Оперативный радиационный контроль мясного сырья и крупного рогатого скота спектрометром СКС-99 «Спутник»

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОТЕХНОЛОГИИ

им. К. И. СКРЯБИНА

,

ОПЕРАТИВНЫЙ РАДИАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ

МЯСНОГО СЫРЬЯ И КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА СПЕКТРОМЕТРОМ СКС-99 «СПУТНИК»

Учебно-методическое пособие для студентов

всех факультетов (очной, заочной и вечерней форм обучения)

и слушателей ФПК

Москва - 2009

УДК 619:53.16

, . - Оперативный радиационный контроль мясного сырья и крупного рогатого скота спектрометром СКС-99 «Спутник». - Учебно-методическое пособие. М.: МГАВМиБ им. . 20с.

Предназначено для студентов всех факультетов (очной, заочной и вечерней форм обучения) и слушателей ФПК.

Изложены особенности проведения оперативного радиационного контроля мясного сырья и крупного рогатого скота, методика измерения активности цезия-137 в объектах биологического происхождения и порядок оценки соответствия результатов измерения «Контрольным уровням».

Дана краткая характеристика портативного гамма-спектрометра СКС-99 «Спутник» и порядок проведения измерений при его использовании для проведения входного оперативного контроля мясного сырья на мясоперерабатывающих предприятиях с целью недопущения приемки сырья не отвечающего требованиям радиационной безопасности, а также прижизненного контроля содержания цезия-137 в мышечной ткани крупного рогатого скота.

Рецензент: кандидат биологических наук, доцент

Утверждено на заседании учебно-методической

комиссии ветеринарно-биологического факультета

(протокол от 01.01.01г.)

1. Термины и определения

1. Погрешность измерения пробы "нулевой активности" (Δ0) - характеристика измерительной установки, представляющая собой полную абсолютную (Р = 0,95) доверительную погрешность измерения активности данного радионуклида за данное время при измерении фона установки как пробы. Удвоенное значение погрешности измерения пробы "нулевой активности" за 3600 сек. равно величине "минимальной измеряемой активности".

2."Контрольные уровни удельной активности 137Cs в мясном сырье и орга-низме животного" - значения удельной активности 137Cs, непревышение которых гарантирует выполнение требований СанПиН 2.3.2.560-96 по содержанию радионуклидов 137Cs и 90 Sr в мясном сырье.

1.  Мясное сырье - парные, свежие, охлажденные, замороженные, дефростированные туши, полутуши, четвертины, блоки, отруба, субпродукты - всех видов убойных животных.

2.  Оперативный радиологический контроль - процедура и метод определения в нативном материале исследуемых объектов непревышения значений удельной активности 137Cs, установленных "Контрольными уровнями удельной активности Cs в мясном сырье и организме животного".

5. Лабораторный радиологический контроль - исследование с целью определения значения удельной активности 137Cs, 90Sr и других контролируемых и нормируемых радионуклидов в объектах ветнадзора.

2. Общие положения

Цель входного оперативного радиационного контроля – недопущение к производству сырья, использование которого может привести к превышению допустимых уровней содержания цезия-137 и стронция-90 в пищевой продукции, установленных санитарными правилами и нормами.

Объектами входного контроля являются живой скот и все виды мясосырья. Порядок проведения оперативного радиационного контроля мясного сырья и скота устанавливается с учетом радиационной ситуации, сложившейся на территории их происхождения и проводится в виде сплошного и выборочного контроля.

Сплошной оперативный радиологический контроль осуществляют при исследовании мясного сырья и скота, произведенных на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению или подозреваемых в радиоактивном загрязнении. Выборочный контроль осуществляют при исследовании мясного сырья и скота, произведенных на территориях, не подвергшихся радиоактивному загрязнению и не подозреваемых в радиоактивном загрязнении с целью подтверждения радиационной безопасности и однородности партий мясного сырья и скота (при этом выборка составляет до 30 % объема контролируемой партии).

При выявлении мясного сырья или скота с содержанием радионуклидов выше контрольных уровней (КУ) переходят к сплошному оперативному или полному лабораторному радиологическому контролю.

3. Оценка соответствия результатов измерения удельной активности 137Cs «Контрольным уровням»

Входной оперативный радиационный контроль мясного сырья и скота осуществляется путем оценки соответствия результатов измерения удельной активности цезия-137 в контролируемом объекте «Контрольным уровням», не превышение которых позволяет гарантировать соответствие контролируемой продукции требованиям радиационной безопасности без измерения удельной активности стронция-90:

(Q/H)Cs-137 + (Q/H)Sr-90 ≤ 1, где (1)

Q – удельная активность цезия-137 и стронция-90 в контролируемом объекте;

Н - нормативы удельной активности цезия-137 и стронция-90, установленные действующими правилами и нормами для мясного сырья.

Если измеренные величины удельной активности цезия-137 превышают значения КУ, то:

-  для получения окончательно заключения мясное сырье направляют в государственные лаборатории, где проводят полное радиологическое исследование радиохимическими и спектрометрическими методами;

-  животных возвращают на дополнительный откорм с использованием «чистых кормов» и (или) препаратов, снижающих переход радионуклидов в организм животных.

Для всех видов мясного сырья и скота, произведенных на «чистых» и пострадавших от радиоактивного загрязнения территориях и подлежащих радиационному контролю на мясоперерабатывающих предприятиях и в хозяйствах введены четыре значения контрольных уровней для пяти групп сырья:

-  КУ1 = 100 Бк/кг – для сельскохозяйственных животных и мясного сырья с костной тканью;

-  КУ2 = 150 Бк/кг – для мясного сырья, без костной ткани и субпродуктов;

-  КУ3 = 160 Бк/кг – для крупного рогатого скота, выращенного на территории Брянской области, наиболее пострадавшей от аварии на ЧАЭС (после убоя эти животных костная ткань подлежит обязательному лабораторному контролю на содержание стронция-90).

-  КУ4 = 180 Бк/кг – для промысловых и других видов животных.

Примечание. После убоя животных костная ткань подлежит обязательному лабораторному контролю на содержание стронция-90.

Оценку соответствия результатов измерений удельной активности цезия-137 требованиям радиационной безопасности проводят по критерию не превышения величины допустимого предела.

Результатом измерения удельной активности Q радионуклида цезия-137 является измеренное значение Qизм. и интервал неопределенности значений Q, соответствующий данным измерениям для доверительной вероятности Р = 0,95, т. е.

Qmin > Q ≤ Qmax (2)

Qmin = Qизм – u - (3)

Qmax = Qизм + u+ (4)

(5)

(6)

где us – абсолютная статистическая погрешность, δ – относительная доверительная погрешность применяемых средств и методики выполнения измерений.

Если при измерениях величины Q оказалось, что Qизм > 0, а Qmin ≤ 0, то принимают Qmin = 0. .

Если при разностных измерениях из-за статистических флуктуаций оказалось, что Qизм ≤ 0, то в )1) принимают Qmin = 0, а Qmax = u+ .

Сырье отвечает требованиям радиационной безопасности, если по критерию не превышения величины допустимого предела удовлетворяет требованию:

Qmax ≤ КУ.

Такое сырье поступает в производство без ограничения.

Сырье не соответствует требованиям радиационной безопасности, если:

Qmin > КУ.

Сырье можно признать не соответствующим требованиям радиационной безопасности по признаку непревышения КУ при

Qmin ≤ КУ < Qmax

если при проведении измерений соблюдалось условие точности:

u+ ≤ КУ/2.

В этом случае следует провести испытания в лаборатории радиационного контроля в полном соответствии с требованиями МУК 2.6.717-98 для пищевых продуктов.

4. Методика измерения удельной активности радионуклида 137Cs в объектах биологического происхождения прибором

СКС-99 «Спутник»

Методика предназначена для определения соответствия удельной активности 137Cs требованиям радиационной безопасности в протяженных объектах биологического происхождения без отбора проб.

Диапазон измерений от 20 до 5х104 Бк/кг, неопределенность измерений 20-50 %, при времени измерения 10 мин в условиях мощности дозы внешнего фотонного излучения не более 0,015 мкЗв/час, обусловленной ЕРН рядов 238U, 232Th и 40K.

Методика основана на измерении скорости счета сцинтилляционного радиометра (спектрометра) с коллимированным блоком детектирования при регистрации фотонов 137Cs (Еγ = 0,66 Мэв) в пике полного поглощения энергии (ППП).

Измерения выполняют при размещении блока детектирования непосредственно на поверхности контролируемого объекта. Градуировку (аттестацию) радиометра проводят на фантоме, имитирующем полубесконечное (2 π) пространство вещества с плотностью ρ = 1кг/дм3 и известной удельной активностью 137Cs q Бк/кг (см. рис.1).

Рис. 1. Схема фантома, используемого для градуировки радиометра.

R – толщина слоя контролируемого объекта;

ω – телесный угол регистрации фотонов для коллимированного детектора;

q – объект исследования содержащий цезий-137.

Аттестуемой характеристикой радиометра наряду с чувствительностью является эффективный телесный угол коллимированного детектора. Необходимым условием выполнения измерений на протяженном объекте должно быть требование возможно более полного попадания его контролируемой области в телесный угол коллиматора.

Регистрируемые радиометром спектрограммы обусловлены гамма излучением измеряемого объекта и гамма излучением окружения.

Гамма излучение объекта биологического происхождения обусловлено фотонным излучением ЕРН 40К, содержащимся в измеряемом объекте, и фотонным излучением 137Cs при его достаточном содержании в измеряемом объекте.

Гамма излучение окружения, как правило, обусловлено ЕРН рядов 238U, 232Th и ЕРН 40К. При некоторых обстоятельствах к фотонному излучению ЕРН добавляется и гамма излучение 137Cs.

Основная задача при обработке спектрограммы объекта состоит в выделении вклада излучения 137Cs, источником которого является 137Cs, депонированный в измеряемом объекте. С этой точки зрения практически все задачи измерения удельной активности 137Cs в объектах биологического происхождения в геометрии «2л с коллиматором» можно разделить на две группы.

1. Измерение удельной активности I37Cs в объектах, окружение которых не содержит 137Cs.

В этом случае по измеренной спектрограмме надо выделить излучение 137Cs, содержащегося в объекте на «фоне» излучения ЕРН окружения и излучения 40К, содержащегося в объекте.

Искомая скорость счета в ППП, обусловленная излучением 137Cs объекта, рассчитывается по соотношению:

NCs = Nобщ – Kф • Nф

где NCs – искомая скорость счета в ППП обусловленная излучением 137Cs объекта;

Nобщ - общая скорость счета в основном канале при открытом коллиматоре, обусловленная скоростью счета в ППП 137Cs и излучением окружения;

Nф - скорость счета в «фоновом» канале, обусловленная излучением ЕРН окружения.

Kф – поправочный коэффициент, учитывающий вклад 137Cs, прошедшего в детектор сквозь коллиматор и фоновый фантом.

Значение коэффициента Кф определяют при градуировке (аттестации) радиометра на фантомах, имитирующих гамма излучение рядов 238U, 232Th и ЕРН 40К в окружающих объектах как среднюю величину по соотношению: Кф = Nобщ / Nф;

При проведении измерений по определению значения Кф отверстие коллиматора закрывают фоновым фантомом, имитирующим поглощение фонового излучения окружения измеряемым объектом.

2.Измерение удельной активности l37Cs в объектах, окружение

которых содержит 137Cs.

В этом случае в процессе измерения исследуемых объектов в детектор попадает излучение l37Cs как от измеряемых объектов, так и от окружения.

Излучение 137Cs окружения попадет в детектор двумя путями: через боковую и тыльную части коллиматора, а также сквозь исследуемый объект через «открытое» переднее отверстие коллиматора.

При измерении реального объекта наиболее точный результат будет получен в том случае, если измеряемый объект и фоновый фантом одинаково затеняют излучение окружения. Отличие исследуемого объекта от фонового фантома по степени поглощения внешнего излучения цезия-137 вносит дополнительную погрешность в результат измерения: для массивных объектов результат будет занижен, для менее массивных – завышен.

3.  Выполнение измерений.

Определение удельной активности 137Cs в измеряемом объекте включает следующие процедуры:

-  выбор геометрии измерения;

-  измерение с открытым коллиматором;

-  измерение с коллиматором, закрытым крышкой;

-  расчет удельной активности и интерпретация результатов.

Выбор геометрии измерения.

Специфичность измеряемых объектов контроля обуславливает особые требования к выбору геометрии измерения и к безопасности.

Удельная активность 137Cs практически одинакова во всех мышечных тканях данного животного. Таким образом туша, полутуша, четвертина или мясной блок, сформированные из мышечных тканей одного животного являются максимальной единицей мясного сырья, гарантированно характеризующимися одним и тем же значением удельной активности 137Cs. Измерение туш, полутуш, четвертин или мясных блоков, сформированных из мышечных тканей одного животного, проводят путем прямого контакта детектора с измеряемым объектом без отбора проб. Для исключения загрязнения детектора его помещают в защитный полиэтиленовый чехол. Использование одного и того же чехла допускается при проведении измерений только одной партии сырья.

На схеме рис. 2 показаны точки на поверхности туши КРС, в которых проводят измерения соответствия удельной активности 137Cs значениям КУ.

Рис.2. Схема туши КРС

При измерении живых КРС, полутуш и задних четвертин используют точку 1 в области заднебедренной группы мышц на уровне коленного сустава между бедренной и берцовой костями.

При измерении передних четвертин - точку 3 в области лопатки.

Точку 2 можно использовать при измерении туш, полутуш и задних четвертин, располагая детектор в области ягодичной группы мышц слева или справа от позвоночника, между позвоночником, бедренной костью и крестцом (

При измерении отрубов, субпродуктов и птицы измеряемые объекты располагают в поддонах, коробках или других видах тары для создания мясных блоков глубиной ≈ 30 см. Соответственно при измерении туш свиней или мелкого рогатого скота измеряемые объекты следует располагать в виде стоп с суммарной глубиной «по мясу» ≈ 30 см. Таким же образом обеспечивают необходимую глубину при измерении четвертин КРС.

Средства измерения.

Для измерений удельной активности радионуклида цезия-137 созданы новые модификации портативных приборов СКС-99 «Спутник» (рис. 3) и РСУ-01 «Сигнал-М» со сцинтилляционным детектором гамма излучения на основе сцинтилляционного кристалла Csj(Tl) 45x50 или Naj (Tl) 45x50, снабженным свинцовым коллиматором с крышкой и фоновым фантомом, что дает возможность проводить измерения в таких объектах как туши, полутуши и т. п., подвешенных на крюках, а также прижизненное определение активности цезия-137 в мышечной ткани крупного рогатого скота перед забоем. Радиометр должен быть аттестован по чувствительности, значению поправочного коэффициента Кф и погрешности их определения. Для определения удельной активности цезия-137 в мясном сырье и организме животных допускается использование приборов, отвечающих требованиям, предъявляемым к средствам радиационного контроля, внесенных в Госреестр и табель оснащения государственных ветеринарных лабораторий.

Необходимым условием пригодности средств измерений для оперативного контроля удельной активности цезия-137 являются:

- возможность измерения удельной активности цезия-137 в мясном сырье или в организме животных без подготовки счетных образцов;

- обеспечение значения погрешности измерения пробы «нулевой активности» не более ∆Q ≤ КУ/3 за время измерения 100 сек при мощности эквивалентной дозы гамма-излучения в месте измерения до 0,2 мкЗв/час.

Рис.3. Модификация прибора СКС-99 «Спутник» для

оперативного радиационного контроля.

1 – Пульт; 2 – Детектор; 3 – Блок питания; 4 – Крышка коллиматора.

6.  Подготовка прибора к работе и порядок проведения измерений в геометрии «2Пи» с коллиматором.

Измерение удельной активности цезия-137 в мясосырье и скоте проводят путем прямого контакта детектора с измеряемым объектом без отбора проб. Программное обеспечение данных измерений имеет ряд отличий от стандартного универсального программного обеспечения прибора СКС-99 «Спутник» с учетом специфики измеряемых объектов.

Подготовка прибора к работе:

1. При работе от сети:

- перед включением прибора в сеть тумблер «Вкл/Выкл» поставить в положение «Выкл»;

- соединить детектор со спектроанализатором, вставив разъем детектора в гнездо «детектор»;

- вставить разъем блока питания в гнездо «ЭВМ» спектроанализатора;

- подключить блок питания к сети 220В и поставит переключатель «Вкл/Выкл» в положение «Вкл». При этом загорается цветной индикатор на блоке питания;

2. При работе от аккумуляторов:

блок детектирования подключить к спектроанализатору перед началом измерений;

- для зарядки аккумуляторов необходимо тумблер «Вкл/Выкл» поставить в положение «Выкл»;

- подключить блок питания к сети 220В. При этом включается цветной индикатор на блоке питания;

- по окончании зарядки (~6 часов) блок питания можно не отключать; при работе от сети аккумуляторы не разряжаются, но и практически не заряжаются.

Калибровка по энергии. Калибровка прибора по энергии является текущей проверкой исправности прибора. Благодаря светодиодной стабилизации детектора нет необходимости проводить калибровку после каждого включения прибора. С целью экономии автономного питания прибор можно выключать между сериями измерений. Калибровка при этом сохраняется. При работе с прибором калибровку желательно проводить несколько раз в течение рабочего дня.

Для проведения энергетической калибровки необходимо выполнить следующие операции:

- нажать клавишу «Вкл». На экране появится сообщение: «Подготовка спектрометра к работе. Ждите»;

- не ранее чем через 5 минут на экране появится меню «Время. Пуск. Обработка»;

- нажать клавишу «Ввод». На экране появится меню: «Калибровка. Фон. Измерение»;

- выбрать тип измерения «Калибровка» нажатием клавиши «Ü»;

- нажать клавишу «Ввод» и выполнить появившуюся на экране команду: «Установите калибровочный источник Na-22 на детектор»;

- нажать клавишу «Ввод». На экране появится меню: «Стоп. Обработка». Слева от слова «Стоп» будет высвечиваться время измерения;

Через 100 сек на экране появится сообщение:

КэВ:

Кан:

Контр. ск. сч. = 62 имп/c

Записать данные в рабочий журнал. Процесс калибровки закончен.

Измерение фона

- нажать 2 раза клавишу «Ввод». На экране появится меню «Калибровка. Фон. Измерение»;

- нажатием клавиши «Þ» выбрать режим «Фон»;

- нажать «Ввод» и выполнить команду «Закрепите фоновый фантом на коллиматоре»

- нажать «Ввод». На экране появится меню «Стоп. Обработка». Слева от слова «Стоп» будет высвечиваться время измерения;

Через 600с прозвучит звуковой сигнал и появится сообщение:

Скорость счета

9 имп/с.

Кфона = 0.24;

-нажать «Ввод» На экране появится сообщение: фоновый спектр сохранен в буфере 1.

Измерение активности. Приступая к измерению активности контролируемого объекта необходимо выполнить следующие операции:

- нажать клавишу «С». На экране появится меню «Время. Пуск. Обработка»;

-нажать клавишу «Ввод». На экране появится меню

«Калибровка. Фон. Измерение»;

- выбрать режим «Норма» 3-х кратным нажатием клавиши «Þ»

- нажать клавишу «Ввод». На экране появится сообщение: «Норма 120 Бк/кг»;

- нажимая клавиш (Þ), (Ü), (Ý), (ß), выставить значение КУ, установленное в ветеринарных правилах для данного объекта;

- нажать клавишу «Ввод». На экране появится меню: «Время. Пуск. Обработка»;

- нажать клавишу «Ввод». На экране появится меню: «Калибровка. Фон. Измерение»;

- нажатием клавиши «Þ» выбрать режим «Измерение»;

- нажать клавишу «Ввод» и выполнить появившуюся на экране команду: «Установите детектор на позицию измерения».

-нажать клавишу «Ввод». Прозвучит короткий звуковой сигнал и на экране появится сообщение «Включен набор спектра. Ждите». Через некоторое время на экране появится сообщение:

Бк/кг А ± ΔА

неопределенный результат

при Кф = 0,25

Н = Бк/кг

Т = сек

Появление прерывистого звукового сигнала означает, что получен один из результатов:

1. Результат меньше нормы

2. Результат больше нормы.

В первом случае на экране появится сообщение:

Бк/кг: Аизм. ± ∆А

меньше нормы

при Кф = 0,25

Н: КУ, Бк/кг

Т = сек

Измерение можно закончить.

- нажать клавишу «Ввод». На экране появится меню «Время. Пуск. Обработка». Можно приступить к измерению следующего объекта. Для этого необходимо:

-нажать клавишу «Ввод». На экране появится меню «Калибровка. Фон. Измерение»;

-выбрать режим «Измерение» нажатием клавиши «Þ»;

- нажать клавишу «Ввод» и выполнить команду «Установите детектор на позицию измерения»;

- нажать «Ввод». Прозвучит короткий звуковой сигнал и на экране появится сообщение «Включен набор спектра. Ждите».

Если получен результат больше нормы, то на экране появится сообщение:

Бк/кг: Аизм. ± ∆А

больше нормы

при Кф = 0,25

Н: КУ, Бк/кг

Т = сек

В данном случае также после появления прерывистого звукового сигнала измерение можно закончить.

Достаточно часто звуковой сигнал не появляется потому, что результаты измерений не позволяют дать определенный ответ, поскольку находятся в соотношении:

Аизм. - ∆А < КУ ≤ Аизм. + ∆А

С увеличением продолжительности измерения погрешность уменьшается, поэтому следует продолжить измерение до получения определенного результата, т. е. до появления звукового сигнала.

Если по истечении разумного времени определенного результата добиться не удалось (т. е. звуковой сигнал не появился), то значение удельной активности цезия-137 в данном объекте нельзя признать соответствующим КУ.

Для более подробного ознакомления с возможностями использования радиометра-спектрометра СКС-99 «Спутник для радиационного контроля и приобретения практических навыков измерения активности гамма-излучающих радионуклидов ниже приведены основные сведения об устройстве и работе прибора.

7. РАДИОМЕТР – СПЕКТРОМЕТР СКС-99 «СПУТНИК»

Установка спектрометрическая СКС-99 «Спутник» - многофункциональный радиометр-спектрометр, предназначенный для спектрометрии, радиометрии и дозиметрии ионизирующих излучений различными типами детекторов.

СКС-99 «Спутник» может использоваться для решения широкого спектра задач радиационного контроля от измерений в области сертификации соответствия пищевой продукции, питьевой воды, строительных материалов, продукции лесного хозяйства и др. до мониторинга и задач радиационного контроля на предприятиях ядерного цикла, а также для решения целого ряда исследовательских задач, связанных с измерением радиоактивности. Установка может поставляться в различной комплектации в соответствии с требованием заказчика.

СКС-99 состоит из блоков детектирования, защиты от внешнего гамма излучения, электронного устройства и внешнего блока питания.

Электронное устройство состоит из аккумуляторного блока питания, линейного усилителя, амплитудно-цифрового преобразователя (АЦП), процессора (ПР), постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), оперативного запоминающего устройства (ОЗУ).

На передней панели электронного устройства расположены клавиатура и индикация

На задней панели электронного устройства расположены разъемы для подключения к внешнему блоку питания, блоку детектирования и интерфейсу для соединения с ПЭВМ.

На боковой панели электронного устройства расположен переключатель для включения электронного устройства.

В электронном устройстве радиометра-спектрометра СКС-99 «Спутник» установлен микропроцессор с программой управления, расчета активностей и множеством других функций. Поэтому его можно использовать для радиационного контроля в различных модификациях без компьютерного обеспечения.

Клавиатура служит для управления СКС-99 и включает в себя восемь клавиш: (С), (Ввод), (Þ), (Ü), (Ý), (ß), (Û) и (ÞÜ).

Клавиша (С) служит для перевода СКС-99 из любого режима работы в исходное состояние (основное меню). Нажатие клавиши (С) не останавливает набор и не стирает спектр из активного буфера.

Назначение клавиш (Þ), (Ü) и (Ввод) зависит от режима работы СКС-99. Клавиши (Þ) и (Ü), как правило, служат для выбора предлагаемого пункта меню, а клавиша (Ввод) - для сообщения процессору о том, что выбор сделан.

Некоторые действия СКС-99 инициируются нажатием двух клавиш. Такие комбинации обозначаются двумя символами в скобках. Это значит, что следует нажать первую клавишу и, не отпуская её, нажать вторую. Например, комбинация (Ü)(С) выводит на дисплей альтернативное меню.

Индикация служит для вывода информации. Вывод может осуществляться в одном из следующих режимов.

-  ТЕКСТОВОЕ СООБЩЕНИЕ. В этом режиме на экран выводятся текстовые сообщения.

-  МЕНЮ. Используется для выбора из нескольких вариантов. Все варианты выводятся подряд в одной строке. Слово, соответствующее вы - бранному варианту, выделяется цветом.

-  Клавиши (Þ) и (Ü) служат для изменения варианта (перемещения выделенной области вправо или влево).

-  Клавиша (Ввод) - для сообщения СКС-99 о том, что выбор сделан.

-  ЗАПРОС ЧИСЛА. Используется для ввода числовых значений в

-  СКС-99. На экран выводится предлагаемое значение числа и текстовый комментарий. Одна из цифр числа выделена.

-  Клавиши (Þ) и (Ü) служат для перемещения выделенной области на другую цифру.

-  Комбинации клавиш (Ввод)(Þ) и (Ввод)(Ü) для изменения выделенной цифры.

-  Клавиша (Ввод) - для сообщения СКС-99 о том, что нужное значение установлено. I

-Клавиши (Ý), (ß) и (Û), (ÞÜ) предназначены для изменения масштаба отображения спектра по осям «Y» и X» соответственно.

Включение прибора. Клавиатура и меню.

Для подготовки прибора к работе необходимо подключить блок питания к сети и включить переключатель на боковой поверхности электронного устройства. Время установления рабочего режима - 10мин. В приборе установлен микропроцессор с программой управления, расчета активностей и множеством других функций. Существует несколько вариантов программы, кроме того, для каждого

конкретного прибора в программе заложены свои "уникальные" коэффициенты, учитывающие параметры детекторов. Здесь будут рассмотрены общие принципы учитывающие параметры детекторов. и логика работы программы, знание которых гарантирует успешную работу с любым вариантом прибора. В приборах без встроенных программ управление осуществляется с помощью набора кнопок, при этом каждой команде соответствует определенная кнопка, переключатель и т. п. В приборах с микропроцессорными системами управления используется другой принцип: названия кнопок отображаются на экране, и для того чтобы "нажать" кнопку, ее нужно выбрать с помощью стандартных кнопок выбора и нажать кнопку исполнения команды. Меню - это группа "кнопок", нарисованных на экране. Выбор нужной "кнопки" производится с помощью клавиш Ü и Þ при этом выбранная кнопка (далее - пункт меню, или команда) выделяется черным цветом. Выбранный пункт меню (команду) можно исполнить, нажав клавишу Ввод.

Общий вид панели управления показан на рис З. На дисплее в верхней части отображается главное меню программы, состоящее из пунктов Пуск и Обр-ка (сокращенное "обработка"), при этом пункт меню Пуск выбран. Число в левом верхнем углу экрана - это время набора спектра (см. далее). Выполнение любой команды начинается из главного меню. Например, для запуска измерения с целью энергетической калибровки прибора необходимо выполнить следующие действия:

главное меню, набор не идет

меню задач

сообщение для пользователя

главное меню, набор запущен.

В процессе работы с прибором внешний вид экрана может изменяться в зависимости от выводимой информации, но необходимо помнить, что при нажатии клавиши С ("сброс") программа всегда переходит в главное меню. Реакция прибора (программы) на нажатие других клавиш зависит от ситуации-какие команды выполнялись ранее и т. д. Ниже в качестве примера рассмотрены стандартные состояния прибора, в которых он ожидает команд или действий пользователя, а также реакция прибора на нажатие клавиш:

Главное меню.

Ввод – выбор пунктов меню и выполнение

Растяжение/сжатие спектра по горизонтали

Растяжение/сжатие спектра по вертикали

Любое меню, кроме главного.

Ü, Þ , Ввод – выбор пунктов меню и выполнение.

С - возврат в главное меню

Сообщения для пользователя

Ввод - продолжить

С –возврат в главное меню

Режим индикации результатов измерения

С – возврат в главное меню

Запрос числа

- выбор десятичного знака

- увеличение/уменьшение числа

ВВОД – ввод числа. С - возврат в главное меню

Из приведенных выше примеров видно, что вне зависимости от ситуации реакция прибора (программы) на нажатие клавиш всегда стандартная:

-выбор

-уменьшение/увеличение

-выполнить или продолжить

-возврат в главное меню

При подключении какого-либо детектора к пульту тип его определяется автоматически, и все коэффициенты, меню и сообщения для пользователя программа выбирает в соответствии с типом детектора. Для детекторов α, β и γ - излучения система меню одинакова и имеет следующий вид:

Пуск Обр-ка

Калибровка Фон Измерение

меню выбора геометрии

В меню для детектора нейтронов вместо пункта Калибровка стоит пункт Контроль. После выбора калибровки, фона или одной из геометрий измерения программа может запросить ввод числа или сразу выводит на экран сообщение для пользователя, после чего начинается измерение и происходит возврат в главное меню.

При включенном наборе в главном меню вместо пункта Пуск отображается Стоп, а в левом верхнем углу экрана - время, прошедшее с момента пуска набора. Чтобы остановить набор, нужно выбрать пункт Стоп и нажать клавишу Ввод.

После выполнения команды главного меню Обр-ка прибор переходит в режим индикации результата измерения.

Продолжительность обработки накопленной информации

(спектра), в зависимости от количества измеряемых нуклидов, составляет от 1 до 10 с.

В процессе измерения выводимая на экран информация, соответственно, обновляется через промежутки времени, равные продолжительности обработки. Выход из режима индикации результатов – С.

Если в каком-либо варианте прибора отсутствуют некоторые пункты меню, это означает, что для проведения измерений с данным набором датчиков и аттестованных геометрий они не нужны. Все случаи отклонения от рассмотренной выше схемы, а также использования клавиш нестандартным образом будут рассмотрены в разделе "Альтернативное меню".

Регламент измерения

Принципы работы прибора и другие сведения подробно изложены в паспорте на прибор и методиках выполнения измерений. Все измерения ионизирующих излучений, независимо от типа излучения и конструкции датчика, в большинстве случаев проводятся по одной схеме:

-  Энергетическая калибровка (пункт меню Калибровка )

-  учет фонового излучения (Фон)

-  измерение пробы (один из пунктов в <меню выбора геометрии >).

-  Наличие такой схемы позволяет сделать меню программы для разных детекторов одинаковым.

Существует ряд правил (т. н. регламент измерения), которые необходимо выполнять всегда для получения достоверных результатов:

1. Энергетическую калибровку необходимо делать перед каждым измерением фона или пробы. При обработке спектра калибровочного источника определяется шкала прибора, т. е. коэффициенты соответствия между энергией измеряемого излучения и амплитудой электрических импульсов, поступающих от блока детектирования в измерительный пульт. Коэффициенты энергетической калибровки для каждого датчика сохраняются при выключении прибора, и используются программой для расчета активности до следующей калибровки. Шкала прибора может меняться в результате резких изменений температуры, электромагнитных полей и т. п. Несоответствие коэффициентов, хранящихся в памяти прибора, и реально действующих, может привести к появлению дополнительной неконтролируемой погрешности измерения.

2. Измерение фона нужно делать в лабораторных условиях как минимум 1раз в день, в любое время. После перерыва в работе более 7 дней или после установки прибора в другом месте фон необходимо измерить перед измерением проб. При использовании прибора в качестве переносного измерение фона проводится в соответствии с методикой, разработанной для конкретного вида измерения. При измерении активности проб на детектор действует не только излучение пробы, но и другие источники, например естественные радионуклиды, содержащиеся в стенах помещения. Спектр фонового излучения, измеренный детектором, сохраняется в памяти и используется при расчете активности. Также, как и в случае с энергетической калибровкой, несоответствие запомненного фона и реального может привести к ошибкам, особенно при измерении малых активностей.

3. При измерении активности вещество пробы (или исследуемый объект) располагается определенным образом относительно детектора, образуя геометрию измерения. Для каждого детектора при градуировке прибора определяется несколько наборов коэффициентов, которые соответствуют нескольким фиксированным геометриям измерения. Примеры фиксированных геометрий измерения:

-геометрия Маринелли (объем пробы)

-геометрия Точка_20см (расстояние от источника до детектора)

- плотность потока с поверхности (ровный участок, по размерам превышающий входное окно детектора).

Несоблюдение геометрии также увеличивает погрешность измерения.

Альтернативное меню и дополнительные функции прибора.

Состав альтернативного меню

В альтернативное меню прибора включены все функции и команды, не имеющие прямого отношения к измерениям. Команды из этого меню могут выполняться при включенном наборе спектра. Перейти в альтернативное меню можно только из главного. Для этого необходимо нажать клавишу Ü и, удерживая эту клавишу в нажатом состоянии, нажать клавишу С. Такой порядок нажатия клавиш в дальнейшем будет называться " шифтовым " и обозначаться так: Ü + С. Нужно помнить, что прибор отслеживает также порядок нажатия клавиш.

В состав альтернативного меню всегда входят следующие команды:

Часы - установка времени и даты на встроенных часах.

Память - работа с памятью (сохранение спектров и другие операции).

Интеграл - работа со спектром

Питание - контроль напряжения аккумуляторной батареи. В зависимости от варианта прибора могут быть добавлены команды:

МЭД- измерение мощности дозы с помощью встроенного дозиметра

Поиск - режим поиска.

МДК1, МДК2 - измерение мощности дозы с помощью кожного дозиметра.

Часы

Установка времени и даты производится так же, как и ввод чисел:

- выбор числа

- увеличение/уменьшение числа

ВВОД или С - возврат в главное меню

Память

Информация, накопленная в результате измерения, сохраняется в памяти прибора в виде спектра. Вся память, имеющаяся в приборе, разбита на области одинакового размера (далее - буферы), в каждом из которых может храниться один спектр. В стандартной комплектации прибора память для накопления и хра­нения спектров состоит из 15 буферов, которые на экране прибора обозначаются как R0 ...R14.Информация в них сохраняется при выключении прибора, но стирается при замене или полном разряде аккумуляторов. В переносной вариант прибора устанавливается дополнительная память типа "FLASH" на 60 спектров. Буферы этой памяти обозначаются на экране прибора как F15...F74. Flash-память сохраняет информацию вне зависимости от состояния аккумуляторов или каких-либо сбоев в работе.

На рис.4 показана схема расположения, использования буферов памяти, а также операции по перемещению спектров в памяти.

Рис.4

Буфер R0 используется для накопления информации (набора спектра). В буферах R1...R4 автоматически сохраняются для последующего использования спектры, полученные при измерении фона. Как правило, в RI-фон гамма-датчика, R2-бeтa, R3 - альфа, R4- peнтгеновского или нейтронного. Как видно из рис.4, во всех операциях сохранения, восстановления и обмена спектров участвует буфер R0. Спектр, находящийся в этом буфере:

-  отображается на экране прибора

-  может быть повторно обработан с помощью команды Обр-ка

-  доступен для просмотра в режиме Интеграл (см. далее)

-  при подключении к компьютеру передается в программу ПРОГРЕСС При пуске нового измерения содержимое буфера R0 стирается.

Для просмотра содержимого памяти и операции по перемещению спектров необходимо выполнить команду Память альтернативного меню. На экране появится краткая информация о содержимом памяти: номер буфера, геометрия измерения, время и дата создания спектра, масса пробы или другие характеристики, а также время набора спектра.

Выбор нужного буфера производится с помощью клавиш Ý (увеличение номера буфера) и ß (уменьшение).

После того, как буфер выбран, можно применить следующие команды:

ВВОД - копирование спектра из R0 в выбранный буфер для последующего использования (операция сохранения).

- копирование спектра из выбранного буфера в R0 для просмотра, обработки и т. п. (операция восстановления)

- спектры в R0 и выбранном буфере меняются местами.

Отличается от других команд тем, что содержимое буферов, участвующих в обмене, не уничтожается - его можно восстановить, выполнив еще раз операцию обмена.

Спектр можно сохранить из главного меню в любой свободный буфер R5...R14, выполнив команду быстрого сохранения быстрого сохранения спектра Ü + Þ. Программа сама проверяет буферы R5....R14 ,и при наличии свободного буфера копирует в него спектр, выводя на экран сообщение "спектр сохранен в буфере R..." Перед использованием буферы R5...R14 нужно очистить:

- выполнить команду Память

- очистить каждый буфер командой Ü + С

Интеграл Этот режим используется для определения скоростей счёта в заданных энергетических интервалах, энергии пиков полного поглощения и их площади, а также просмотра участков спектра - так называемые ручные методы обработки спектрограмм. Подробная информация об этих методах содержится в методиках и книгах по спектрометрии. Далее приводится только краткое описание.

С помощью клавиши Ввод на экране последовательно отображаются:

-позиция маркера А в каналах или кЭв и количество отсчетов в этом канале

-то же для маркера В.

-интеграл в окне, заданном маркерами, в имп /с.

-трапеция, проведенная по точкам пересечения маркеров и спектра, в имп/с. Маркер, отображаемый на экране (активный) имеет вид пунктирной линии

Список используемых клавиш:

- переключение маркер А/ маркер В /Интеграл / Трапеция

- переключение каналы / кЭв

- перемещение активного маркера

или - быстрое перемещение активного маркера

- масштаб спектра пол вертикали

- отображение участка спектра между маркерами на весь экран

- сжатие сп -Сжатие спектра

- выход в г - Главное меню

Питание

С помощью этой команды можно проконтролировать напряжение на аккумуляторной батарее. Контроль можно делать в любой момент, но необходимо иметь в виду, что при подключенном детекторе напряжение может меняться скачками в пределах ± 0.2 в. Поэтому контроль степени заряда/разряда рекомендуется делать при установленной заглушке.

8. ПРИЛОЖЕНИЕ

Нормативы радиационной безопасности пищевых

продуктов (из СанПиН 2.3.2.1078-01)

9. Список литературы

1.  Ветеринарные правила обеспечения радиационной безопасности животных и продукции животного происхождения. (Разработаны: , и др. М., 2002г.)

2.  Измерение удельной активности радионуклидов цезия-137 в объектах биологического происхождения приборами СКС-99 «Спутник» и РСУ-01 «Сигнал-М» (Разработаны: и др. М., 2002г.

3.  Радиационный контроль. Стронций-90 и цезий-137. Пищевые продукты. Отбор проб, анализ и гигиеническая оценка. – М.: Госсанэпиднадзор РФ. – 1998. – 80 с.

4.  Руководство по методам контроля за радиоактивностью окружающей среды. Под редакцией , , М.: «Медицина». – 2002. – 431 с.

10. Содержание стр

1. Термины и определения 3

2. Общие положения 3

3. Оценка соответствия результатов измерения удельной активности

цезия-137 «Контрольным уровням» 4

4. Методика измерения удельной активности радионуклида цезия-137

в объектах биологического происхождения прибором СКС-99

«Спутник» 5

5.Выполнение измерений 8

6. Подготовка прибора к работе и порядок проведения измерений в геометрии «2-Пи с коллиматором» 9

7. Радиометр-спектрометр СКС-99 «Спутник» 12

8. Приложение 22

9. Список литературы 24

9. Содержание 25