Счетчик Гейгера

[progenes]

Сейчас я надену белый халатик, нацеплю дозиметр на лацкан, надену перчатки и пойду в изотопку метить ДНК зонд радиоактивным фосфором. А вы тем временем разберитесь, пожалуйста, в единицах измерения радиационного излучения. Я подскажу кое-что, ибо видеть этот поток рентгенов нет сил.

Ионизирующее излучение есть всякое разное и природа у него тоже разная: коротковолновое электромагнитное (рентген , гамма), потоки всякие бета частиц (электроны и позитроны), альфа-частицы (гелий) и др, др, др. От альфа излучения можно защититься листом бумаги, от беты - алюминиевой пластинки будет достаточно, гамма-излучение самое проникновенное. Проникающая способность всех видов ионизирующего излучения зависит от энергии.

Счетчик Гейгера считает количество попавших в него ионизирующих частиц. Единица измерения - част./(см²·мин). Это трубка, заполненная инертным газом, внутри проволока. Стенки этой трубки - катод, проволока - анод. Торец стеклянный. Через нее в трубку "влетает" высокоэнергетическая частика. Включили счетчик, между катодом и анодом создается напряжение, ззззззззз. Но разряда нет и тут в трубку влетела частичка, хоп! Ионизировала атомы инертного газа, образовались свободные электроны и ионы, которые разлетелись к катоду и аноду. Напряжение разряжается коротким импульсом, котрый транслируется в звуковой сигнал или цифровой показатель. То есть минимальная информация, которую мы можем извлечь - это факт пролета ионизирующей частички за какое-то время. И все.

Если счетчик Гейгера чуток откалибровать, то можно кроме факта, немного померять энергию этой частички. Такие счетчики называются пропорциональными и это те, которые меряют в показателях "Рентген в час" - мощность экпозиционной дозы.

Рентген это внесистемная единица экспозиционной дозы, которая потому внесистемная, что мало о чем говорит. Это все то же количество образовавшихся пар ионов в кубическом метре воздуха возле дозиметра. Но мы помним, что если это альфа-излучение, то стоит прикрыть источник излучения бумагой, как до человека ничего не долетит. Поэтому, если в ваших руках оказался дозиметр, то он может только сказать - "много радиации" или "мало радиации" в кубическом метре воздуха неподалеку от дозиметра.

Мера радиоактивности измеряется в беккерелях - один распад в секунду. Раньше это измеряли в Кюри. 1 Ки = 3,7×10¹⁰ Бк. Как мы видим, кюри довольно большие значения, которые неудобные в расчетах, поэтому беккерели.

Теперь можно поговорить и о Греях. Грей - это единица измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения. Это когда кило живого веса получило энергии в один джоуль. Раньше также пользовались единицей рад (radiation absorbed dose) . Я стою в изотопке за плексигласовой ширмой. За ширмой контейнер с радиоактивным фосфором, откуда я пипеткой достаю раствор. Тело никаких джоулей от радиации практически не получает, только от буттерброда, а вот руки - вполне.

Теперь, когда мы усвоили рентгены, беккерели, кюри и греи сейчас будет про опасность для здоровья, дозу и пр. Она измерялась раньше в биологическом эквиваленте рентгена, а сейчас принята единица Зиверт. Зиверт - это тоже поглощенная доза в джоулях на кило, но с учетом эффективности поглощенной дозы. Там в формулу добавили коэффициент качества для каждого из видов ионизирующего облучения и его способность повреждать ткани организма. У фотонов - 1, альфа-частицы -10 и тд. Это расчет эффективной дозы.

Поглощенная доза в зивертах отдельно расчитывает:
эквивалентную дозу (естественно облучение и доля искусственного), эффективную дозу и органную дозу (облучить ногу менее опасно, чем мозги или половые органы, это ясно). Есть еще такой dose conversion factor, позволяющий пересчитать эффективность поглощенного излучения для каждого из изотопов из беккерелей в зиверты.

И, наконец, про пограничные показатели. Как мы усвоили, показатель дозиметра еще не говорит о том, сколько организм "поглотит" радиации. Но вот у меня на лацкане дозиметр, вроде этого - это не счетчик Гейгера, это персональный Зиверт-дозиметр, который "собирает" информацию о возможно поглощенном мною излучении за год.

Дозы:
трехчасовой полет в самолете - 0.01 миллизиверт.
допустимая доза рентгеновского облучения (флюорография) в год - 1.5 миллизиверт в год (разовая флюорография грудной клетки может затянуть на 10 миллизиверт (встречала в некоторых источниках как МАКСИМАЛЬНО возможный показатель для НЕКОТОРЫХ видов обследований вроде томографии). В норме эти показатели НАМНОГО ниже - 0.8) , зубов на 0.5 миллизиверт).
годовая доза естественного облучения из окружающей среды - 2.4 миллизиверт в год.
дополнительное излучение бетонных жилищ -3 миллизиверт в год.
допустимное облучение работничков в изотопке вроде меня - 50 миллизиверт в год.
естественное облучение возле монацитовых залежей в Бразилии - 200 миллизиверт в год.
первые клинические проявления лучевой болезни, которые распознаются медициной - разовое облучение 250 миллизиверт.
все еще обратимые клинические проявления лучевой болезни - 1000 миллизиверт за раз.
50% смертельного исхода без медицинского вмешательства - 4000 миллизиверт за раз.
100% смертельного исхода без медицинского вмешательства - 7000 миллизиверт за раз.

Итак, еще раз. Счетчик Гейгера и его модификации измеряют радиационный фон в устаревших единицах - рентген в час. Приблизительная норма в помещении - до 20 мкР/час. Счетчики Зиверта - измеряют возможную дозу поглощенной телом энергии, если таковое окажется в зоне ионизирующего излучения.

Comments

[glenn-witcher.livejournal.com]

Пропиарил.

[coctic]

А что значит допустимая доза рентгеновского облучения в год - 1.5 миллизиверт в год, если даже естественная почти вдвое больше, а доп. излучение бетонных жилищ так ровно вдвое?

[progenes.livejournal.com]

Ну это только от рентгена, как медицинского обследования. Потом количество зивертов суммируется за год: от самолетов, рентгеновского обследования, естественного фона, и т.д.

[isolder.livejournal.com]

Пик излучения возле Фукусимы 400 мЗв/ч
Уровень излучения возле Чернобыля достигал 400K мЗв/ч

А зиверты надо на массу тела умножать? Ну, пусть средний уровень зивертов?

[progenes.livejournal.com]

Зиверты не надо ни на что умножать. Они уже и так довольно информативные, хоть и приблизительные.

ну да, никто и не говорит, что безопасно. Стоит принарядиться в свинцовый костюмчик.

[mininand.livejournal.com]

после апрельского дождичка в Москве в 1986 году на уличном подоконнике в изотопном блоке было 40мкР/час

[progenes.livejournal.com]

40мкР/час? тю! Может подоконничек гранитный, нет?

Понятно о непонятном :)

[ptitza.livejournal.com]

Спасибо!
Гениальное: коэффициент качества (облучения) = его опасность для здоровья человека. Вот так дурят людей :(
С последней таблицей "Дозы" не очень понятно (я туповата, признаюсь сразу): допустимая 1,5 -- а дома строят на 3??
По-видимому, должен быть "куммулятивный" эффект, как с каплей пива: одна бесплатно, а кружка капель -- нет. В смысле, допустимая доза -- на сколько лет, интересно?
Ещё раз спасибо -- за пост и журнал.

[ptitza.livejournal.com]

ой, там выше уже спросили...

[velta-1.livejournal.com]

Живут же люди кое-где с дозиметрами на лацканах!

У меня лежит фигня, прокалиброванная в cpm и с растекшимися жидкими кристаллами в окошечке, напоминающими абстрактный лунный пейзаж. Я его сдушаю ухами: если тр-р-р-рр! - это больше 1000. С одной стороны ура, фермент активен - а с другой стороны я опять забыла надеть перчатки.
А если хлюп. хлюп. хлюп-хлюп. хлюп. - это практически естественный фон, перчатки можно не надевать - но фермент выбросить.

И сколько я за жизнь нахватала - только вскрытие... и то не покажет, ибо полураспад 2 недели.

[progenes.livejournal.com]

та это дозиметр чисто для охраны труда. а так у нас нормальный гейгер померять фон и сцинтилляторный.

[offnickname.livejournal.com]

Хм. Если допустимое годовое облучение "на производстве" 50 миллизиверт, в чём смысл такой низкой годовой нормы для рентгенологических обследований?

[progenes.livejournal.com]

Чтоб людей не пугать - это раз. Во-вторых, у меня облучаются руки, а рентген предполагает и более важные органы. На мой взгляд, опасность рентгеновской диагностики сильно преувеличена. Злоупотреблять не стоит, но и пугаться тоже.

[hoegni.livejournal.com]

Руслан, а как зиверты с БЭРами соотносятся? А то у меня все еще БЭРы на мозгах. Судя по твоим цифрам, зиверт примерно равен 0.1 БЭРа?

[progenes.livejournal.com]

1 зиверт равен 0.01 бэр, ибо 100 бэр равны 1 зиверту.

[plymph.livejournal.com]

а чу еще где то пользуются счетчиками Гейгера?)

[progenes.livejournal.com]

спасибо! поправила.

[wingedhorse.livejournal.com]

О, спасибо. Как раз хотел полезть вспомнить, какая единица что меряет, а тут уже в ленте есть:)

Вообще, с информированием населения о радиационной опасности творятся странные вещи. Вчера по немецкому государственному каналу, например, говорили про то, что цезий-137 и йод-131 гамма-излучатели, между тем как они все-таки куда больше бета, как я понимаю. Зато потом выступал эссенский профессор, специалист по биологическому действию радиации, так тот дело говорил. Прямо не знаешь, кому когда доверять можно.

[progenes.livejournal.com]

а можно не ставить? вам поставить ссылку будет на порядок скорее, чем мне разбираться, как ставить эту кнопку.

Про зиверты с ремами

[kamen-jahr.livejournal.com]

Чтобы вконец запутать;-): до зивертов были http://de.wikipedia.org/wiki/Sievert_%28Einheit%29
ремы http://de.wikipedia.org/wiki/Rem_%28Einheit%29

Размерность зиверта с греэм - такая же
http://en.wikipedia.org/wiki/Gray_%28unit%29

На парах по гражданской обороне после 1986 года давали таблицы вроде такие в рентгенах - но тогда считали не влияние на человека, а на чипы (микросхемы тобишь), а также ламповые приборы. Если память не врет - лампы оказались наиболее устойчивы к радиации

Re: Про зиверты с ремами

[progenes.livejournal.com]

а не запутаете! Ремы это и есть бэры.

А откуда данные?

[kamen-jahr.livejournal.com]

"трехчасовой полет в самолете - 0.01 миллизиверт.
допустимая доза рентгеновского облучения (флюорография) в год - 1.5 миллизиверт в год (разовая флюорография грудной клетки может затянуть на 10 миллизиверт, зубов на 0.5 миллизиверт)."
А откуда данные?
в мегаисточиге де.вики (тож без указания ссылки:-/) несколько иные данные
http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlenbelastung#Quantifizierung_der_Strahlenexposition
"...
Äquivalentdosis (Ganzkörper)
(Angaben in mSv)
cSchwellendosis für akute Strahlenschäden 250
Strahlentherapie 30–70
Computertomographie (Brustkorb) 20
Flugzeugreise (8 h, Höhe 12 km) 0,2
Röntgenaufnahme (Schädel) 0,1

"

из лекции по штраленшутцбелерунг

[progenes.livejournal.com]

ну, и в чем тут несостыковка?
самолет в вики 8 часов 12 км, у меня 3 часа, кажется 10 км. доза от флюорографии сильно зависит от мощности прибора. в википедии череп, у меня зубы. опять таки, смотря какой прибор и сколько облучать.
* Röntgen Thorax (Lunge), 1 Aufnahme: 0,02 - 0,08 mSv
* Röntgen Halswirbelsäule, 2 Ebenen: 0,1 - 0,3 mSv
* Röntgen Brustwirbelsäule, 2 Ebenen: 0,5 - 0,8 mSv
* Röntgen Lendenwirbelsäule, 2 Ebenen: 0,8 - 1,8 Sv
* Röntgen Beckenübersicht: 0,5 - 1,0 mSv
* Röntgen Extremitäten: < 0,01 - 0,1 mSv
* Mammographie bds., je 2 Ebenen: 0,2 - 0,6 mSv
* CT Schädel: 2 - 4 mSv
* CT Thorax (Lunge): 6 - 10 mSv
* CT Abdomen (Bauchraum): 10 - 25 mSv
* Arteriographie und Interventionen: 10 - 30 mSv

[ok-66.livejournal.com]

По Хайлайну вроде как раньше вместо зивер-меров фотоплёнка использовалась. Или это фантастические допущения? (ОФФ - юзерпик немножко на танчиковый похож, извините.)

[toman-k.livejournal.com]

Ну это в принципе и был (очень может быть и есть и сейчас где-то) такой самый традиционный способ измерения дозы. Фото или рентгеновская плёнка в соответствующем светонепроницаемом, но пропускающем некоторые виды радиации вместилище. То есть, это никакая вообще не фантастика, а совершенно реальная и обыденная вещь. Просто и надёжно ведь, даже по нынешним временам - никакой капризной электроники, никаких хреновых батареек (которые если даже не кончатся в неподходящий момент, то просто временно "сдохнут" на морозе). Конечно, плёнку потом надо проявлять точно определённым образом, у плёнки есть сроки хранения и условия хранения, она может засветиться по ошибке как-то. Но всё же для суровых полевых и приближенных к ним условий оно может и сейчас оказаться, скажем так, удобнее/надёжнее какой-либо электроники.

[one-gin.livejournal.com]

http://www.gazeta.ru/news/lastnews/2011/03/15/n_1746401.shtml а еще журналисты очень любят путать поглощенную дозу с мощностью этой самой дозы. Вот типа как по ссылке - "уровень радиации к югу от АЭС Фукусима-1» достиг 8,217 тысячи микрозивертов в час" ... "Данный показатель превышает годовую норму естественного облучения человека в восемь раз." Хотя, возможно, они из Википедии списали, я такое где-то там тоже видел.

[rail.sayfullin.com (from livejournal.com)]

предлагаю журналистам для пущего нагнетания обстановки писать не 8,217 тысячи микрозивертов в час, а 8,217 миллиона нанозивертов в час. и много и про НАНО скажут.

Счетчик Гейгера

[kamen-jahr.livejournal.com]

"Итак, еще раз. Счетчик Гейгера и его модификации измеряют радиационный фон в устаревших единицах - рентген в час."
http://www.mopo.de/hamburg/panorama/geigerzaehler-ausverkauft/-/5067140/8224000/-/index.html

Geigerzähler – sonst Ladenhüter – sind in Elektronikmärkten ausverkauft. Die Apotheken können gar nicht so viele Jodtabletten nachbestellen, wie verlangt werden. Es scheint, als seien viele Hamburger in Sorge, nuklear verseucht zu werden.

Mitarbeiter von Conrad Elektronik in Altona sind von der Nachfrage nach Geigerzählern verblüfft. 299 Euro kostet so ein Gerät, das zum Messen atomarer Strahlung dient. Kein Pappenstiel. Mit einem Mal aber reißen sich die Kunden die Dinger aus den Händen. In der Filiale Altona ist nur noch das Anschauungsstück vorhanden. „Wir haben in den vergangenen Tagen bundesweit Hunderte verkauft“, so ein Conrad-Sprecher. „Jetzt haben wir keine mehr.“

Re: Счетчик Гейгера

[progenes.livejournal.com]

Ох и паникеры.

[uncle-doc.livejournal.com]

Ну вот, пока я раскачивался... :))))) Остается только поставить ссылку ;)

З.Ы про рады забыла ;)

[progenes.livejournal.com]

Как это забыл? Про рады не забыла. Цитирую себя "Грей - это единица измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения. Это когда кило живого веса получило энергии в один джоуль. Раньше также пользовались единицей рад (radiation absorbed dose) . "

[siapanto.livejournal.com]

так приятно читать Вас, под звуки NHK TV, чатясь на online geiger counter)
а в солярии сколько можно получить миллиЗивертов? понятно,что все от его мощности зависит, но..
как вспомню свои юные годы: в солярий, как на прогулку, через день.

И вот еще. Я росла с видом на АЭС(5 км от дома). И знаю,что многие, работавшие там, заканчивают раком желудка. Интересно, это скорее от полученных доз радиации или доз водки?

хотя, водка же ,вроде бы, немного выводит радиогадость из организма?

P.s.берегите руки. Руки - лицо женщины!)
я Вас тоже зафрендю)

[svshift.livejournal.com]

скорее от водки ;-) допромывались :-)

от радиации чаще страдает щитовидка (см. йод-135, или как его там - он около АЭС может бывать, особенно после аварий)

[siapanto.livejournal.com]

хоть я и не специалист, но, насколько я знаю, щитовидку можно защитить йодидом, а вот другие органы нет.

[progenes.livejournal.com]

Ну вот медики говорят, что передоз йода ничуть не лучше облучения.

[pochekailov.livejournal.com]

А у нас на военке полковник измерял радиацию в радианах. Так и говорил: -Радиация 5 радиан.

[zankl.livejournal.com]

Спасибо, отлично объясняете!
Можно пару добавлений про российские реалии?
Законодательно радиационная безопасность для населения регулируется кучей всяких разных документов, но основные – это ФЗ «О радиационной безопасности населения», ОСПОРБ и НРБ.
Пишут там про допустимые дозы следующее:
- Федеральный закон от 09.01.1996 N 3-ФЗ "О радиационной безопасности населения", ст. 9: "для населения средняя годовая эффективная доза равна 0,001 зиверта или эффективная доза за период жизни (70 лет) - 0,07 зиверта; в отдельные годы допустимы большие значения эффективной дозы при условии, что средняя годовая эффективная доза, исчисленная за пять последовательных лет, не превысит 0,001 зиверта;
для работников средняя годовая эффективная доза равна 0,02 зиверта или эффективная доза за период трудовой деятельности (50 лет) - 1 зиверту; допустимо облучение в годовой эффективной дозе до 0,05 зиверта при условии, что средняя годовая эффективная доза, исчисленная за пять последовательных лет, не превысит 0,02 зиверта".

- "Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/2010)":
"4.2. Дозы, получаемые пациентами при проведении рентгенорадиологических процедур, не нормируются. У лиц, проходящих медицинские рентгенорадиологические исследования в связи с профессиональной деятельностью или в рамках медико-юридических процедур либо участвующих в профилактических обследованиях или в медико-биологических исследованиях, годовая эффективная доза, обусловленная этими процедурами, не должна превышать 1 мЗв.

5.1.2 Степень радиационной безопасности населения характеризуют следующие значения эффективных доз облучения от всех основных природных источников излучения:
- менее 5 мЗв/год - приемлемый уровень облучения населения от природных источников излучения;
- свыше 5 до 10 мЗв/год - облучение населения является повышенным;
- более 10 мЗв/год - облучение населения является высоким.
Мероприятия по снижению уровней облучения природными источниками излучения должны существляться в первоочередном порядке для групп населения, подвергающихся облучению в дозах более 10 мЗв/год.

При авариях:
6.15. Людей с травматическими повреждениями, химическими отравлениями или подвергшихся облучению в дозе выше 0,2 Зв, необходимо направить на медицинское обследование и лечение".

При проведении цифровой флюорографии грудной клетки (с профилактическими целями) средняя индивидуальная доза, мЗв/процедуру составляет примерно 0,05 – 0,06 мЗв (ну конкретно в нашей МСЧ так), для старых флюорографов будет побольше. Рентгенография – в среднем 0,5, рентгеноскопия – 7 мЗв на процедуру.

[qolorado.livejournal.com]

А есть информация - сколько мЗв хватаешь за раз, проходя через новомодные рентгеновские аппараты в аэропортовых секьюрити? А то что-то мне подсказывает, что оно, конечно, поменьше, чем при флюорографии - но такая доза, что теми 0.01 мЗв во время полета можно уже смело пренебречь :(

[progenes.livejournal.com]

Есть. Из википедии ... general-use systems should adhere to an effective dose of 0.1 microsievert (μSv) (0.01 millirem) or less per scan, and can be used mostly without regard to the number of individuals scanned or the number of scans per individual in a year. An effective dose of 0.1 μSv (0.01 mrem) per scan would allow 2,500 scans of an individual annually [i.e., if each scan required 0.1 μSv (0.01 mrem)] without exceeding the administrative control of 0.25 mSv (25 mrem) to a member of the general public for a single source or set of sources under one control. Assuming 250 workdays per year, this would correspond to an average of 10 scans each day, a frequency that is unlikely to be encountered.

http://en.wikipedia.org/wiki/Full_body_scanner

А нейтроны?

[biophisic.livejournal.com]

Всё вроде правильно, только где про нейтроны написано? =)
Насколько мне известно нейтроны, а не гамма-излучение, считается "самым проникновенным", ну и опасность от них несколько больше.
Они, конечно, не могут выйти за пределы реактора, если оболочка цела, но зато они - главный элемент работы ядерного реактора. И поэтому реактор нужно охлаждать борированной водой - бор хорошо поглощает нейтроны. =)

Re: А нейтроны?

[permea-kra.livejournal.com]

Схватить нейтронное облучение практически нереально, для этого нужно в реактор нырять.
В реакторе наоборот стремяться избежать поглощения нейтронов.

[al-med.livejournal.com]

Класс. Отлично написано. Утащил () для своего проекта "Медпросвет". Надеюсь, Вы не против? Ссылочку сделал.

[progenes.livejournal.com]

Разумеется не против.