Детектори на основі пластмасових сцинтиляторів для портальних моніторів ‒ оцінювання невизначеності чутливості

Автор(и)

  • Борис Викторович Гринев Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України (ІСМА НАНУ), пр-т Науки, 60, 61001, Харків, Україна
  • Наринэ Рубеновна Гурджян Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України (ІСМА НАНУ), пр-т Науки, 60, 61001, Харків, Україна
  • Ольга Витальевна Зеленская Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України (ІСМА НАНУ), пр-т Науки, 60, 61001, Харків, Україна
  • Вадим Рувинович Любинский Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України (ІСМА НАНУ), пр-т Науки, 60, 61001, Харків, Україна
  • Лариса Иосифовна Мицай Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України (ІСМА НАНУ), пр-т Науки, 60, 61001, Харків, Україна
  • Нина Ивановна Молчанова Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України (ІСМА НАНУ), пр-т Науки, 60, 61001, Харків, Україна
  • Владимир Алексеевич Тарасов Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України (ІСМА НАНУ), пр-т Науки, 60, 61001, Харків, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24027/2306-7039.2.2018.142052

Ключові слова:

Органічний сцинтилятор, Детектор, Портальний монітор, Гамма-випромінювання, Чутливість, Невизначеність чутливості

Анотація

Роботу присвячено оцінюванню невизначеності вимірювання чутливості до гамма-випромінювання 137Сs прямокутних детекторів на основі пластмасових полістирольних сцинтиляторів (ПС). Детектори входять до складу радіаційних портальних моніторів як чутливі елементи. Детектори були виготовлені в Інституті сцинтиляційних матеріалів Національної академії наук України (ІСМА НАНУ) і складалися з ПС із розмірами від 500×300×50 мм (7500 см3) до 1500×500×50 мм (37500 см3), з’єднаних із фотоелектронним помножувачем “Hamamatsu” R1307. За­хисне свинцеве покриття було відсутнє.

Визначено джерела невизначеності вимірювання чутливості детекторів до гамма-випромінювання 137Сs і складено математичну модель її оцінювання. Вивчено вплив розмірів детекторів і відстані h від детектора до джерела іонізуючого випромінювання на величину невизначеності. Показано, що зі збільшенням розмірів внесок невизна­ченості швидкості рахунку детекторів підвищується на 30 % (від 0,62 до 0,81 %). Внесок невизначеності швидкості рахунку фону збільшується при цьому в 5 разів (від 0,05 до 0,24 %). Зміна відстані h від 10 до 50 см підвищує внесок невизначеності швидкості рахунку детекторів у 2 рази (від 0,33 до 0,64 %), а швидкості рахунку фону — у 10 разів (від 0,04 до 0,35 %).

Розраховане відносне значення оцінки сумарної невизначеності за типом В визначалося додатковими впливаючими факторами. Воно варіювалося для усіх детекторів, що досліджувалися, в інтервалі від 10,2 до 10,9 %. Відносне значення оцінки розширеної невизначеності всіх детекторів варіювалося в інтервалі від 20,3 до 21,8 %.

Проведене порівняння величин чутливості ПС-детекторів і розширеної невизначеності її вимірювання, визначених в ІСМА НАНУ і в інших фірмах, показало схожість методик вимірювання.

Посилання

Dubina V. N., Kovtun V. E. Kontseptsiya radiatsionnogo portalnogo monitora novogo pokoleniya [The concept of a new generation radiation portal monitor]. Visnyk Kharkivskoho universytetu — Bulletin of Kharkov University, 2009, no. 845, pp. 108–121 (in Russian).

Ustanovka radiatsionnogo kontrolya URK-PM5000B/ PM5000BM [Assembling for radiation control URC-PM5000B/PM5000BM]. Available at: http:// www.polimaster.com./files/downloads/5000B_brochure_ru.pdf (accessed 17 December 2017).

Ustanovka radiatsionnogo kontrolya URK-PM5000P [Assembling for radiation control URC-PM5000P]. Available at: http://www.soft-exp.com/off-line/dosimetric-equipment/portal-monitor/auto/5000B_brochure_ru.pdf (accessed 17 December 2017).

RNPI 540100.000 RE. Monitoryi radiatsionnyie peshehodnyie “Dozor”. Rukovodstvo po ekspluatatsii [RNPI 540100.000. Pedestrian radiation monitors “Dozor”. The user manual]. Available at: http://www.yafi.ru/images/Expluatac/DOZOR_Operation%20Manual_v.03.pdf (accessed 18 December 2017).

State standard of Ukraine 2681–94. Metrology. Terms and notation. Kiev, State standard of Ukraine, 1994, 68 p. (in Ukrainian).

State Standard 8.638–2013. Metrological ensuring of radiation control. General principles. Moscow, 2014, 16 p. (in Russian).

IEC 62244:2006. Radiation protection instrumentation — installed radiation monitors for the detection of radioactive and special nuclear materials at national borders. Geneva, International Electrotechnical Commission, 2006. 52 p.

Gektin A. W. (Ed.). Sostoyanie i perspektivyi razvitiya funktsionalnyih materialov dlya nauki i tehniki. Aspektyi stsintillyatsionnoy tehniki [The state and prospects of development of functional materials for science and technology. Aspects of the scintillation technique]. Kharkov, ISMA Publ., 2017. 264 p.

State Standard 26652–85. Scintillation detection blocks. General technical requirements and test methods. Moscow, USSR state Committee on standards, 1986. 22 p. (in Russian).

State Standard 27451–87. Ionizing radiation measuring means. General specifications. Moscow, USSR state Committee on standards, 1989. 56 p. (in Russian).

State Standard R 51635–2000. The radiation monitors of nuclear materials. General specifications. Moscow, National standard of Russia, 2000. 40 p. (in Russian).

State standard of Ukraine RIG 43:2006. Metrology. Application of “Guide to the expression of uncertainty in measurement” (RIG 43:2001, IDT). Kyiv, 2007. 27 p. (in Ukrainian).

Danilov A. A., Zaharov I. P. Esche raz o dostovernosti otsenok harakteristik neopredelennosti i pogreshnosti izmereniy [Once again about the reliability of the estimates uncertainties and errors of measurement]. Systemy obrobky informaciji — System of information processing, 2015, no. 2 (127), pp. 29–31.

Karataev V. D. et al. Metodicheskie rekomendat¬sii po matematicheskoy obrabotke i predstavleniyu rezultatov radiatsionnogo kontrolya [Guidelines for mathematical processing and presentation of ra-diation control results]. Available at: http://www.pandia.ru/text/78/218/256–5.php (accessed 18 December 2017).

Analizatoryi mnogokanalnyie amplitudnyie AMA 03F. Tehnicheskoe opisanie i instruktsiya po ekspluatatsii [Multichannel amplitude analyzers AMA 03F. Technical description and operating instruction]. Dubna, Tensor, 1991. 267 р. (in Russian).

Monitoryi portalnyie peshehodnyie PPM 01 “ARKA” [Monitors portal pedestrian PPM 01 “ARCH”]. Moscow, Intra, 2006. 4 p. (in Russian).

Monitoryi radiatsionnyie MPS 01 Kordon-MN [Monitors radiation MPS 01 Kordon-MN]. Available at: http://www.positron.dp.ua (accessed 18 December 2017).

Spetsifikatsii monitorov “SYREN”, Health Physics [Monitors specifications “SYREN”, Health Physics]. France, EURISYS MESURES, Oktober 1998. 75 p.

Ustanovka radiatsionnogo kontrolya URK-PM5000R. Rukovodstvo po ekspluatatsii [Assembling for radiation control URC-РМ5000Р. The user manual]. Available at: https://en.polimaster.com/ (accessed 17 December 2017).

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-06-27

Номер

№ 2 (2018)

Розділ

Статті

Ліцензія

ПОЛІТИКА, ЯКА РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ ЖУРНАЛАМ, ЩО ПРОПОНУЮТЬ ВІДКРИТИЙ ДОСТУП З ЗАТРИМКОЮ

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 12 місяців з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

 

Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.