- ĆWICZENIA - Radioaktywność w środowisku naturalnym K. Sobianowska, A. Sobianowska-Turek,

Transkrypt

1 Ćwiczenie A Wyznaczanie napięcia pracy licznika Ćwiczenie B Pomiary próbek naturalnych (gleby, wody) Ćwiczenie C Pomiary próbek żywności i leków - ĆWICZENIA - Radioaktywność w środowisku naturalnym K. Sobianowska, A. Sobianowska-Turek, 1. CZĘŚĆ TEORETYCZNA Polska, będąc krajem Unii Europejskiej, podpisała Traktat Ustanawiający Europejską Wspólnotę Energii Atomowej [1]. Rozdział 3 Traktatu w całości został poświęcony tematyce Ochrony zdrowia i bezpieczeństwa, gdzie w art. 35 jest zapisane, że każde państwo członkowskie instalacje niezbędne do stałego kontrolowania poziomu promieniotwórczości powietrza, wód i gleby oraz do kontrolowania przestrzegania podstawowych norm. Dodatkowo Komisja zastrzega sobie prawo do kierowania do państw członkowskich zaleceń dotyczących poziomu promieniotwórczości w powietrzu, wodach i glebie. Opracowanie krajowego systemu promieniowania jonizującego powierzono Państwowej Agencji Atomistyki (PAA). A placówki wykonujące badania w tym zakresie, określone są w Rozporządzeniu Rady Ministrów z dnia 17 grudnia 2002 r. w sprawie stacji wczesnego wykrywania skażeń promieniotwórczych i placówek prowadzących pomiary skażeń promieniotwórczych [2]. Skażeń promieniotwórczych środowiska i artykułów rolno-spożywczych, m. in.: w próbkach wody przeznaczonej do picia, w żywności i paszach, prowadzone są w 29 placówkach podstawowych i 9 specjalistycznych. Przeprowadza się pomiary następujących pierwiastków w podziale na badania podstawowe: Cs-137, Cs-134, Sr-90 oraz specjalistyczne: Cs-137, Cs-134, Sr-90, H-3, Am-241, Pu-239. licznika Geigera-Müllera (G-M) [5] Praca licznika G-M zależy od wartości przyłożonego napięcia. Dla napięć małych impuls prądowy jest bliski zeru, gdyż zjonizowane elektrony i jony połączą się zanim dotrą do elektrod. Powyżej pewnego napięcia (tzn. napięcia progowego) można zauważyć szybki wzrost wartości. Świadczy to o tym, że zjonizowane elektrony i jony docierają już do katody. Powyżej tej wartości przyrost liczby zliczeń wraz ze wzrostem napięcia jest znacznie wolniejszy. W tym zakresie napięć jony ulegają przyśpieszeniu w polu elektrostatycznym, uzyskując energie umożliwiającą jonizację kolejnych atomów. Obszar ten,

2 nazywany zakresem plateau. Kolejny zakres pomiarowy rozpoczyna się powyżej wartości przyłożonego napięcia, gdzie następuje gwałtowny wzrost liczby zliczeń. Przy tak wysokich napięciach dochodzi do wzbudzenia wyładowania ciągłego, które może doprowadzić do zniszczenia licznika [5]. 2. Literatura (do zapoznania przez studenta): [1] ttps:// zakazie_prob_jadrowych, data wejścia : Traktat o całkowitym zakazie prób jądrowych, Druk sejmowy nr 663 z 15 października 1998 r. [2] Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 17 grudnia 2002 r. w sprawie stacji wczesnego wykrywania skażeń promieniotwórczych i placówek prowadzących pomiary skażeń promieniotwórczych, Dz. U nr 239 poz [3] DYREKTYWA RADY 2013/51/EURATOM z dnia 22 października 2013 r. określająca wymogi dotyczące ochrony zdrowia ludności w odniesieniu do substancji promieniotwórczych w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi, [4] Dyrektywa Rady 98/8/WE z dnia 3 listopada 1998 r. w sprawie jakości wód przeznaczonej do spożycia przez ludzi [5]

3 CZĘŚĆ BADAWCZA 5.1. ĆWICZENIE A Wyznaczanie napięcia pracy licznika Cel ćwiczenia Wyznaczenie napięcia pracy licznika Wykonanie ćwiczenia Ustawić początkowe napięcie pracy licznika na 50 V Ustawić pomiar na 100 s Następnie włączyć pomiar Zmieniać napięcie licznika co 50 V Obliczenia Uzyskane wyniki należy przeliczyć na jednostkę imps/min Wykreślić wykres Wyznaczyć napięcie pracy licznika

4 ĆWICZENIE A KARTA PRACY A: Rodzaj licznika.. Rodzaj źródła Czas połowicznego rozpadu źródła. Lp [V] Wartość szczytna [ ] [imp/min] % wag. Obliczona wartość napięcia pracy U = (V 1 +V 2 )/2 U =

5 5.2. ĆWICZENIE B Pomiary próbek naturalnych Cel ćwiczenia Oznaczenie aktywności całkowitej próbki Wykonanie ćwiczenia: Pomiar wzorca KCl przygotowanie próbki do pomiaru pomiar próbki: o czas pomiaru 300 s powtórzeń 3 Obliczenia ogólne obliczenia: o sumaryczna radioaktywność w próbkach wartość podać w jednostce imp/min/kg dodatkowo dla gleby: o sumaryczną aktywność beta analizowanej próbki gleby, korzystając z następującego wzoru: Nsr. próbki WKCl A, Bq kg -1 mpróbki gdzie: A sumaryczna aktywność beta próbki, N śr. próbki średnia wartość liczby zliczeń próbki, W KCl współczynnik kalibracyjny, który należy obliczyć wg wzoru: 3,7 WKCl, Bq min imp -1 Nsr.KCl

6 ĆWICZENIE B KARTA PRACY B: RODZAJ PRÓBKI RODZAJ STAN SKUPIENIA Rodzaj sondy Masa próbki, kg , Tło Próbka [ ] Wzorzec KCl [ ] Wynik końcowy RODZAJ PRÓBKI RODZAJ STAN SKUPIENIA Rodzaj sondy Masa próbki, kg , Tło [ ] Próbka [ ] Wzorzec KCl [ ] Wynik końcowy

7 2.3. ĆWICZENIE C Pomiary próbek żywności i leków Cel ćwiczenia Oznaczenie aktywności całkowitej próbki Wykonanie ćwiczenia: przygotowanie próbki do pomiaru pomiar próbki Obliczenia o o podać wartość w jednostce imp/min/kg ĆWICZENIE C KARTA PRACY B: RODZAJ PRÓBKI RODZAJ STAN SKUPIENIA Rodzaj sondy Masa próbki, kg , Tło Wynik [ ] Wynik końcowy

8 RODZAJ PRÓBKI RODZAJ STAN SKUPIENIA Rodzaj sondy Masa próbki, kg , Tło [ ] Próbka [ ] Wynik końcowy