ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ 11
БАЗЫ ИЗМЕРЕНИЙ ОБЪЕМНОЙ АКТИВНОСТИ РАДОНА И
ЕГО ДОЧЕРНИХ ПРОДУКТОВ РАСПАДА
1.1. Общие подходы к разработке первичных эталонов активности 11
радионуклидов
1.2. Основные физические характеристики радона и его дочерних 13
продуктов распада
1.3. Характеристика методов измерения ОА и ЭРОА радона 17
1.4. Состояние метрологии ОА радона и его продуктов распада в 32 Российской Федерации
1.5. Первичные эталоны активности или объемной активности радона
1.5.1. Первичные эталоны активности радона на основе радиевого 36
стандарта в виде раствора
1.5.2. Первичные эталоны активности радона без использования 38
радиевого стандарта
1.5.3. Методы, основанные на определении коэффициента эманирования твердых источников
1.6. Первичные эталоны объемной активности продуктов распада 51
радона
1.7. Постановка задачи исследования 52
ГЛАВА 2. ПЛАНИРОВАНИЕ, МЕТОДИЧЕСКОЕ И ТЕХНИЧЕ- 56
СКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДО¬
ВАНИЙ
2.1. Требования к разработке средств воспроизведения единиц ОА 56
и ЭРОА радона
2.2. Основные элементы конструкции средства воспроизведения 57
ОА и ЭРОА радона
2.2.1. Гамма спектрометр РКГ-01 57
2.2.2. Источники радона и дополнительная аттестация их активности
2.2.3. Конструкция эманационной камеры 65
2.2.4. Конструкция камеры для отбора проб аэрозолей ДПР радона 67
2.2.5. Накопительная камера 71
2.3. Вспомогательное оборудование, используемое при разработке 71
и испытаниях средств воспроизведения единиц ОА и ЭРОА радона
2.3.1. Радон-монитор А1рНаОЕАРО Рр2000 72
2.3.2. Радиометры КАМОН-01М и БДПА-01 77
2.4. Конструкция средства воспроизведения единицы объемной активности ОА радона
2.4.1. Средство воспроизведения единицы объемной активности 82
ОА радона, работающее в проточном режиме
2.4.2. Средство воспроизведения единицы ОА радона, работающее 86
в замкнутом режиме
2.5. Конструкция и принцип работы средства воспроизведения 89
единицы ЭРОА радона
ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ 91 ЕДИНИЦ ОА И ЭРОА РАДОНА
3.1. Характеристики средства воспроизведения единицы ОА радо- 91
на, работающего в проточном режиме
3.2. Характеристики средства воспроизведения единицы ОА радо- 101
на, работающего в замкнутом режиме
3.3. Характеристики средства воспроизведения единицы эквивалентной равновесной объемной активности радона
ГЛАВА 4. ПЕРЕДАЧА РАЗМЕРА ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ОА И 116 ЭРОА РАДОНА ОТ СРЕДСТВ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЕДИНИЦ К ПОВЕРЯЕМЫМ СРЕДСТВАМ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1. Передача размера единицы измерения ОА радона на средстве 116
воспроизведения, работающем в проточном режиме
4.2. Передача размера единицы измерения ОА радона на средстве 124
воспроизведения, работающем в замкнутом режиме
4.3. Передача размера единицы измерения на средстве воспроизведения ЭРОА радона
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 131
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 133
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 135
Радиоактивный газ радон – постоянный природный спутник человечества. Проблема облучения персонала и населения за счет природных источников ионизирующего излучения представляет значительный интерес в связи
с тем, что данные источники излучения вносят основной вклад в формирование суммарной эффективной дозы облучения населения [1, 2]. За счет ингаляционного поступления радона и продуктов его распада создается более половины общей дозы облучения населения от природных источников излучения [3]. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) признала, что радон
является второй после курения причиной возникновения рака легкого [4].
Анализ оценки риска здоровью при облучении радоном, проведенный
НКДАР ООН, показал, что от 10 до 14 % случаев рака легкого обусловлены
облучением населения дочерними продуктами распада радона в жилищах [2].
Облучение радоном является следующей после курения основной причиной
возникновения этого тяжелого заболевания.
Традиционно считается, что основной источник поступления радона в
атмосферу помещений – грунт под зданиями [1, 5, 6], но в современных энергоэффективных зданиях значимым источником поступления радона может
быть и его диффузионное выделение из ограждающих конструкций [7–9].
Поскольку основное радиационное воздействие на человека обусловлено не столько инертным газом радоном, сколько его дочерними продуктами распада, откладывающимися в респираторном тракте, не менее важной
задачей является измерение эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) радона, служащей мерой интенсивности радиационного воздействия на человека.
Дано обоснование принципа работы и конструкции средства воспроизведения единицы ОА радона, работающего как в проточном, так и в замкнутом режиме с непрерывным контролем коэффициента эманирования по отношению активностей 214Pb/226Ra и 214Bi/226Ra в источнике. Создан прототип
специального эталона ОА радона, позволяющий осуществлять при контроле
косвенным методом воспроизведение ОА радона в диапазоне 300–30000
Бк/м3 с суммарной стандартной неопределенностью, не превышающей 2,9 %.
2. Показано, что основными источниками суммарной стандартной неопределенности средства воспроизведения ОА радона являются стандартная
неопределенность активности 226Ra в эманирующем источнике и неопределенность скорости счета в пике полного поглощения.
3. Дано обоснование принципа работы и конструкции средства воспроизведения единицы ЭРОА радона с использованием единичного измерения активности 214Bi на фильтре и расчетом значения ЭРОА радона по методу Кузнеца с учетом сдвига равновесия в цепочке распада ДПР радона
218
Po→214Pb→214Bi. Доказана принципиальная возможность обеспечить суммарную стандартную неопределенность, не превышающую 2,2 %.
4. Показано, что основной составляющей суммарной неопределенности
средства воспроизведения ЭРОА радона является неопределенность скорости
счета в пике полного поглощения.
5. Показано, что при передаче размера единицы измерения ОА радона
электронным средствам измерений основными источниками суммарной неопределенности являются неопределенность средства воспроизведения и неопределенность, обусловленная пуассоновским распределением количества
зарегистрированных импульсов. Для трековых детекторов основными источниками неопределенности являются неопределенности, связанные с процессом обработки материала трекового детектора.
6. При передаче размера единицы измерения ЭРОА радона доминирующим источником суммарной неопределенности будут неопределенности,
обусловленные конструктивными особенностями поверяемого прибора.
