197102. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés rádioaktív sugárforrások által okozott külső sugárterhelés értékelésére
1 197 102 2 felhasználva ismert módon képezzük a dózisértékeléshez szükséges további paramétereket. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés energiaszelektív érzékelő egységet (1), diszkriminátort (2), energiadiszkriminációs küszöbérték-beállító egységet (7), dózisteljesítménymérőt (3), billentyűzethez (8) és memóríaegység(ek)hez (6) csatlakozó processzort (4), aritmetikai egységet (5) és kijelzőt (9) tartalmaz, ahol az érzékelő egység (1) kimenete a diszkriminátor (2) egyik bemenetére, a diszkriminátor (2) kimenete a dózisteljesítménymérő (3) bemenetére, a dózisteljesítménymérő (3) kimenete a processzor (4) bemenetére van vezetve, míg a processzor (4) egyik kimenete a küszöbérték-beállító egység (7) bemenetére, másik kimenete a kijelző (9) bemenetére csatlakozik, a küszöbérték-beállító egység (7) egyik kimenete a diszkriminátorhoz (2), másik kimenete a processzor (4) bemenetéhez csatlakozik. A processzor (4) kétirányú adatforgalmat lehetővé tevő módon kapcsolódik az aritmetikai egységhez (5), valamint a memóriaegység(ek)hez (6). A processzor (4) bemenetére továbbá a billentyűzet (8) van kapcsolva. A találmány tárgya eljárás és berendezés radioaktív sugárforrások által okozott külső sugárterhelés értékelésére, melynek segítségével az elnyelt dózis meghatározása, illetve várható értékének előrejelzése az ismeretlen izotóp(ok) dózisteljesftményének folyamatos helyszíni mérése alapján történik. A dozimetriában a külső sugárterhelést általános esetben az elnyelt dózisteljesítménynek a besugárzott kezdeti és végső időpontja között vett határozott integrálja szolgáltatja. A dózisteljesítmény definíciószerűen nem más, mint az elnyelt dózis megfelelő rövid időközökre eső értékének és az időközöknek a hányadosa. Ezért abban az esetben, ha az expozíciós idő összemérhető a sugárforrás felezési idejével, akkor az integráláskor természetesen a dózísteljesítmény fokozatosan csökkenő értékével kell számolni. Ismeretlen eredetű, vagy összetételű radioaktív sugárforrás esetén ilyenkor a felezési idő meghatározása is szükségessé válik. A baleseti dozimetriában viszont leggyakrabban éppen ilyen esetekkel találkozunk. Ezért az atomerőművi balesetelhárításban, illetve a polgári védelemben arra a szélsőséges esetre Is fel kell készülni, amikor a környezetbe ismeretlen összetételű radioaktív izotópok, vagy hasadási termékek kerülnek, esetleg nagy mennyiségben és kiterjedt területen okoznak jelentős sugárszennyezést. Ekkor viszont a külső sugárterhelés (várható) értékének meghatározásához elengedhetetlen — a dózisteljesítmény aktuális adatának folyamatos mérése mellett — az adott radioaktív termék felezési idejének, illetve többkomponensű rendszernél eredő aktivitáscsökkenési sebességének ismerete, vagy méréssel történő meghatározása. A nukleáris méréstechnikában ismeretesek azok az eljárások, amelyek az egyedi radioizotópok felezési idejének meghatározására szolgálnak. Az ilyen jellegű vizsgálatokat korábban az aktivitás két vagy több, eltérő időben végrehajtott mérésével végezték. Napjainkban az elterjedten alkalmazott nukleáris táblázatok együtt tartalmazzák az adott radioizotóp felezési idejét és gamma és/vagy béta-sugárzásának jellemző energiáit. Ezért a technika mai szintjén egyszerűbben és gyorsabban megkapható a vizsgált radioizotóp felezési ideje, ha egy energiaszelektív sugárzásdetektorral, pl. gammasugárzás esetén Ge/Li félvezető detektorral, esetleg NaI(Tl) szcintillátorral és sokcsatornás amplitúdó analizátorral — a megfelelő energia-kalibrációt követően — megméijük annak jellegzetes gammaenergia vonalait. Ezzel együtt a táblázati adatokból nyomban Ismertté válik az azonosított radioizotóp felezési ideje is. Nem ilyen egyszerű a felezési idő meghatározása az olyan összetett sugárforrások esetében, amilyenek pl. az atomerőművi baleseteknél a környezetbe jutó radionukloidok keveréke, illetve a nukleáris robbanásból származó radionuklid rendszerek. A többkomponensű sugárforrások értékelésére is születtek empirikus eljárások. A hasadási termékek aktivitás- illetve dózisteljesítmény-csökkenésének vizsgálatával foglalkozik többek között a HU 177.623 lajstromszámú szabadalmi leírás (1982). Az ott ismertetett eljárás lényege, hogy folyamatosan méri a hasadási termékek „ismert törvényszerűség szerint monoton csökkenő dózisteijeseményét, amikoris a mérési idő kezdetén Pj dózisteljesítmény mérhető, valamint az innen számított azon At időtartamot, amely alatt a P, dózisteljesítmény az általunk előre megválasztott K-szorosára csökken”. Ebből képezi a Way K. és Wigner E. (Phys. Rév. 73, 1318, 1948) által ismertetett empirikus egyenlet dózisteljesítményre értelmezett alakjának az ismeretlen P0 és t; paramétereit: ahol P0 — a dózisteljesítmény kezdeti értéke, a maghasadást követő első óra végén; P, — a dózisteljesítmény aktuális értéke a t, időben; to — a kezdeti időpont, a maghasadást követő első óra vége; t; — a maghasadástól eltelt idő (életkor); n — empirikus hatványkitevő. Ez az eljárás n empirikus hatványkitevő értékét ismertnek és állandónak fogadja el, így a Pj dózisteljesftmény mérése alapján az (1) egyenletből lt értékét határozza meg. Ezután közvetlenül értékelhetővé válik a külső sugárterhelés. A hasadási termékek vizsgálatára alkalmazott fenti megoldás egyszerű, hordozható mérőeszközökkel is realizálható. Hátránya viszont, hogy a dózísteljesítmény folyamatos mérése mellett is csupán annak két szélső adata alapján végzi az értékelést. Ily módon annak pontossága alapvetően a két mérés bizonytalanságától függ, ugyanakkor a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
