedig 9 kijelző bemenetére van kötve. A találmány szerinti berendezésnek fentiekben ismertetett kiviteli alakjában a 2 diszkriminátor és a digitálisanalóg átalakítót tartalmazó 7 küszöbértékbeállító egység funkcióját az „Analog Devices Data Acquisition Components and Subsystems” (1980. Katalógus) 9—99. lapoldalán bemutatott „digitale programmable limit detektor” (digitális programozható határérték detektor) tölti be. Ezért ennek részletes áramköri bemutatásától eltekintünk. Az 1 érzékelő egységként alkalmazott „S2” típusú, dozimetriai Si-detektor a mért 238U sugárforrás dózisteljesítményével arányos intenzitású, az elnyelt energiának megfelelően különböző amplitúdójú impulzusokból álló (0 és 5 V közötti) jelsorozatot küld az 50 mV alapbeállításé 2 diszkrim'tnátorba, az ott átengedett jelek a továbbiakban a 3 dózisteljesítménymérőbe jutnak. Annak számlálóegysége a dózísteljesít ménnyel arányos intenzitás értékét 16 biten továbbítja az 18085 típusú 4 processzornak. Az adatokat a 2-kilobájtos 6 memóriaegység tárolja. A 4 processzor az 5 aritmetikai egység és a 6 memóriaegységben tárolt mérési adatok felhasználásával elvégzi az 1. példában ismertetett görbeillesztési-iterációs számításokat és megállapítja, hogy a dózisteljesítmény-csökkenés menetét leíró nm paraméter azonos-e az adott diszkriminátorbeállításhoz rendelt és a 6 memóriaegységben tárolt nopttoíi,, értékkel. Ha a feltétel nem teljesül, a 4 processzor a D/A átalakítót tartalmazd 7 küszöbérték-beállító egység segítségével a mért és a várható paraméter közti eltérés hibahatáron túli nagysága esetén az eltérés előjele által meghatározott irányban változtatja meg a diszkriminátor-beállítást oly módon, hogy ez utóbbi az előzetes kalibráció során kiválasztott, szomszédos optimális diszkrét értékre lépteti a 2 diszkriminátort, majd a 4 processzor addig ismétli a görbeillesztési-iterációs számításokat és ezt követően a diszkriminációs küszöbérték soronkövetkező szomszédos diszkrét kalibrált értékre történő léptetését, amíg az n empirikus hatványkitevő mért és várható értéke adott hibahatáron belül meg nem egyezik. A feltétel teljesülésekor a 8 billentyűzeten előzetesen beállított további számításokat elvégezve a készülék a négy digites, hét szegmenses 9 kijelzőn közli az eredményeket. A külső sugárterhelés értékelésére szolgáló berendezés a fent bemutatott változata bármely Ismert típusú hasadási termék dózisértékelése során alkalmas lehet például a következő adatok szolgáltatására: 1. A Pj dózisteljesítmény aktuális értéke. 2. Az adott sugárzási térben folyamatos tartózkodás esetén (gyakorlatilag a teljes lebomlási idővel azonosnak tekinthető expozíciós idő alatt) elnyelt D„ dózis várható értéke. 3. A tetszőleges t, belépési és t2 kilépési idő-intervallum, mint T tartózkodási, vagy expozíciós idő alatt elnyelt D1>2 dózis értéke. 4. Az egyszeri sugárterhelés D„,„ maximálisát megengedett dózis ismerete és a t, belépési idő általunk megadott értéke esetén a T tartózkodás (expozíciós) idő legnagyobb értéke, vagy a t2 kilépési idő legkésőbbi ideje. 5. Az egyszeri sugárterhelés Dm„ maximálisan megengedett dózis ismeretében a T tartózkodási (expozíciós) idő általunk megadott értéke esetén a legkorábban megengedett tt belépési idő. 6. A maghasadástól eltelt időtartam, a h életkor. 7. Általunk megadott At idő elteltével a P2 dózisteljesítmény (csökkent) értéke. 8. Általunk megadott P2 dózisteljesítmény (csökkent) értékének eléréséhez szükséges At idő. 9. A dózisteljesítmény P0 kezdeti értéke valamely korábbi időpontban, általában a maghasadást követő első óra végére vonatkoztatva. Mint látható, az ismertetett eljárás alkalmas a többkomponensű radioaktív sugárforrások, különösen a különféle hasadási termékek állal okozott külső sugárterhelés értékelésére, melynek során a dózisteljesítmény folyamatos mérése alapján előállított függvényből az értékelés a gyakorlatban előforduld minden változatban elvégezhető. További előny az eljárást realizáló berendezés egyszerűsége. A napjainkban elteijedten alkalmazott mikroprocesszorokkal és korszerű áramköri elemekkel az eljárást megvalósító eszköz hordozható műszerként is kivitelezhető. A műszerrel egyszerűen elvégezhető a mérés és értékelés. A berendezés kezelése nem igényel nukleáris, vagy számítástechnikai szakképzettséget. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás radioaktív sugárforrások által okozott külső sugárterhelés értékelésére, amikoris folyamatosan dózisteljesftményt mérünk és a sugárterhelés mértékének kiértékelésére a hasadási termékek dózisteljesítmény-csökkenését leíró empirikus egyenletet használjuk fel, ahol Pi — a dózisteljesítmény aktuális értéke tj időpontban, P0 — a dózisteljesítmény kezdeti értéke, to — a kezdeti időpont, tj — a maghasadástól eltelt idő, n — empirikus hatványkitevő, azzal jellemezve, hogy több eltérő energiadiszkriminációs küszöbérték (dj) mellett ismert eljárással megméijük a természetben előforduló valamennyi hasadóanyag fajta hasadási termékeinek dózistelj esítmény-csökkenését a gyakorlati szempontból fontos, legalább az 1 óra és 1 év közötti teljes idő-intervallumban, minden egyes vizsgált j-edik hasadási termék-típusra kiválasztjuk az energiadiszkriminációs küszöb azon kitüntetett értékét (d*,,^*,,)^ amelyhez az empirikus hatványkitevő (n) időben állandó, optimális értéke (nDplim<,iJ^ tartozik, majd az ily módon kalibrált mérőrendszerrel az ismeret5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
