Лучшие дозиметры радиации

Устройство дозиметра

Работа любого дозиметра базируется на основе одних и тех же принципах работы. Базовым элементом всех дозиметров является датчик радиации. В зависимости от принципа работы, датчики радиации делятся на:

• Ионизационные камеры — это датчики, конструкция которых состоит из различных по исполнению газонаполненных камер. Принцип работы основан на регистрации электрических возмущений, возникающих в газоразрядной камере при прохождении сквозь нее различных заряженных частиц. Применяются в основном для регистрации бета и гамма излучений. Газоразрядные датчики имеют простую конструкцию и малую стоимость. Плохо подходят для регистрации альфа излучений.

Наиболее распространенной конструкцией газоразрядного датчика, является счетчик Гейгера-Мюллера, который применяется в большинстве бытовых и профессиональных дозиметрах.

Сцинтилляционные кристаллы — это кристаллы неорганического или органического происхождения. Принцип работы основан на регистрации фотонов, которые генерируются в кристалле, если сквозь него проходят заряженные частицы (электроны, протоны, нейтроны, альфа частицы). Могут применяться для регистрации всех видов радиации. Применяются в основном в поисковых приборах, так как обладают высокой чувствительностью и точностью. Имеют достаточно большие размеры и высокую стоимость.

Твердотельные полупроводниковые детекторы — состоят из кристаллов и полупроводникового материала. Принцип работы основан на изменении электрической проводимости материала при прохождении сквозь него заряженных частиц (электроны, протоны, нейтроны). Могут применяться для регистрации всех видов радиации. Обладают небольшой точностью, но при этом имеют маленькие размеры и низкую стоимость.

Какой дозиметр выбрать

Чтобы определиться какой дозиметр выбрать, нужно понять, кокой вид радиации для человека представляет опасность и что желательно контролировать в повседневной жизни.

Все виды радиации опасны, но в бытовой сфере и окружающей нас среде, можно столкнуться с действием в основном трех видов радиации — это бета, гамма и альфа излучение. Наибольшую опасность представляет альфа излучение, так как оно наносит живой ткани наибольший урон. Но зарегистрировать альфа излучение сложнее всего, потому что для его измерения, дозиметр должен быть поднесен вплотную к источнику излучения, так как альфа излучение распространяется в пространстве на небольшие расстояния в пределах 2-3 см. Дозиметры способные зарегистрировать альфа излучение, должны иметь отдельный датчик в дополнении к датчику Гейгера-Мюллера. Обычно это специальное окошечко в дозиметре, которое имеет сдвигаемую защитную крышку.

Если позволяют денежные средства, то лучше купить дозиметр способный измерять три вида радиации — бета, гамма и альфа излучение.

Если вы не хотите тратиться на покупку дорогого прибора, то можно приобрести дозиметр-радиометр, измеряющий бета и гамма излучение. Это неплохое начало и возможно поможет вам избежать серьезных проблем со здоровьем. Такой прибор отлично подойдет для измерения общего радиационного фона в помещении и вне его. С помощью данного дозиметра можно проверить на безопасность продукты питания, строительные материалы, автомобиль и любые другие бытовые вещи.

При выборе дозиметра следует обратить внимание на следующие характеристики:

тип используемого детектора — это основной параметр, влияющий на точность и функциональность прибора. Лучше если это будет газоразрядный детектор, например, счетчик Гейгера-Мюллера. Хуже если это полупроводниковый детектор.

виды измеряемой радиации — прибор может измерять как один вид радиации, так и несколько видов. При измерении нескольких видов радиации, измерения могут проводиться одновременно для различных видов излучений, или необходимо будет переключаться с одного вида излучения на другой. Самый простой и распространенный вид дозиметра — это измерение бета излучения. Но лучше, если дозиметр будет способен измерять три вида излучений — альфа, бета, гамма.

погрешность измерения — это величина, которая характеризует точность прибора. Чем меньше погрешность, тем выше точность прибора, соответственно тем он лучше и дороже. Для бытовых приборов погрешность обычно составляет ±25% или ±30%. Для профессиональных дозиметров погрешность уже будет меньше чем ±7%.

диапазон измеряемых величин — это максимальное и минимальное значение радиации, которое способен зарегистрировать прибор

Стоит обратить внимание лишь на нижний порог измерений, он не должен быть выше чем 0,05 мкЗв/ч. Максимально измеряемый уровень радиации у всех дозиметров достаточно высок.

поверка прибора — это отметка в паспорте дозиметра, что он проверен на заводе изготовителе и соответствует заявленным в паспорте техническим характеристикам и производит измерения с заданной точностью

Желательно, чтобы отметка о поверке была в паспорте. В крайнем случае, в паспорте изделия должна стоять отметка ОТК (отдел технического контроля) о приемке изделия.

Остальные характеристики дозиметра влияют на его удобство эксплуатации, внешний вид и выбираются исходя из личных предпочтений.

Для чего нужно покупать дозиметр?

Для чего нужно приобритать дозиметр в бытовых целях, каждый решает сам.

В качестве информации к размышлению, можно посмотреть сюжет любительской видео съемки в городе Крансодаре, который является одним из самых безопасносных городов России в отношении экологической обстановки. В простом лесном массиве, безобидные на вид предметы (7-я минута видео), излучают радиацию в миллионы раз превышающие безопасную норму. Находясь даже незначительное время в подобной зоне, можно получить дозу, которая с большой вероятностью приведет к крайне негативным последствиям для организма. К сожалению далеко не всегда, возле подобных объектов установлены занки «опасно радиация». Всему виной халатность и безответственность. Поэтому даже прогуливаясь в каком либо месте (фактически любом), человек может и не подозревать, что подвергается мощному радиационному воздействию. А потом удивляться, откуда берутся различные проблемы со здоровьем.

Виды и типы дозиметров

Дозиметр предназначен для обеспечения безопасности здоровья человека. Он определяет уровень радиации. Есть 2 вида — профессиональный и бытовой. Первый используется на АЭС, заводах, в банках. Бытовой покупают для использования в домашних условиях, делят на три типа:

• индивидуальный;
• карманный;
• портативный.

Индивидуальный дозиметр представляет собой устройства размером с брелок. Если радиация превышает норму, он информирует человека звуковым или вибрационным сигналом. Модель очень простая, без дисплея. Удобно носить с собой в кармане. Различают несколько типов индивидуального дозиметра — по способу детектирования и по назначению.

Полную информацию можно получить при подключении устройств к смартфону

Карманные модели весят не более 100 г. Они имеют ЖК-дисплей, легко помещаются в кармане. Выпускают в виде многофункциональных приборов и оригинальных наручных часов. Область применения прибора невелика. Можно диагностировать материалы, продукты. Карманные дозиметры могут определить только высокий уровень радиации. Они синхронизируются с гаджетами.

Есть возможность задать предельные величины

Портативный дозиметр регистрирует гамма-излучения. Он отображает информацию на дисплее, сигнализирует о высокой радиации звуком, вибрацией или светом. Часто портативные модели совмещают в себе дозиметр и радиометр. Компактные, не нужно подключать к специализированному оборудованию для получения всей информации. Достаточно любого гаджета или персонального компьютера.

Установлено 4 детектора, что увеличивает точность и площадь сканирования

Также различают беспороговые и пороговые дозиметры. Вторые полезней, поскольку показывают цифровые значения фона в широких пределах. Пороговые — надежнее, но беспороговые отвечают на насущные вопросы о степени опасности.

Все модели подразделяются на индикаторы, сигнализаторы, спектрометры, поисковики и измерители. Индикационные наименее чувствительные, сигнализаторы оповещают звуковым сигналом о резком изменении радиационного фона, спектрометры определяют тип изотопа, поисковики обладают самой низкой точностью измерений, измерители — более чувствительны и оснащены совершенными датчиками.

Рабочий инструмент дозиметра

Еще совет, как выбрать бытовой дозиметр радиации для выполнения несложных измерений. Имеет значение тип встроенного датчика:

• Сцинтилляционные кристаллы: наделены высокой чувствительностью. Устанавливают в сигнализаторы, измерители, поисковики;

• Счетчик Гейгера-Мюллера: проявляют высокую чувствительность к бета-излучению, чуть меньше к альфа-лучам. Чаще встречаются в измерителях;

• Трубка типа СБМ: работают на гамма-излучение, меньше на бета-излучение. Не распознают альфа-диапазон и мягкую бету.

Тем, кто не хочет разбираться в теме измерительного оборудования, предлагаем использовать рейтинг лучших дозиметров радиации и купить один из пяти представленных в нем приборов.

SOEKS 01M Prime

Попал в список лучших дозиметров радиации 2020 из-за высокой скорости измерений. С момента включения до появления результата на экране проходит не более 1 секунды. Устройство можно брать с собой для работы на выезде в местах, где нет источника эклектического питания. Одного заряда хватает на 1000 часов. Другие преимущества:

• Световая индикация со сменой цвета: свечение становится красным, если превышен допустимый порог измерений;

• Результаты хранятся во встроенной памяти. Можно выполнять сравнение предыдущих и настоящих параметров;

• В комплект входит сетевой адаптер. При включении прибора в сеть зарядка аккумуляторов производится автоматически.

Soeks Quantum

Один из лучших дозиметров 2020 по параметру точности. В приборе не один, а два счетчика Гейгера-Мюллера. Устройство выдает результат в течение 10 секунд после включения и может работать автономно до 700 часов. Зафиксированные параметры хранятся в памяти дозиметра не менее года. Обновление программного обеспечения происходит без вмешательства специалиста. Для управления дозиметром достаточно изучить несложное меню. Предусмотрена ручная установка пороговых доз радиации. Информирование о превышении допустимого уровня осуществляется с помощью звуковой и световой индикации. 

Зарядное устройство для аккумуляторов входит в комплект поставки.

РадиаСкан-701 А

Какой дозиметр радиации лучше купить, если существует необходимость в измерении всех трех видов излучений? РадиаСкан-701 А – прибор, который выводит результаты по альфе, бета и гамма-фону – вместе и по отдельности. Одно из немногих бытовых устройств, способных эффективно обнаруживать зараженные продукты питания. Высокими техническими возможностями дозиметр обязан 32-х разрядному микроконтроллеру, повышающему скорость измерений, производящему вычисления с применением сложнейших математических алгоритмов.

Испытан Европейской лабораторией. Имеет сертификат CE.

ЭКОЛОГ ФОРА

Один из лучших карманных дозиметров ОКОФ 2020 для применения в быту и профессиональной сфере (например, службами радиационного контроля). Назначение устройства – измерение четырех основных видов излучения:

• Рентгеновского;

• Альфа;

• Бета;

• Гамма.

В процессе работы происходит непрерывное уточнение результата. На экран выводится текущая статистика погрешностей. Данные появляются в звуковом, цифровом, текстовом формате. 

Для неспециалистов встроена функция вывода на экран подсказок с оценкой уровня излучения «Опасно», «Норма», «Много».

Бытовой дозиметр EcoLifePro 1

Какой дозиметр радиации лучше купить, когда акцент сделан на достоверность результата. Рекомендуем модель EcoLifePro 1. Встроен алгоритм двойной проверки параметров. Из значимых плюсов – высокая скорость измерений (не более 10 с), получение данных в зивертах и рентгенах, сиюминутный вывод данных на цветной OLED-экране в виде текста, цифровых значений, графических знаков. 

Меню на русском языке. Удобная кнопочная навигация. 

Классификация

Производители дозиметров настаивают на том, чтобы пользователи различали два понятия, как дозиметр и радиометр, так как это совершенно два разных инструмента.

Дозиметр направлен на то, чтобы регистрировать количество излучения в целом за определенное количество время, в то время как радиометр используется для поиска зараженного источника здесь и сейчас и показывает на сколько объект заражен тоже здесь и сейчас.

Следует также выбирать прибор в соответствии с требованиями, так как не все способны улавливать определенные частицы, что может сказаться на эффективности, а в последствие на здоровье человека.

Обзор и классификация

Утверждение, что все приборы, которые способны фиксировать наличие и уровень радиации, являются дозиметрами – неверно. Данный термин будет уместен только для комбинированных моделей. Все остальные приборы подразделяются на радиометры и дозиметры. Отличие заключается в том, что второй тип оборудования предназначен для регистрации излучения и ее мощности за установленный промежуток времени. Радиометр – устройство для поиска очага радиационного излучения или определения уровня зараженности в данную единицу времени.

Приборы измерения радиации, которые предназначены для бытового использования, чаще всего выпускают в виде маленьких (компактных) устройств. Информирование пользователя о регистрации ионного излучения выражается в виде вибрационного или звукового сигнала. Если модель оснащена термолюминесцентными счетчиками, она реагирует на повышение радиации световым датчиком.

Конструкция индивидуальных моделей примитивна, т.е. оборудование не имеет дисплея и широкого опциона. Технические характеристики низкие. Но большинство моделей оснащены памятью, в которую записываются все зафиксированные изменения. Полноценно просмотреть полученные данные можно, если подключить прибор для измерения радиации к компьютеру или планшету.

Карманные устройства обладают следующими параметрами:

• помещаются в кармане (имеют небольшой размер);
• питание осуществляется с помощью аккумуляторной батареи;
• имеют дисплей (не все модели) и доступный для любого пользователя интерфейс;
• регистрируют бета- и гамма-излучения.

Большинство таких моделей способны фиксировать только степень излучения, которая существенно превышает допустимую норму.

Портативные устройства схожи с карманными, но их размер больше.

Технические характеристики:

• архивация собранных данных;
• возможность подключения к ПК или другому схожему устройству (с целью полного анализа полученных сведений);
• регистрация гамма-излучений;
• измерение плотности потока бета-частиц (преимущественно у дорогих моделей);
• несколько вариантов оповещения пользователя о повышении уровня радиационного фона.

Чаще всего в портативных моделях встраивается функция радиометра и дозиметра (одновременно). Преимущество портативных устройств в том, что их технические характеристики позволяют получить все собранные сведения без необходимости подключения к другому девайсу.

Для получения максимально достоверных данных и сокращения времени на измерение радиационного фона производители устанавливают в корпус прибора несколько детекторов. По этой причине, если дозиметр профессиональный, он имеет размер, который превышает предыдущие (бытовые) модели.

Измерители, соответствующие Росстандарту, имеют широкий диапазон действия, а также оснащены высокочувствительными датчиками.

Устройство измерения, которое предназначено для смартфона, – это счетчик, определяющий только критический уровень излучения.

Основные единицы измерения ионизирующих излучений

Рентген (Р, R) – внесистемная единица экспозиционной дозы фотонного (гамма- и рентгеновского) излучений. Микрорентген – миллионная часть рентгена, мкР

Поглощённая доза (сокращённое обозначение – д о з а) – определяется двумя основными способами.

Для малых и средних уровней облучения – применяют единицы Зиверт. Дальше – считают в единицах Грэй. По цифрам, эти ед-цы примерно равны.
Зиверт (Зв, Sv) – в системе единиц СИ, поглощенная доза с учётом, в виде коэффициентов,
энергии и типов излучения (эквивалентная) и радиочувствительности живых органов и тканей в теле человека (эффективная). Данная ед-ца используется до величин дозы – порядка 1.5 зиверта, для более высоких значений облучения – используют Грэи.

1 миллизиверт (мЗв. mSv) = 0.001 зиверт

1 микрозиверт (мкЗв. µSv) = 0.001 милизиверт

Для оценки влияния ионизирующего облучения на человека – служит величина индивидуальной эффективной дозы (ИЭД, мЗв/чел.) Медицинская компонента, обусловленная использованием ИИИ (источников ион. излучения) в медицинских целях – составляет от 20 до 30%.

бэр – биологический эквивалент рентгена; это старая, внесистемная единица поглощённой дозы; современная – Зиверт.

1 бэр ~ 1 сЗв (сантизиверт).

1 Зв ~ 100 бэр
Мощность дозы – д о з а  излучения за единицу времени:

0.10 мкЗв/час == 10 мкР/час
(двойной знак равенства означает здесь «примерно»)

1 зиверт == 100 рентген

Коэффициент качества излучения для гамма-квантов и бета-частиц равен единице (Q=1), для быстрых нейтронов Q=10, для альфа-частиц Q=20 и т.д.

Активность (А) радиоактивного вещества – число спонтанных ядерных превращений в этом вещ-ве на определённой площади, в единичном кубическом объёме («объёмная активность») или в единице веса («удельная активность») за малый промежуток времени. Единицей измерения активности, в системе СИ, является:

1 беккерель (Бк, Bq) = 1 ядерное превращение в секунду

109 Бк = 1 гигабеккерель (ГБк, GBq)

До сих пор ещё используется (особенно часто – на экологических картах радиоактивного заражения, в расчёте на квадратный километр) старая внесистемная единица измерения активности рад.вещ. в сист. СГС – К ю р и:
1 кюри (Ки, Ci) = 3,7 х 1010 беккерель = 37 гигабеккерель (ГБк, GBq)

1 мкКи (микрокюри) = 3,7 х 104 распадов в секунду = 2,22 х 106 расп. в минуту.

Человеческий организм содержит примерно 0,1 мкКи калия-40 натурального происхождения.
Верхнее значение безопасной (то есть, на уровне естественной) «минимально значимой активности» (МЗА) – находится в пределах от 3.7 кБк (килобеккерель) до 37 МБк (мегабеккерель), в зависимости от вида излучения (до удельных 74 кБк/кг – для твёрдых бета-активных,
менее 3.7 кБк/кг – для гаммаактивных, меньше 7.4 кБк/кг – для альфаактивных веществ, до 0.37 кБк/кг – для трансурановых).

Грэй (Гр, Gy) – в системе СИ, величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу.

1 Гр (ед. СИ) = 100 рад (внесистемная единица) == 100 рентген (с точностью 15-20%, для энергий 0.1-5 МэВ)

5 мГр == 500 мР = 0.5 Р (безопасная доза общего кратковременного облучения – исключаются клинически выраженные соматические эффекты; при медицинском обследовании или лечении – это как снимок флюорографии, сделанный на старом аппарате, раз в год).

При экспозиционной дозе в 1 рентген, поглощённая доза в воздухе будет 0,85 рад

Рейтинг лучших бытовых дозиметров радиации

Спрос на бытовые дозиметры высок в промышленных городах. С помощью приборов с достаточным функционалом можно обнаружить опасные продукты, выявить плохую воду.

Обзор дозиметров радиации позволит выбрать самый оптимальный и подходящий вариант.

Greentest Eco 5, KIT FB0136

Модель сочетает в себе три функции — проверку на нитраты, измерение жесткости воды и контроль радиации в жилом помещении или на улице. Считается лучшим дозиметром радиации 2021 года из бытовых моделей. Это устройство — карманная мини-лаборатория, с помощью которой можно за несколько секунд узнать уровень нитратов или радиации.

Изготавливается в Китае

Соэкс Эковизор F4

Самое функциональное устройство, совмещающее в себе сразу 4 функции. Модель измеряет уровень радиационного фона. Предоставлена возможность измерения солей азотной кислоты в овощах и фруктах, определение качества питьевой жидкости и поиск зон с повышенным количеством электромагнитных волн.

Устройство работает быстро. Чтобы выяснить качество продуктов, достаточно выбрать его из предоставленного списка и воткнуть внутрь устройство. Нормы по количеству нитратов уже есть в память устройства.

Измерение происходит сразу в нескольких точках, что значительно повышает точность

DO-RA VDR-IRQ1801-w

Гаджет данной линии предназначен для индикации ионизирующего излучения в местах анализа. Результаты сразу выводятся на дисплей, проверить недельный итог можно при подключении к компьютеру.

Формирует график состояния органов владельца устройства в зависимости от полученной дозы радиации

Haak Elektronik SMG-2

Измеряет уровень излучения за 20 секунд. Дисплей цветной, встроенного Bluetooth нет. За показаниями следить не обязательно. Можно установить звуковую сигнализацию.

Габариты маленькие. Удобно носить с собой в сумочке

SOEKS (Соэкс) Эковизор F3

с помощью данного прибора экологического контроля можно определять не только уровень радиации, но и количество нитратов, которые содержатся в овощах и фруктах. Модель изготовлена из качественного матового пластика, боковые элементы прорезинены.

Дисплей жидкокристаллический, сенсорного типа. Прост в применении.

Прибор дороговат Габариты устройства небольшие, но в кармане его носить неудобно. В комплекте есть щуп для проверки вычислений в продуктах.

Как правильно измерять мощность радиации?

Как измерить уровень радиации без дозиметра? Мощность радиации – это способность ионизирующих веществ проникать и двигаться в пространстве под воздействием своего заряда. Из этого вытекает истина – мощность ионов является их зарядом, то есть силой, с которой они выталкиваются и перемещаются по воздуху. Очевидно, что получить достоверные данные об уровне радиации без дозиметра невозможно.

Как измерить радиацию с помощью телефона? Телефон также не является подходящим средством когда речь идет о таком мероприятии, как измерение радиации. Гарантировать получение достоверных данных может только специализированный прибор.

Мощность является системной единицей измерения и обозначается в Зивертах. Она позволяет вычислить, насколько опасной может являться для человеческого организма та или иная радиация, в зависимости от источника ее возникновения и силы, с которой двигаются частицы.

Как измерить уровень радиации? В процессе измерения мощности радиации каждый человек должен помнить о том, что такое явление, как радиация, может иметь цикличный характер и меняться на протяжении определенного отрезка времени. Этот феномен зависит от заряженности ионов и от других условий, в которых производятся измерения.

Чтобы показатели мощности радиационного фона были максимально качественными и точными, следует осуществлять измерения дозиметром несколько раз, при этом учитывая средний показатель на экране устройства.

Определение мощности радиации и методы измерения радиации позволяют точно определить, насколько тот или иной поток ионизирующих веществ является опасным для человеческого организма и как быстро произойдет реакция клеток на такое искусственное радиационное вмешательство в их структуру.

Стоит сказать о том, что все современные дозиметры оборудованы специальным звуковым датчиком, который помогает определить повышенный уровень радиационного поля и четко реагирует на малейшие изменения в показаниях в процессе проведения аналитической работы.

Способы дозиметрии ионизирующих излучений

Ионизирующее излучение невозможно определить по запаху, на вкус или благодаря иным человеческим рецепторам. Для фиксации наличия излучения, а также определения его качественных и количественных характеристик, необходимо обеспечить плотное взаимодействия ИИ с облучаемым веществом. Фиксация полученных эффектов достигается с помощью дозиметра во время измерение радиации.

Дозиметры позволяют определить мощность дозы ионизирующего излучения, а также инициализировать химические, фотографические, сцинтилляционные, ионизационные и другие эффекты, возникающие вследствие взаимодействия ионизирующего излучения с облучаемым веществом. Они бывают трёх типов:

1. Индивидуальные. Предназначены для проведения регулярного мониторинга сотрудниками медицинских учреждений мощности поглощаемой ими дозы ионизирующего излучения;
2. Клинические. Позволяют осуществить измерение уровня ионизирующего излучения в рабочем пучке. Применяются во время подготовки и проведения лучевой терапии;
3. Дозиметры контроля защиты. Предназначены для оценки мощности дозы рассеянных лучей источника ионизирующего излучения. Мониторинг производится на постоянных рабочих местах медперсонала.

Применяемые в международной практике способы дозиметрии ионизирующих излучений бывают следующих типов:

1. Биологический. В его основе лежит оценка получаемой реакции ткани во время облучения. Имеет три ориентировочных дозы: эпиляционную, эритемную и летальную. Основное применение способа дозиметрии – экспериментальная радиобиология;
2. Физический. Во время ионизирующего излучения происходит ионизация облучаемого вещества, вследствие чего наблюдается образование электропроводящей среды из электрического нейтрального газа;
3. Химический. При облучении определённых веществ происходит фиксация необратимой химической реакции. Подразделяется на две разновидности: фотографическую и радиохимическую.