201162. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés radioaktív felületi szennyeződés mérésére
! HU 201162 B 2 A találmány tárgya eljárás, valamint azt megvalósító kapcsolási elrendezés radioizotópokkal kontaminált síkfelület felületi szennyeződésének béta-detektálásos mérésére, amelynek során ismert aktivitású és energiájú bétasugárzó etalon radioizotópokkal több, előre megválasztott energia-intervallumban elvégezzük az energiaszelektív mérőrendszer számlálási hatásfok-energia kalibrációját, majd ennek ismeretében a vizsgálandó, ismeretlen radioizotóppal kontaminált felület mérésekor oly módon járunk el, hogy az energiaszelektív mérőrendszerrel a korábban kiválasztott energia-intervallumban megmérjük az adott energiaintervallumokhoz tartozó beütésszámokat, illetve az ezzel arányos elektromos mennyiségeket, ezt követően pedig a felületi béta-szennyeződés hiteles értékét állítjuk elő oly módon, hogy az egyes energia-intervallumokhoz tartozó beütésszámok mért értékeit a számlálási hatásfok kalibráció meghatározott aktuális értékével osztjuk. Ismeretes, hogy a radioaktív felületi szennyeződés megengedhető maximális értékeit a szabványok (hazánkban pl. az MSZ 62-78) az egységnyi felületre jutó aktivitással adják meg. Ennek közvetlen mérése és kijelzése azonban az ott megadott Bq/cm2 egységben jelentős nehézségekbe ütközik. A szennyező izotóp maximális béta-energiája, a mérési elrendezés és az alkalmazott sugárzásdetektor függvényében ugyanis tág határok között változik a mért beütésszám és a felületi szennyezettség közötti összefüggésre jellemző teljes számlálási hatásfok. Ezért általában nem vállalkoznak arra, hogy aktivitás egységben jelezzék ki a mért értéket, hanem egyszerűen a detektált beütésszámot, vagy annak az időegységre vonatkoztatott számlálási sebességét mérik pl. impulzus/idő egységben. A számtalan példa közül megemlíthetjük a Magyar Tudományos Akadémia Izotópkutató Intézete által gyártott és forgalmazott AUTOCONT PCM 86 típusjelű sugárszennyezettségmérő műszert. Az ..izotóptechnika" című szakfolyóirat 1983. évi 26/2. számában a 166-171. oldalon újtípusú sugárvédelmi kéziműszereket ismertet, amelyek lágy ß, T és röntgensugárszint mérésére, illetve kijelzésére alkalmasak. Az NS-118 típusjelű radioaktív felületi szennyezettségmérő nagy felületű, végablakos detektorral van ellátva, és az integrálási időállandó a méréshatártól függetlenül állítható be. A műszer a sugárszennyezettséget imp/s x cm- mértékegységben méri és jól mutatja, hogy milyen széles határok közön mozog az ilyen jellegű mérőműszerek számlálási hatásfoka, illetve a minimálisan kimutatható aktivitás értéke. Gyakorlati igényként vetődik fel ugyanakkor az egységnyi felületen mérhető aktivitás közvetlen kifejezése. hiszen a szabvány által megengedhető szennyezettségi értékeket ilyen egységben adják meg. További gyakorlati követelmény, hogy a szennyező izotóp ismeretének hiányában is mód legyen az egységnyi felületre eső aktivitás közvetlen mérésére. A radioaktív felületi szennyeződés mérésére szolgáló ismert eljárások legnyagyobb hiányossága abban áll. hogy nem képesek közvetlen összefüggés létesítésére a mért beütésszám és az egységnyi felületre jutó aktivitás között. A találmánnyal célunk olyan eljárás létrehozása, melynél az ismeretlen radioaktív izotóppal vagy izotópokkal kontaminált felület szennyezettségét az egységnyi felületre jutó aktivitás egységben tudjuk mérni és közvetlenül kijelezni és, amely mérés egyszerű, hordozható berendezéssel valósítható meg. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy megfelelő kalibrációt alkalmazva közvetlen összefüggés létesíthető az eltérő maximális béta-energiájú izotópokkal kontaminált felületek fölött a nukleáris mérőberendezéssel mérhető beütésszámok és az egységnyi felületre jutó aktivitás között. Ha ugyanis az T) számlálási hatásfokokat nem egyszerűen maximális béta-energiák, hanem minden egyes izotópra a saját maximális béta-energiájára normált energia függvényében ábrázoljuk, akkor az így kapott görbeseregről az eltérő energia-diszkriminációval mért beütésszámok alapján a vizsgált izotóp energiájának ismerete nélkül is közvetlenül leolvasható az aktuális q számlálási hatásfok. Ezt követően a felületi szennyeződést egyszerűen az alábbi egyenlet szolgáltatja: F = N/r| (Bq/cm2) (1) ahol: F - a felületi béta-szennyeződés (Bq/cm2): N - az adott idő alatt mért beütésszám (imp); rj - a teljes számlálási hatásfok (imp x cm2)/Bq. A kitűzött feladatot olyan, radioaktív izotópokkal kontaminált síkfelületek felületi szennyeződésének béta-detektálásos meghatározására alkalmas eljárással oldottuk meg. amelynek során ismert aktivitású és energiájú béta-sugárzó etalon radioizotópokkal több, előre megválasztott energia-intervallumban elvégezzük az energiaszelektív mérőrendszer számlálási hatásfok-energia kalibrációját, majd ennek ismeretében a vizsgálandó ismeretlen radioizotóppal kontaminált felület mérésekor oly módon járunk el. hogy az energiaszelektív mérőrendszerrel a korábban kiválasztott energia-intervallumban megmérjük az adott energiaintervallumokhoz tartozó beütésszámokat, illetve az ezzel arányos villamos mennyiségeket, ezt követően pedig a felületi béta-szennyeződés hiteles értékét állítjuk elő oly módon, hogy az egyes energia-intervallumokhoz tartozó beütésszámok mért értékeit a számlálási hatásfok kalibráció meghatározott aktuális értékével osztjuk. Ezt a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy a teljes számlálási hatásfok kalibrációs meghatározása alkalmával az egyes energia-intervallumokban mért beütésszámok értékei alapján rendre képezzük ezeknek a maximális béta-energiához tartozó energia-intervallumban mért beütésszámra normált értékeit, ezt követően a teljes számlálási hatásfoknak a kalibráció során meghatározott adatai közül a fenti normált érték függvényében kiválasztjuk a számlálási hatásfok aktuális értékét, majd ezzel osztva az egyes energia-intervallumokhoz tartozó beütészszámokat és képezve ezek összegét kapjuk a vizsgált síkfelület béta-szennyeződésének hiteles értékét. A találmány szerinti eljárást megvalósító kapcsolási elrendezést pedig az jellemzi, hogy energiaszelektív sugárzásdetektort és előerősítőt tartalmazó mérőszonda kimenete erősítő bemenetére van csatlakoztatva, amelynek kimenete energia-diszkriminátor beállító fo5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
