ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАРАЖЕННОСТИ ВОДЫ И ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ С ПОМОЩЬЮ РАДИОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ В УКЛАДКАХ (РЛУ-2)

Назначение РЛУ-2

РЛУ-2 предназначена для определения в полевых условиях степени радиоактивного загрязнения:

- продовольствия, воды, фуража, медицинского имущества с целью медицинской экспертизы;

- кала, мочи и др. выделений с целью установления факта внутреннего заражения радиоактивными веществами;

- биологических жидкостей и тканей с целью судебно-медицинской экспертизы.

РЛУ-2 за час работы может произвести 120 анализов воды и 70 анализов твердых пищевых продуктов.

После определения уровня заражения воды и пищевых продуктов с помощью ДП-5а пробы воды и продуктов направляются для радиометрического анализа в медицинскую радиологическую лабораторию, входящую в состав подвижной санитарно-эпидемиологической лаборатории типа “А” (СЭО).

Штат РЛУ - 2-3 человека.

КОМПЛЕКТНОСТЬ РЛУ-2

1. Декадно-счетная установка ДП-100 (или ИМД-12)

2. Свинцовый домик ДС-25

3. Прибор ДП-5

4. Аккумулятор 5-КН-45-К - 2 шт.

5. Счетчик МСТ-17 торцовый - 10 шт.

6. Набор фильтров №№ 1, 2, 3, 4 - 2 комплекта.

7. Комплект походной мебели.

8. Укладочные ящики - 5 шт.

СЧЕТНАЯ УСТАНОВКА ДП-100

Установка ДП-100 служит для измерения радиоактивности препаратов, приготовленных из любого объекта внешней среды (вода, воздух, пищевые продукты, почва и т.д.).

В зависимости от задач и измерения в качестве воспринимающего элемента установки используется газоразрядные счетчики (цилиндрического типа СТС-6, торцовые типа МСТ-17 и БФЛ), а также сцинтиляционные счетчики (приставки) типа ФЭУ-19.

Регистрирующим элементом установки являются индикаторные лампочки и электрический счетчик, срабатывающий на каждый сотый импульс.

При работе с газоразрядными счетчиками последние для уменьшения влияния фоновой активности помещаются в свинцовый домик. Установка питается от сети переменного тока 127-220 В, полевой ее вариант рассчитан на питание от аккумуляторов.

Порядок включения и проверки работы установки ДП-100 следующий:

1. Поставить переключатель 1 “сеть-акк” (нижний) в положение “вык”.

2. Поставить переключатель 2 “пределы” (правый) в положение “200”.

3. Повернуть ручку 3 “плато” против часовой стрелки до отказа.

4. Включить вилку питания кабеля в сеть.

5. Переключатель 1 “контр. раб. пров. ламп” (левый) поставить в положение “конт”.

6. Переключатель 1 “сеть-акк” поставить в положение “сеть”. При этом внизу передней панели прибора загорится неоновая лампочка 5 и стрелка малого вольтметра 6 устанавливается в пределах красной части шкалы. Прогреть прибор 3 мин.

7. Переключатель поставить в положение “пров.ламп.” При этом должны загореться все 8 неоновых лампочек, а стрелки большого вольтметра 7 должны установиться в пределах 150-350 по нижней шкале.

8. Перевести левый переключатель 4 в положение “контр.”

9. Завести часы 8 левой красной ручкой 9 против часовой стрелки. Нажав на правую кнопку часов 10, поставить секундомер в исходное положение.

10. Нажатием на кнопку электромеханического счетчика 11 поставить его стрелки в исходное положение “0”.

11. Нажать правую кнопку часов 10. При этом срабатывает электромеханический счетчик и начнут отсчитываться импульсы на верхних лампочках. После регистрации примерно 90 импульсов остановить счет и секундомер, нажав правую кнопку часов. Показания на ЭМС и на лампочках должны совпадать. Допустимо расхождение ± 1 импульс.

12. Переключатель 4 поставить в положение “раб”. Нажатием правой кнопки часов включить секундомер в пересчетную схему. Плавно поворачивать ручку 3 “плато” по часовой стрелке, повысить напряжение на торцовом счетчике, отсчитать его по верхней шкале большого вольтметра 7 до 1550 В.

Это и есть рабочее напряжение счетчика.

ИЗМЕРЕНИЕ АКТИВНОСТИ ОТНОСИТЕЛЬНЫМ МЕТОДОМ

Для приготовления препарата нет необходимости отвешивать пробу, последняя насыпается слоем не менее 10 мм, слегка утрамбовывается и помещается под счетчик. После предварительного измерения скорости счета вычисляется время счета препарата, фона, эталона. Последний готовится также как проба. Затем измеряется окончательная скорость счета фона и эталона в течение вычислительного времени.

Расчет активности производится по следующей формуле:

 

А_эт

А = ---------------- × (N_пр - N_ф), где

N_эт - N_ф

 

А - удельная активность препарата;

А_эт - удельная активность эталона (для КС1 - 3, 85 ^. 10^-7 ки/кг);

N_эт - скорость счета эталона в импульсах в мин;

N_ф - скорость счета фона в импульсах в мин;

N_пр - скорость счета исследуемого препарата в импульсах в мин.

Как видно из этого расчета, при измерении активности в толстом слое результат выражается в удельной активности, т.е. в такой формуле, которая чаще всего требуется в практической работе.

ПОРЯДОК РАБОТЫ

1. Чистую алюминиевую подложку поместить в углубление на подставке и задвинуть под счетчик. Закрыть свинцовый домик, включить установку и считать 20 минут. Вычислить число импульсов за минуту (фон).

2. Эту же подложку заполнить эталоном (КСl), но не выше краев. Тщательно обтереть снаружи и поместить под счетчик, закрыв домик, считать 20 мин. Вычислить число импульсов за 1 мин (эталон).

3. Подложку с эталоном поставить в кювету на столе у преподавателя.

4. Взять задачу с номером, названным преподавателем. Подложку с пищевым продуктом поместить под счетчик, закрыв домик, считать 20 мин. Вычислить число импульсов в мин (препарат).

5. Определить удельную активность по формуле (см. выше).

6. Дать заключение о наличии искусственного радиоактивного заражения продуктов и его степени, учитывая, что естественная активность его равна Кх ^. 10^-9 ки/кг; к - однозначное число от единицы до 9.

ВЫКЛЮЧЕНИЕ УСТАНОВКИ

а) остановить секундомер и выключить пересчетную схему, нажав правую кнопку часов;

б) ручку плато плавно повернуть против часовой стрелки до отказа;

в) нижний переключатель оставить в положении “выкл.”;

г) отъединить прибор от штепсельной розетки;

д) закрыть установку крышкой;

е) вынуть подложку и положить в чашку Петри.

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Скорость счета от эталона КС1 (N_эт) с фоном 1230 имп/мин.

Скорость счета фона (N_ф) 30 имп/мин.

Скорость счета исследуемого препарата (N_пр) с фоном 2430 имп/мин.

Удельная активность эталона КСl (А_эт) известна - 3 ^. 87 ^. 10^-7 кюри/кг.

Подставить значения в формулу и рассчитывать удельную активность исследуемого препарата (А).

А_эт

А = --------------- × (N_пр - N_ф) =

N_эт - N_ф

3, 87 ^. 10^-7 кюри/кг

= -------------------------------- × (2430 имп/мин - 30 имп/мин) = 7, 74× 10^-7 кюри/кг

1230 имп/мин - 30 имп/мин

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОАКТИВНОЙ ЗАРАЖЕННОСТИ ПРОБ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, ФУРАЖА И ВОДЫ МЕТОДОМ ТОЛСТОСЛОЙНЫХ ПРЕПАРАТОВ

Приготовление бета-препаратов

Для приготовления бета-препаратов используют круглые алюминиевые ванночки диаметром 40 мм и высотой 12 мм. Толщина слоя приготовленного препарата должна быть 10 мм. Перед приготовлением препаратов все пробы должны тщательно перемешиваться.

Препараты из проб сухарей, макаронных изделий и других крупнозернистых веществ приготавливаются после измельчения (в ступке) до размера частиц не более 1-2 мм.

Препараты из проб крупы, муки, сахара, томата-пасты, сметаны и других мелкозернистых и густозернистых продуктов готовятся без дополнительного измельчения.

Препараты из проб овощей и квашеной капусты, зелени, сена, травы и т.д. измельчают ножницами или ножом.

Препараты из проб хлеба, мяса, рыбы, овощей, твердых жиров и т.д. готовятся двух видов.

Один из препаратов предназначается для измерения заражения поверхностного слоя, поэтому приготовление его следует провести с сохранением поверхностного слоя вещества пробы (корка хлеба, поверхность куска мяса и т.д.). Вырезанный препарат вкладывается в ванночку с таким расчетом, чтобы поверхностный слой был наверху (хлеб - вверх коркой, картофель - вверх кожурой).

Второй препарат предназначается для измерения объемного заражения, поэтому его приготавливают из внутренних частей пробы.

Препараты из проб воды и жидких пищевых продуктов приготавливают непосредственно перед их измерением.

ИЗМЕРЕНИЕ БЕТА-АКТИВНОСТИ ПРЕПАРАТОВ И РАСЧЕТ ЗАРАЖЕННОСТИ ПРОБ.

Измерение бета-активности препаратов следует проводить после определения толщины слоя слюды счетчика МСТ-17 по методике, изложенной в инструкции.

Подготовка к работе, проверка и настройка установки осуществляется в соответствии с инструкцией.

1. Измерение препаратов и расчет объемного заражения проб производить в следующем порядке:

а) определить значение фона N_фон в имп/мин. Время измерения фона должно быть не менее 5 мин;

б) измерить скорость счета N от препарата (расстояние от поверхности препарата до окна счетчика должно быть 21 мм, оно отмечено на этажерке красным цветом). При скорости счета свыше 1200 имп/мин внести поправку на разрешающее время (см. приложение 1 п.1);

в) определить скорость счета от препарата за вычетом фона установки по формуле:

 

N_о = N имп/мин - N фон имп/мин;

 

г) не вынимая препарата из домика, рассчитать приблизительное значение удельной зараженности (А об) пробы по формуле:

 

А_об = К₁ × N_о расп/мин/г (1)

где: N_о - скорость счета от препарата,

К₁ - коэффициент, значения которого приведены в табл.17.

Если удельная зараженность пробы окажется больше 10 предельно допустимых норм, то на этом измерение можно прекратить и пробу считать зараженной выше предельно допустимой нормы.

Если приближенное значение будет меньше десяти предельно допустимых норм, то измерение необходимо продолжить, как изложено в п.п. д., е., ж;

д) в паз измерительной стойки, расположенной между препаратом и окном счетчика, вставить алюминиевый фильтр. Толщина фильтра должна выбираться такой, чтобы скорость счета от препарата через фильтр снизилась в 1, 5-2 раза по сравнению с N_о;

е) определить скорость счета от препарата с фильтром с поправкой на фон (N_ф);

Таблица 17

Виды пробы	К1
Вода и др. жидкости, мелкоизмельченные вещества (мука, сухая горчица и т.д.), хлеб, мясо, рыба, свежие огурцы (овощи), сено, трава
Крупы, овес, сахарный песок, соль крупного помола и др. подобные зернистости пробы и приготовленные препараты.

ж) вычислить отношение:

N_o

--------;

N_ф

з) рассчитать удельную зараженность пробы по формуле:

 

А_об = К × N_о расп/мин/г (2)

 

где: К - коэффициент, зависящий от отношения

N_o

-----

N_ф

толщины слюды окна счетчика МСТ-17 и поглощающего фильтра, который определяется по графикам.

2. Измерение препаратов и расчет заражения поверхностного слоя (пробы хлеба и других продуктов):

а) измерить счет от препарата, предназначенного для определения заражения поверхностного слоя с поправкой на разрешающее время и фон;

б) рассчитать зараженность поверхностного слоя толщиной 1 см по формуле:

 

А_пов = К₂ (N_п - N_о) + А_об расп/мин/г, где

 

К - коэффициент, значение которого равно для хлеба - 5, для др. продуктов- 2;

N_о - скорость счета от препарата, предназначенного для определения объемного заражения пробы;

А_об - значение удельной зараженности пробы, определенной по формуле (2).

ПРИМЕР: На радиометрический анализ поступила проба хлеба. Так как хлеб характеризуется объемным и поверхностным заражением, то из него готовятся два препарата:

№ 1 - из мякиша (для определения объемного заражения),

№ 2 - из поверхностного слоя толщиной 10 мм (для измерения заражения поверхностного слоя). Счетчик МСТ-17 имеет толщину окна 4 мг/см².

Определение объемного заражения пробы (А_об) производить следующим образом:

а) определить фон установки. При изменении фона в течение 5 мин набрано 100 импульсов:

N_ф = ---------- = 20 имп/мин

б) определить скорость счета от препарата № 1. При измерении препарата № 1 в течение 3 мин зарегистрировано 660 импульсов.

Скорость счета = ------- = 220 имп/мин

Скорость счета с поправкой на фон: N_о = 220 - 20 = 200 имп/мин

Скорость счета 200 имп/мин меньше 12000 имп/мин, следовательно, поправка на разрешающее время установки не делается;

в) рассчитать приблизительное значение объемной зараженности хлеба:

А_об = 200 × 60 = 12000 расп/мин/г.

Примечание: активность измерения в расп/мин г/мл может быть выражена в кюри, милликюри, микрокюри на кг или литр по следующим зависимостям:

1 кюри/кг (л) = 2, 22 × 10⁹ расп/мин/г (мл)

1 мкюри/кг (л) = 2, 22 × 10⁶ расп/мин/г (мл)

1 мкюри/кг (л) = 2, 22 × 10³ расп/мин/г (мл),

т.е. в нашем случае: 12000

А_об = -------------- × 5, 4 × 10^-6 кюри/кг

2, 22 × 10^-9

Полученное приближенное значение удельной зараженности пробы меньше 10 предельной допустимости норм, следовательно, измерения продолжаются;

г) определить скорость счета от препарата с фильтром (N_ф).

Выбираем фильтр с плотностью = 35 мг/см².

За 5 мин зарегистрировано 570 импульсов.

Скорость счета = ------- = 114 имп/мин

Скорость счета за вычетом фона N_ф = №№4 - 20 = 94 имп/мин;

N_o 200

д) определить значение ------ = ------- = 2, 17

N_ф 94

е) определить значение коэффициента К.

По графику (рис.16) для

N_o

----- = 2, 17 = 35 мг/см² и = 4 мг/см², значение К =42.

N_ф

ж) рассчитать объемную зараженность пробы:

 

А_об = 42 × 200 = 8400 расп/мин/г

Определение поверхностного заражения слоя хлеба производить в следующей последовательности:

з) определить скорость счета от препарата № 2. В течение трех минут зарегистрировано 6300 импульсов. Отсюда скорость счета с поправкой на фон равна:

N_пов = ----------- - 20 = 2080 имп/мин

и) рассчитать заражение поверхностного слоя. Для расчета используем данные, полученные в пунктах б., ж., з.:

А_пов = К₂ × (N_пов - N_о) + А_об = 5 × (2080 - 200) + 8400 = 1780 расп/мин

Следовательно, анализ показал, что проба хлеба заражена по всему объему с удельной активностью 8400 расп/мин/г, и, кроме того, поверхностный слой хлеба толщиной 1 см заражен активностью 17800 расп/мин г.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗРАСТА РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ.

При отсутствии данных о “возрасте” радиоактивных веществ, последние определяются экспериментально. Для этого из проб, поступивших на анализ, готовят тонкослойный препарат в кюветке диаметром 40 мм путем нанесения на дно слоя продукта толщиной не более 1 мм.

Минимальная активность препарата должна обеспечить скорость счета в 5-6 раз выше счета фона. “Возраст” радиоактивных веществ определяется измерением скорости счета от тонкослойного препарата (N_m), измерением скорости счета от тонкослойного препарата с алюминиевым фильтром толщиной 260 мг/см (N_тф) и нахождения коэффициента

N_т

К = -----

N_тф

Расположение ванночки на стойке и порядок определения скорости счета аналогично должно быть 3 см.

Таблица №18