Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения



Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения
Устройство радиологической характеризации, защищенное против паразитных источников ионизирующего излучения

 


Владельцы патента RU 2516395:

КОММИССАРИАТ А Л'ЭНЕРЖИ АТОМИК Э ОЗ ЭНЕРЖИ АЛЬТЕРНАТИВ (FR)

Изобретение относится к устройству радиологической характеризации, содержащему, по меньшей мере, один коллимированный радиологический измерительный зонд (6), чувствительный конец которого помещен во взаимозаменяемый коллиматор (2) с полем обзора. Коллиматор (2) установлен в держателе (1) коллиматора, и узел (3), образованный коллиматором и держателем коллиматора, вставлен в штабель между двумя защитными экранами (5), при этом защитные экраны (5) являются взаимозаменяемыми с возможностью подбора их по толщине, при этом узел (3) коллиматора и держателя коллиматора и защитные экраны (5) обеспечивают защиту зонда (6) от паразитных ионизирующих излучений, исходящих от источников ионизирующего излучения, находящихся за пределами поля обзора коллиматора (2). Технический результат - повышение точности определения радиоактивных элементов. 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству радиологической характеризации, защищенному против паразитных источников ионизирующего излучения. Под радиологической характеризацией следует понимать осуществление при помощи устройства количественных измерений, то есть измерений мощности дозы, и измерений по качеству присутствующих радиоэлементов посредством спектрометрии.

В ядерной энергетике часто приходится производить работы в агрессивных средах, в частности при операциях разборки ядерных установок. Разумеется, эти операции обусловлены правилами, практикой и методами оптимизации, например, с применением принципа ALARA (as low as reasonably achievable, то есть как можно ниже допустимого предела). Этот принцип был принят в данной области с целью сокращения времени облучения от ионизирующей радиации таким образом, чтобы это время облучения было по возможности максимально коротким с учетом экономических и социальных факторов. На практике технические операции проводятся с предварительным исследованием ситуации и, в частности, путем радиологической характеризации на месте, то есть определения уровня концентрации радиации и ее локализации, а также качества радиоактивных элементов, присутствующих в данном месте.

Уровень техники

Известны устройства радиологической характеризации, описанные в патентном документе FR 2789304, в которых объединены гамма-камера с коллимированным гамма-спектрометрическим детектором, при этом поле обзора коллиматора включено в поле обзора гамма-камеры. В этом устройстве коллиматор является неподвижным и охватывает гамма-спектрометрический детектор. В документе «Характеризация и моделирование радиоактивного места посредством комбинированного использования однонаправленного гамма-сканера EDR и инструмента планирования VISIPLAN 3D», F. Vermeersch et al., 2003 раскрыто использование гамма-анализатора, в котором гамма-детектор типа кристалла CsTi, соединенный с фотодиодом, выполнен в стальном корпусе, оборудованном с передней стороны экраном в виде усеченного конуса, при этом экран продолжен стальным коллиматором. При этом установлено, что для выявления источников ионизирующего излучения самых разных уровней, которые могут находиться в зданиях во время разборки, необходимо располагать взаимозаменяемыми коллиматорами разных размеров.

Известно также устройство радиологической характеризации, называемое Radscan 600 и показанное на фиг.1 в патенте US 7095030. Устройство содержит головку наблюдения, оборудованную видеокамерой, коллимированным гамма-детектором и лазерным телеметрическим устройством. В этом устройстве коллиматор является взаимозаменяемым. Недостатком этого устройства является то, что во время работы горячие точки меньшей интенсивности могут перекрываться более интенсивными горячими точками, находящимися за пределами поля обзора коллиматора.

Раскрытие изобретения

Задача изобретения состоит в создании устройства радиологической характеризации, в котором устранены вышеуказанные ограничения и недостатки, в частности, которое может характеризовать источники ионизирующего излучения даже меньшей интенсивности в присутствии более интенсивных источников ионизирующего излучения и на которое не влияет паразитный шум.

Также задача изобретения состоит в создании устройства радиологической характеризации с регулируемым коллиматором.

Также задача изобретения состоит в создании устройства радиологической характеризации с взаимозаменяемым зондом радиологического измерения.

Поставленная задача решена в устройстве радиологической характеризации, содержащем, по меньшей мере, один коллимированный радиологический измерительный зонд, чувствительный конец которого помещен во взаимозаменяемый коллиматор с полем обзора и отверстием. Коллиматор установлен в держателе коллиматора, и узел коллиматора и держателя коллиматора вставлен в штабель между двумя защитными экранами, при этом экраны, обеспечивающие защиту, являются взаимозаменяемыми так, чтобы регулировать их толщину, при этом узел коллиматора и держателя коллиматора и защитные экраны обеспечивают защиту зонда от паразитных ионизирующих излучений, исходящих от источников ионизирующего излучения, находящихся за пределами поля обзора коллиматора.

В держателе коллиматора можно устанавливать коллиматоры с отверстиями разного размера.

Предпочтительно измерительный зонд тоже является взаимозаменяемым.

Измерительный зонд может быть гамма-спектрометрическим зондом или дозиметрическим зондом.

Предпочтительно устройство радиологической характеризации дополнительно содержит съемный держатель зонда, в котором установлен зонд, при этом держатель зонда, когда его устанавливают в коллиматоре, позволяет позиционировать чувствительный конец зонда в коллиматоре.

Если в держателе зонда установлено несколько зондов, то их располагают в виде пучка.

Предпочтительно каждый защитный экран содержит одну или несколько защитных пластин, и в случае нескольких пластин их располагают штабелем. За счет этого можно регулировать толщину защитного экрана.

Коллиматор может иметь по существу U-образную форму с отверстием и основанием.

Защитную пластину, смежную с коллиматором, можно выполнить со скошенной фаской вблизи коллиматора, чтобы увеличить его поле обзора.

Один из защитных экранов содержит сквозное отверстие, через которое проходит зонд.

Можно предусмотреть средства блокировки вращения и поступательного движения защитных экранов относительно держателя коллиматора и относительно коллиматора.

Устройство радиологической характеризации может также дополнительно содержать оптическую или инфракрасную камеру, и/или телеметрическое устройство, соединенное со средствами блокировки, и/или осветительный элемент. Они применяются во время исследования объектов сложной конфигурации.

Предпочтительно дополнительно устанавливают средства стопорения зонда, когда он расположен в коллиматоре, чтобы можно было перемещать без помех устройство характеризации.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания иллюстративных и неограничивающих примеров осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг.1А, 1В и 1C показан пример осуществления устройства радиологической характеризации в соответствии с настоящим изобретением, вид с пространственным разделением деталей, в разрезе и в сборе соответственно;

на фиг.2А показан график плотности потока, воспринимаемого измерительным зондом, в зависимости от энергии наблюдаемого источника ионизирующего излучения;

на фиг.2В показан график отношения сигнал-шум, обеспечиваемого коллиматором, в зависимости от энергии наблюдаемого источника ионизирующего излучения;

на фиг.3А, 3В показана коллимационная способность коллиматора устройства радиологической характеризации в соответствии с настоящим изобретением в сравнении с устройством радиологической характеризации без коллиматора, вид сверху;

на фиг.4А-4Н показаны операции, выполняемые для замены коллиматора устройства радиологической характеризации в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.5А-5С показано изменение последовательности операций, показанной на фиг.4, для замены измерительного зонда;

на фиг.6А, 6В, 6С показаны различные держатели зонда вид в поперечном разрезе;

на фиг.7А, 7В, 7С показаны картографии мощности дозы излучения в ячейке, в которой находится бак, содержащий или содержавший растворы продуктов деления, при этом бак подвергают операциям дезактивации.

Различные представленные конфигурации устройства радиологической характеризации следует рассматривать как не исключающие друг друга.

Идентичные, подобные или эквивалентные элементы на различных фигурах обозначены одинаковыми цифровыми позициями, чтобы облегчить переход описания от одной фигуры к другой.

Различные элементы, представленные на фигурах, могут быть показаны без соблюдения единства масштаба, чтобы облегчить понимание фигур.

Осуществление изобретения

На фиг.1А представлен пример устройства радиологической характеризации в соответствии с настоящим изобретением в разобранном виде. На фиг.1В представлен вид в поперечном разрезе этого же устройства радиологической характеризации в соответствии с настоящим изобретением. Оно содержит держатель 1 коллиматора, предназначенный для установки в нем коллиматора 2. Коллиматор 2 по существу имеет U-образную форму с дном, от которого отходят две ветви, ограничивающие отверстие 2.1 коллиматора 2. Держатель 1 коллиматора может иметь по существу U-образную или С-образную форму, при этом дно U коллиматора заходит в держатель 1 коллиматора. Таким образом, коллиматор 2 является взаимозаменяемым и держатель 1 коллиматора выполнен с возможностью установки в нем коллиматоров 2, имеющих отверстия 2.1 разного размера, но одинаковое основание. На фиг.1А показан набор из четырех коллиматоров 2, которые можно по очереди устанавливать в держателе 1 коллиматора. Эти четыре коллиматора 2 содержат отверстия 2.1 разного размера, соответствующие, например, углам от 10° до 90°, при этом указанные углы показаны на фиг.1А в порядке уменьшения по мере удаления от держателя 1 коллиматора. Узел, образованный коллиматором 2, установленным на держателе 1 коллиматора, и называемый в дальнейшем коллимационным узлом 3, помещают в штабель 4 между двумя защитными экранами 5. Предпочтительно защитные экраны 5 являются по существу плоскими. Защитные экраны 5 являются взаимозаменяемыми, что позволяет регулировать их толщину в зависимости от места нахождения наблюдаемого источника ионизирующего излучения по отношению к одному или нескольким соседним источникам ионизирующего гамма-излучения, рассматриваемыми как паразитные. Источники ионизирующего излучения на фигуре не показаны.

Отверстие 2.1 коллиматора 2 находится на уровне края штабеля 4. Кроме того, устройство радиологической характеризации содержит, по меньшей мере, один радиологический измерительный зонд 6, содержащий чувствительную часть, находящуюся в коллиматоре 2 на уровне дна U, при этом отверстие 2.1 коллиматора 2 остается открытым. Этот измерительный зонд 6 тоже является взаимозаменяемым. Этот измерительный зонд 6 может быть дозиметрическим зондом, например зондом SHI производства компании Saphymo. В варианте речь может идти о гамма-спектрометрическом зонде на основе полупроводников, например, таких как CdZnTe. Можно использовать одновременно несколько гамма-спектрометрических зондов 6, объединенных в пучок 7, что будет описано ниже. Предпочтительно для точного позиционирования зонда 6 (или зондов) в коллиматоре 2 имеется держатель 8 зонда, что позволяет использовать измерительные зонды 6, которые могут не иметь одинаковые поперечные сечения. Держатель 8 зонда является съемным и может представлять собой втулку, в которую вставляют измерительный зонд 6 или пучок 7 измерительных зондов, при этом узел держателя 8 зонда и измерительного зонда 6 устанавливают в коллиматоре 2 на уровне дна U. Этот держатель 8 зонда может быть выполнен из материала, такого как медь, что позволяет фильтровать ионизирующие излучения с самыми низкими значениями энергии.

Держатель 8 зонда можно соединить с данным измерительным зондом 6, он имеет внешнее поперечное сечение, которое соответствует пространству, ограниченному дном коллиматора 2, и внутреннее поперечное сечение, которое соответствует поперечному сечению измерительного зонда 6 или пучка 7 измерительных зондов. Узел держателя 8 зонда и измерительного зонда 6 будет в дальнейшем называться измерительным узлом 11. Измерительный узел 11 опирается на защитный экран 5, находящийся над коллимационным узлом 3.

Два защитных экрана 5 и коллимационный узел 3 позволяют защитить измерительный зонд 6 от любого паразитного ионизирующего излучения, исходящего от источников ионизирующего излучения, расположенных за пределами поля обзора коллиматора 2. Каждый из двух защитных экранов 5 может состоять из одной или нескольких пластин 5.1, и, если применяют несколько пластин 5.1, их располагают в виде штабеля. Защитные экраны 5 и держатель 1 коллиматора выполняют из материала, не пропускающего ионизирующее излучение, например, такого как свинец. Коллиматор 2 можно выполнить, например, из вольфрама.

Один из защитных экранов 5 содержит сквозное отверстие 5.2, через которое проходит измерительный зонд и при наличии держатель 8 зонда.

Число защитных пластин 5.1 не обязательно является одинаковым с одной и с другой стороны от коллимационного узла 3.

Можно предусмотреть, чтобы, по меньшей мере, одна защитная пластина 5.1, находящаяся ближе всего к коллиматору 2, имела скошенный край 5.3 на уровне отверстия 2.1 коллиматора 2, чтобы увеличить поле обзора коллиматора 2.

Кроме того, можно установить средства 9 блокировки для блокировки различных составных частей штабеля 4 как во вращении, так и в поступательном перемещении. Средства 9 блокировки содержат нижнюю площадку 9.1, от которой отходят три центровочных стержня 9.2. Они проходят через защитные экраны 5 и держатель 1 коллиматора. Эти центровочные стержни 9.2 препятствуют вращению одного из элементов штабеля 4 по отношению к другим. Штабель 4 опирается на нижнюю площадку 9.1. В данном примере показаны три центровочных стержня 9.2.

Эти средства 9 блокировки содержат также верхнюю площадку 9.3, через которую проходят центровочные стержни 9.2. Она предназначена для закрывания штабеля 4. Предусмотрены также гайки 9.4, завинчиваемые на центровочных стержнях 9.2, содержащих, по меньшей мере, локально резьбу, для удержания верхней пластины 9.3 прижатой к закрываемому ею защитному экрану 5. Предусмотрены также средства 10 стопорения измерительного зонда 6, которые могут быть выполнены в виде планки 10.1, на одном конце которой выполнено сквозное отверстие 10.2 для посадки на один из центровочных стержней 9.2, а на другом конце выполнен вырез 10.3, предназначенный для установки на другом центровочном стержне 9.2. Планка 10.1 в положении стопорения удерживается прижатой к верхней пластине 9.3 гайками 9.4, которые завинчивают на центровочных стержнях 9.2. Она препятствует поступательному перемещению измерительного зонда 6.

Верхнюю площадку 9.3 можно оборудовать ручкой 9.30 для облегчения перемещения устройства характеризации и для угловой ориентации коллиматора 2 и, в частности, его отверстия 2.1.

Штабель 4 показан в виде цилиндра вращения, но этот вариант осуществления не является ограничивающим. В этом случае защитные экраны 5 могут быть выполнены в виде дисков.

В таком устройство легко менять число защитных пластин 5.1 в зависимости от конфигурации пространства, в котором используют устройство радиологической характеризации в соответствии с настоящим изобретением. Так, можно добавлять защитные пластины 5.1 между нижней площадкой 9.1 и коллимационным узлом 3, если под устройством находится источник (не показан) очень интенсивного ионизирующего излучения. Разумеется, их можно добавлять также между верхней площадкой 9.3 и коллимационным узлом 3, если источник очень интенсивного ионизирующего излучения находится над устройством. Таким образом, два защитных экрана 5 не обязательно имеют одинаковую толщину, как показано на фиг.5А-5С. Они не обязательно содержат одинаковое число защитных пластин 5.1. Защитные пластины 5.1 тоже могут не все иметь одинаковую толщину. На фиг.5А-5С защитная пластина 5.1, которая опирается на нижнюю площадку 9.1, является более толстой, чем другие пластины. Но это является всего лишь примером. Длину центровочных стержней 9.2 можно адаптировать в зависимости от толщины двух применяемых защитных экранов 5.

На фиг.1C устройство радиологической характеризации в соответствии с настоящим изобретением показано в изометрии. Оно дополнительно содержит установленную на ручке 9.30 верхней площадки 9.3 инфракрасную или оптическую камеру 21 для получения черно-белого или цветного изображения и/или телеметрическое устройство 22. Камера 21 позволяет фотографировать наблюдаемый объект в видимом или инфракрасном свете. Телеметрическое устройство 22 позволяет измерять расстояние, отделяющее устройство радиологической характеризации от наблюдаемого источника ионизирующего излучения. Осветительный элемент-указатель 23 позволяет освещать объект.

Эффективность коллимационного узла 3 с коллиматором 2, отверстие которого имеет угол раскрыва 90°, была проверена посредством серии вычислений при помощи последней версии вычислительной программы MERCURE 6.2. Речь идет о вычислительной программе, которая для источника ионизирующего излучения данной энергии позволяет оценить плотность потока гамма на уровне детектора. Следует напомнить, что перенос ионизирующих частиц является в данной точке пространства отношением числа частиц, которые проникают за интервал времени в достаточно малую сферу с центром в этой точке, к площади большого круга этой сферы. Плотность потока является изменением переноса ионизирующих частиц за единицу времени.

Источник ионизирующего излучения имеет большой объем размером 10 метров на 6 метров на 2 метра. Дозиметрический зонд располагают на расстоянии 1 метра от источника ионизирующего излучения. Источнику ионизирующего излучения придают пять разных значений энергии, а именно - 100 кэВ, 500 кэВ, 1 МэВ, 2 МэВ, 10 МэВ. Эти вычисления плотности потока производили при помощи устройства радиологической характеризации в соответствии с настоящим изобретением с установленным в нем коллиматором или без коллиматора. График на фиг.2А показывает плотность потока в зависимости от энергии источника ионизирующего излучения, при этом кривая, обозначенная (b), соответствует случаю, когда коллиматор в устройстве характеризации отсутствует, а кривая (а) соответствует случаю наличия коллиматора в устройстве характеризации. Вычисления, произведенные при наличии коллиматора, показывают, что плотность потока ионизирующих частиц меняется в зависимости от энергии источника. Без коллиматора плотность потока по существу является постоянной.

Используя этот же источник ионизирующего излучения и устройство радиологической характеризации в соответствии с настоящим изобретением, попытались произвести оценку отношения сигнал-шум, обеспечиваемого коллимационным узлом. Обратимся к фиг.2В. Для каждого из вышеупомянутых значений энергии вычислили перенос ионизирующих частиц в первой конфигурации, в которой источник ионизирующего излучения находится в поле обзора коллиматора, и во второй конфигурации, в которой источник ионизирующего излучения находится строго за пределами поля обзора коллиматора. Отношение сигнал-шум является величиной, пропорциональной отношению значений, вычисленных в первой конфигурации, к значениям, вычисленным во второй конфигурации. Отношение сигнал-шум меняется примерно от 2 до 1 и уменьшается по мере увеличения энергии. Вычислительная программа MERCURE нормализует источник по объемной активности в 1 Бк/см3.

На фиг.3 показано моделирование потока, входящего в измерительный зонд, при наличии коллиматора (фиг.3А) и без коллиматора (фиг.3В). Устройство радиологической характеризации частично показано в верхней проекции. Поток, воспринимаемый измерительным зондом 6, намного меньше при наличии коллиматора.

Далее со ссылками на фиг.4А-4Н следует описание способа замены коллиматора 2. Показанное на фиг.4А устройство радиологической характеризации содержит коллиматор 2 с большим полем обзора. Оно содержит также три измерительных зонда 6, объединенных в пучок 7. Как показано на фиг.4В, измерительный узел 11 разблокировали, отсоединив планку 10.1 от одного из центровочных стержней 9.2.

Как показано на фиг.4С, измерительный узел 11 приподняли и извлекли из коллиматора 2. Измерительный узел 11 можно оставить вставленным в защитный экран 5, содержащий сквозное отверстие 5.2. Как показано на фиг.4D, коллиматор 2 извлекли из держателя 1 коллиматора, потянув за него, как за выдвижной ящик. На фиг.4Е в держатель 1 коллиматора вставляют новый коллиматор 2, задвигая его наподобие выдвижного ящика. На фиг.4F новый коллиматор 2 установлен на свое место. Он имеет поле обзора, меньшее, чем у снятого коллиматора. На фиг.4G измерительный узел 11 вернули на место, опустив его в верхний защитный экран 5 и в коллиматор 2 до положения его упора в другой защитный экран 5, на который опирается коллимационный узел 3. Остается только поставить на место запорную планку 10.1, как показано на фиг.4Н. Если необходимо заменить измерительный зонд 6, осуществляют операции, показанные на фиг.4А-4С. При этом полностью снимают измерительный узел 11, как показано на фиг.5А, и заменяют его другим, как показано на фиг.5В, 5С. Показанный на фиг.5С измерительный узел 11 установлен на место. Остается только поставить на место запорную планку 10.1, как показано на фиг.4Н. Разумеется, в ходе осуществления последовательных этапов можно одновременно комбинировать замену коллиматора 2 и замену измерительного узла 11.

Измерительный зонд 6 воспринимает спектр гамма, излучаемый источником ионизирующего излучения (не показан). Сигналы, выдаваемые измерительным зондом в ответ на принятый спектр гамма, позволяют оценить плотность потока или активность каждого радиоактивного элемента, испускающего ионизирующее излучение, присутствующее в спектре. Таким образом, интерпретация спектра гамма позволяет, например, во время фазы дезактивации помещения отслеживать в режиме реального времени каждый радиоактивный элемент, присутствующий в принимаемом спектре.

На фиг.6А, 6В, 6С в поперечном разрезе показаны несколько держателей 8 зонда. Держатели зонда представляют собой цилиндры вращения, внешний диаметр которых является одинаковым независимо от устанавливаемого зонда. Держатель 8 зонда, показанный на фиг.6А, предназначен для установки пучка из нескольких измерительных спектрометрических зондов, в данном примере предусмотрены три зонда (как показано, например, на фиг.4А), но это число не является ограничивающим. Все три зонда могут быть одинаковыми или могут иметь разные объемы. Можно, например, устанавливать зонды с увеличивающимся объемом, например 1 мм3, 5 мм3 и 60 мм3. Осуществляемые измерения позволяют охватывать широкую динамическую область. В варианте можно использовать зонды одинакового объема и суммировать спектры гамма-излучения, воспринимаемые каждым из зондов. Эта последняя конфигурация позволяет сохранить разрешение детектирования, используя детектор небольшого объема, повышая при этом эффективность по сравнению со случаем, если бы использовали только один зонд тройного объема. Показанный на фиг.6В, 6С держатель 8 зонда предназначен для установки в нем только одного зонда, при этом объем зонда, который необходимо установить в держателе зонда, показанном на фиг.6В, больше, чем объем измерительного зонда, который необходимо установить в держателе зонда, показанном на фиг.6С.

Устройство радиологической характеризации в соответствии с настоящем изобретением можно применять, используя напрямую сигналы, выдаваемые измерительным зондом или измерительными зондами и обеспечивая обработку этих сигналов в режиме реального времени посредством простой интерпретации или при помощи таблицы. При этом применяют абсолютный метод измерения. Устройство радиологической характеризации перемещают, по меньшей мере, вдоль одной вертикали перед характеризуемой областью, подвесив его к шесту и придавая ему одно или несколько угловых направлений по высоте. В зависимости от выдаваемых сигналов можно менять коллиматор, толщину одного или другого или обоих защитных экранов и даже измерительный зонд.

В варианте можно производить апостериорную обработку. При этом применяют относительный метод измерения. Для данного источника ионизирующего излучения и для данного коллиматора создают картографию наблюдаемого объекта по значениям мощности дозы облучения. Определяют углы ориентации, сообщаемые устройству характеризации и, следовательно, измерительному зонду, по обе стороны от нулевого угла, в котором ось наблюдения коллиматора по существу является нормалью к наблюдаемому объекту. Определяют также несколько высот. Например, измеряют мощность дозы облучения для данной высоты и для определенных углов ориентации. Таким образом, можно построить первую картографию, как показано на фиг.7А. Она ограничивает точки или зоны концентрации заражения. Если объект после этого дезактивируют, то по завершении этой дезактивации можно приступить к новой серии измерений и к построению новой картографии с теми же высотами и с теми же углами для оценки эффективности дезактивации. Поменяв измерительный зонд на гамма-спектометрический зонд, можно также произвести оценку качества наблюдаемых радиоактивных элементов. После этого можно связать картографию мощности дозы облучения со спектром гамма для оценки активности наблюдаемой области.

На фиг.7А, 7В, 7С показаны картографии мощности дозы облучения ячейки, содержащей бак для сбора и хранения растворов продуктов деления. Измерения были произведены на глубинах от -1 метра до -5,25 метров. Сканирование производили в угловом диапазоне от -90° до +90°. Ячейка находится в подвале здания под бетонной плитой 70. Эти картографии соответствуют состоянию непосредственно перед началом дезактивации (фиг.7А), состоянию в ходе дезактивации (фиг.7В) и конечному состоянию дезактивации (фиг.7С).

На фиг.7А различают три зоны со значительным уровнем заражения. Речь идет о зоне №1 вблизи потолка, о промежуточной зоне №2 и о зоне №3 на дне ячейки. Зона №1 предназначена для размещения труб, таких как трубы для взятия проб. Зона №2 соответствует внутренней части бака типа эжектора или может быть зоной прилива. Зона №3 соответствует дну бака, который еще содержит активные растворы.

На фиг.7В видно, что значения мощности дозы облучения уменьшились, по меньшей мере, в зонах №2 и №3. Осмотр производят в то время, когда начались операции дезактивации и когда бак опорожнили. В левой части карты появилась новая зона интенсивного заражения, называемая зоной №4, на высоте примерно от -3,75 до -4,75 метров. Она соответствует трубопроводам, используемым для опорожнения бака. Зона №1 остается, так как трубопровод взятия проб пока еще не обработан.

Операции дезактивации были продолжены, бак промыт, и на фиг.7С явно видна эффективность промывки. Зона №4 исчезла, интенсивность зоны №3 снизилась. Интенсивность остается только в зоне №1, которая не была дезактивирована. Результаты картографии и оценки эффективности дезактивации являются убедительными и точными.

Понятно, что в устройство радиологической характеризации можно вносить различные изменения, не выходя за рамки настоящего изобретения.

1. Устройство радиологической характеризации, содержащее, по меньшей мере, один коллимированный радиологический измерительный зонд (6), чувствительный конец которого помещен во взаимозаменяемый коллиматор (2) с полем обзора, отличающееся тем, что коллиматор (2) установлен в держателе (1) коллиматора, и узел (3), образованный коллиматором и держателем коллиматора вставлен в штабель между двумя защитными экранами (5), при этом защитные экраны (5) являются взаимозаменяемыми с возможностью подбора их по толщине, при этом узел (3), образованный коллиматором и держателем коллиматора и защитные экраны (5) выполнены с возможностью обеспечения защиты зонда (6) от паразитных ионизирующих излучений, исходящих от источников ионизирующего излучения, находящихся за пределами поля обзора коллиматора (2), причем коллиматор имеет по существу U-образную форму с отверстием (2.1) и дном, на уровне которого расположен чувствительный конец измерительного зонда.

2. Устройство радиологической характеризации по п.1, в котором держатель (1) коллиматора выполнен с возможностью установки в нем коллиматоров (2) с отверстиями (2.1) разного размера.

3. Устройство радиологической характеризации по п.1, в котором измерительный зонд (6) является взаимозаменяемым.

4. Устройство радиологической характеризации по п.1, в котором измерительный зонд (6) является гамма-спектрометрическим зондом или дозиметрическим зондом.

5. Устройство радиологической характеризации по п.1, дополнительно содержащее съемный держатель (8) зонда, в котором установлен зонд (6), при этом держатель (8) зонда, установленный в коллиматоре (2), позволяет позиционировать чувствительный конец зонда (6) в коллиматоре (2).

6. Устройство радиологической характеризации по п.5, в котором несколько зондов, расположенных в держателе (8) зонда, установлены в нем в виде пучка (7).

7. Устройство радиологической характеризации по п.1, в котором каждый защитный экран (5) содержит одну или несколько защитных пластин (5.1) и в случае наличия нескольких пластин (5.1) они расположены штабелем.

8. Устройство радиологической характеризации по п.7, в котором защитная пластина (5.1), смежная с коллиматором (2), содержит скошенный край (5.3) вблизи отверстия (2.1) коллиматора (2), чтобы увеличить его поле обзора.

9. Устройство радиологической характеризации по п.1, в котором один из защитных экранов (5) содержит сквозное отверстие (5.2), через которое проходит зонд (6).

10. Устройство радиологической характеризации по п.9, в котором держатель (8) зонда проходит через сквозное отверстие (5.2).

11. Устройство радиологической характеризации по п.1, дополнительно содержащее средства (9) блокировки вращения и поступательного перемещения защитных экранов (5) относительно держателя (1) коллиматора и относительно коллиматора (2).

12. Устройство радиологической характеризации по п.11, дополнительно содержащее оптическую или инфракрасную камеру (21), и/или телеметрическое устройство (22), соединенное со средствами (9) блокировки, и/или осветительный элемент (23).

13. Устройство радиологической характеризации по п.1, дополнительно содержащее средства (10) стопорения зонда (6) после его установки в коллиматоре (2).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ядерной физике и может быть использовано для дистанционного измерения и анализа уровня радиационного загрязнения вокруг АЭС. Согласно способу с помощью радиометра получают изображения подстилающей поверхности в виде функции яркости I(х,у), содержащей контрольные площадки с известным уровнем радиации.

Изобретение относится к области выявления радиационной обстановки, а именно к способам поиска и обнаружения точечных источников гамма-излучения. .

Изобретение относится к области организации и проведения выявления радиационной обстановки после аварийного выброса в атмосферу радиоактивных веществ. .

Изобретение относится к средствам поиска и обнаружения источников гамма-излучения и предназначается для оснащения дистанционно управляемых мобильных роботов. .

Изобретение относится к области ведения радиационной разведки местности, загрязненной продуктами деления ядерных материалов, а именно к оперативному определению возраста радиоактивных продуктов при выявлении радиационной обстановки.

Изобретение относится к области радиационного контроля с использованием ионизационных счетчиков (пропорциональных или счетчиков Гейгера) или сцинтилляционных детекторов.

Изобретение относится к мониторингу окружающей среды для выделения участков загрязнения снегового покрова радиоактивными компонентами. .
Изобретение относится к исследованиям в области прикладной экологии и охраны окружающей среды, а именно к способам оценки загрязнения наземных экосистем биоиндикационными методами.

Изобретение относится к области применения методов выявления и оценки масштабов и последствий применения противником ядерного оружия. .

Изобретение относится к медицинским системам визуализации. Система, генерирующая шаблон (70) карты коррекции ослабления (КО) для коррекции ослабления в радионуклидном изображении (34), вызванного деталями (72) оборудования в поле наблюдения радионуклидного сканера (14) во время радионуклидного сканирования, содержит процессор (20), который генерирует шаблон (70) карты КО детали (72) оборудования из данных (42) передачи, сгенерированных радиоактивным источником (16), расположенным на поворотной подставке, которая вращается вокруг детали оборудования, и полученных во время радионуклидного сканирования детали (72) оборудования; сохраняет шаблон (70) карты КО в память (22); и итерационно генерирует уникальный шаблон (70) карты КО для каждой из множества различных деталей (72) оборудования, причем шаблоны (70) хранятся в библиотеке (46) шаблонов в памяти (22) для повторного вызова и использования оператором. Технический результат - повышение качества ПЭТ изображения. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области мониторинга радиационной обстановки и установления факта появления в атмосфере облака радиоактивных веществ. С помощью спектрорадиометра инфракрасного излучения определение присутствия в воздухе радиоактивных газов и аэрозолей осуществляется путем установления повышения в воздухе содержания озона, образующегося из кислорода под действием ионизирующих излучений радионуклидов. Изобретение позволяет снизить дозовые нагрузки за счет принятия защитных мер, обеспечивающих исключение ингаляционного поступления радионуклидов внутрь организмов, до подхода радиоактивного облака в район расположения людей. 5 ил.

Изобретение относится к области экспериментальных методов ядерной физики, разработки методов и средств измерения радиоактивности в природных средах, обнаружения и идентификации аномальных гамма-зон. Технический результат - достижение требуемой полноты статистической информации о флуктуационных процессах в среде. Сущность: используют один или несколько идентичных независимых спектрометрических каналов гамма-излучения и регистрируют временной ряд интенсивности спектрального состава гамма-излучения среды за выбранный интервал времени. Осуществляют градуировку гамма-спектрометрических каналов путем определения градуировочной кривой по положению центров пиков полного поглощения гамма-излучения. При этом в процессе градуировки гамма-спектрометрических трактов в качестве излучателей гамма-излучения используют заданные естественные излучатели, содержащиеся в среде, регистрируют за выбранный интервал времени энергетический спектр гамма-излучения этих излучателей и выделяют из полученного спектра пики полного поглощения гамма-излучения этих излучателей. По полученным данным обнаруживают и идентифицируют радиоактивные аномалии.

Изобретение относится к области радиоактивных измерений. Технический результат - повышение оперативности статистически обеспеченного детектирования вариаций радиоактивности природной среды с десятков тысяч секунд до единиц секунд, что повышает точность обнаружения и идентификации радиоактивных аномалий. Сущность: используют один или несколько идентичных независимых друг от друга спектрометрических детекторов гамма-излучения. Получают спектры общего и каскадного гамма-излучения регистрацией временного ряда интенсивности, в том числе первичного гамма-излучения радионуклидов, за выбранное время экспозиции. Осуществляют расчет коэффициентов корреляций всех элементов спектрального состава между собой на выбранном интервале времени. Производят нормировку коэффициентов корреляций. Составляют матрицу коэффициентов парных корреляций, по которой обнаруживают и идентифицируют радиоактивные аномалии - по виду матрицы идентифицируют флуктуирующий радионуклид, а по изменению матрицы во времени определяют начало активности флуктуации и ее развитие в пространстве или во времени.

Изобретение относится к измерительной технике и преимущественно предназначено для исследования процессов, происходящих в среде океанов и других водоемов. Технический результат изобретения - повышение стабильности потенциала электрода и повышение надежности работы за счет устранения факторов, создающих шунтирование сопротивления изоляции между электролитическим контактом и электролитическим ключом электрода. Сущность: проточный вспомогательный электрод содержит заполненную электролитом камеру 7, в которой создается избыточное давление подпружиненной втулкой 9. Электролитическим ключом электрода является выполненный во втулке 9 капилляр 10, через который электролит вытекает из камеры 7 в исследуемую среду. Корпус 1 электрода содержит ячейку 5 электролитического контакта, которая посредством канала 8 сообщается с электролитом камеры. Камера 7 образована соединением цилиндр-поршень, при этом обеспечены герметизация и электроизоляция электролита, заполняющего камеру. Согласно первому варианту изобретения (фиг. 1) цилиндр выполнен в корпусе 1, а втулка 9 в виде поршня установлена в этот цилиндр посредством, например, масляного затвора 16. Отличие второго варианта (фиг. 2) от первого заключается в том, что цилиндр выполнен во втулке 9, а корпус 1 в виде поршня установлен в этот цилиндр. 2 н. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области воздушного радиационного мониторинга. Сущность: получают изображения участков в диапазоне видимых длин волн, а также в диапазоне длин волн флуоресценции атмосферного азота под воздействием ионизирующих излучений с помощью матричных фоточувствительных детекторов. По изображениям участков незагрязненной местности определяют отношение контраста соседних элементов изображения видимого диапазона спектра и аналогичного контраста изображения в диапазоне флуоресценции азота. В процессе мониторинга постоянно определяют значение данного отношения контрастов для всех элементов получаемых изображений. Если получаемая величина отличается от значения, определенного для участка незагрязненной местности, то участки местности, изображение с которых регистрировалось рассматриваемыми элементами матричных фоточувствительных детекторов, считают радиоактивно загрязненными. Технический результат: повышение достоверности результатов мониторинга. 2 ил.

Изобретение относится к области выявления радиационной обстановки на объектах атомной энергетики после аварийного выброса в атмосферу радиоактивных веществ. Способ ведения воздушной радиационной разведки местности в районе аварии на ядерном реакторе с разгерметизацией активной зоны заключается в измерении на высоте полета значений мощности дозы гамма-излучения и приведении полученных значений к высоте 1 м над поверхностью земли, при этом радиационная разведка осуществляется с борта летательного аппарата носимым измерителем мощности дозы со временем измерения не более 2 с, высота полета выдерживается до 150 м, скорость полета устанавливается не более 200 км/ч, при выполнении измерений мощности дозы снимаются показания высотомера, проводится расчет кратности ослабления гамма-излучения слоем воздуха по формуле K=2,019+0,027h-1+1,128×10-6h-3, показания измеренной мощности дозы умножаются на коэффициент K. Технический результат - повышение оперативности выявления радиационной обстановки на начальном этапе развития аварии.
Изобретение относится к дистанционным способам радиационных исследований и может быть использовано для выявления радиационных загрязнений поверхности Земли. Сущность: на основе анализа излучений в инфракрасном диапазоне частот 8-14 мкм создают карты распределения латентного тепла в атмосфере. Создают карты распределения оценочных поправок к химическому потенциалу паров воды в атмосфере на основе излучений, полученных в сантиметровом и миллиметровом диапазонах спектра. Сравнивают данные по аномалиям к фону латентного тепла и аномалиям к фону оценочных поправок к химическому потенциалу паров воды. Места совпадения аномальных зон по обеим картам выделяют как места радиационных загрязнений. Технический результат: повышение точности обнаружения мест локальных радиоактивных загрязнений. 3 з.п. ф-лы.
Наверх