МИ 2011-89. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Дозиметры гамма-нейтронного излучения ионизационные. Методика поверки
(утв. и введены в действие НПО «ВНИИФТРИ» 12.07.1989)
Примечание
Документ введен в действие с 1 января 1990 года.
Утверждаю Зам. генерального директора НПО «ВНИИФТРИ» Ю. И. Брегадзе 12 июля 1989 года
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
ДОЗИМЕТРЫ ГАММА-НЕЙТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИОНИЗАЦИОННЫЕ
Дата введения 1 января 1990 года
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАНЫ И ВНЕСЕНЫ: НПО «Всесоюзный научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений»
ИСПОЛНИТЕЛИ: П.Ф. Масляев, канд. техн. наук
2. УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ НПО «ВНИИФТРИ» 12 июля 1989 г.
5. Ссылочные нормативно-технические документы
| Обозначение НТД, на которые даны ссылки | Номер пункта |
| ГОСТ 12.0.004-79 3.1 | |
| ГОСТ 12.2.007-75 | 3.1 |
| ГОСТ 112-78 | 2.1.2 |
| ГОСТ 5072-72 | 2.1.2 |
| НРБ-76/87 | 3.1 |
| ОСП-72/87 | 3.1 |
| Настоящая рекомендация распространяется на образцовые 1-го, 2-го разрядов и рабочие дозиметры гамма-нейтронного излучения ионизационные (далее — дозиметры), предназначенные для измерения мощности поглощенной дозы нейтронного излучения ионизационным методом на основе набора ионизационных камер в диапазоне мощностей поглощенной дозы нейтронов от 5·10-10 до 10-5 Тр/с, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок. | |
1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ
1.1 При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции:
внешний осмотр (п. 5.1);
опробование (п. 5.2);
определение чувствительности к гамма- и нейтронному излучению (п. 5.3);
определение погрешности чувствительности (п. 5.4);
оформление результатов (п. 6).
2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
2.1. При проведении поверки должны быть применены следующие средства поверки.
2.1.1. Образцовые средства измерений. Поверочные установки с диапазоном мощности нейтронного и гамма-излучений от 10-9 до 10-3 Гр/с и погрешностью аттестации не более 6 — 8%.
Перечень рекомендуемых образцовых средств измерений приведен в приложении 1.
2.1.2 Вспомогательные средства поверки
- барометр с диапазоном измерения не менее 90 — 110 кПа;
- психрометр с диапазоном измерения влажности не менее 50 — 80%;
- термометр по ГОСТ 112-78;
- секундомер по ГОСТ 5072-72.
2.2. Все средства поверки должны иметь действующие свидетельства о государственной поверке или метрологической аттестации.
2.3. Допускается использовать аналогичные средства измерений, метрологические параметры которых не хуже, чем указанные в настоящих рекомендациях.
3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
3.1. При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности, соответствующие положениям ГОСТ 12.2.007-75, ГОСТ 12.0.004-79, действующим нормам радиационной безопасности (НРБ-73/87) и основным санитарным правилам (ОСП-72/87).
4. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ
4.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:
температура окружающей среды (20 +/- 5) °C;
относительная влажность воздуха (60 +/- 15)%;
атмосферное давление 101,3 +/- 4 кПа;
напряжение питания сети (220 +/- 4,4) В;
4.2. Средства измерений готовят к работе в соответствии с требованиями НТД на них.
5. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
5.1 Внешний осмотр
5.1.1 При внешнем осмотре должно быть установлено:
- соответствие комплектности поверяемого дозиметрического прибора или системы (за исключением ЗИП) требованиям НТД;
- наличие свидетельства о поверке (при периодической поверке);
- отсутствие на приборе, блоках детектирования и на системах загрязнений, механических повреждений, влияющих на их работу;
- наличие градуировочных шкал при цифровой индикации, маркировки на приборе и блоках детектирования.
Примечание. При наличии условной шкалы в ТД должны быть приложены градуировочные графики или указаны коэффициенты преобразования для перевода показаний прибора в единицы поглощенной дозы.
5.2 Опробование
5.2.1. При опробовании проверяется работоспособность прибора и блоков детектирования в соответствии с техническим описанием на дозиметр.
5.2.2. Проводится проверка показания дозиметра с каждым блоком детектирования от контрольного источника. Если показания дозиметра с каким-либо блоком детектирования отличаются от записанного в паспорте более чем на значение доверительной погрешности определения чувствительности к нейтронам, то соответствующий блок детектирования бракуется и запрещается к применению.
5.3 Определение чувствительности к гамма- и нейтронному излучению
5.3.1 Определение чувствительности к гамма-излучению
5.3.1.1 Чувствительность дозиметра с каждым блоком детектирования к гамма-излучению определяют для:
образцовых дозиметров 1-го разряда при трех значениях измеряемой величины, лежащих в интервалах 0,3 — 0,4; 0,5 — 0,6; 0,8 — 0,9 поддиапазона или каждой декады диапазона измерения;
образцовых дозиметров 2-го разряда — в интервалах 0,4 — 0,5 и 0,7 — 0,8 поддиапазона или каждой декады диапазона измерения;
рабочих дозиметров — в интервале 0,5 — 0,7 поддиапазона или каждой декады диапазона измерения.
Примечание. Для рабочих средств измерений при периодической поверке допускается определение чувствительности проводить только при одном значении мощности дозы со всеми блоками детектирования и во всем диапазоне измерений только с одним блоком детектирования.
5.3.1.2. Блоки детектирования дозиметра последовательно размещают в поле гамма-излучения кобальта-60 (на установке типа УПГД- или КИС-НРД-МБм) в точку с известным значением мощности поглощенной дозы D_{\gamma} .
Блоки детектирования размещают в поле излучения таким образом, чтобы продольная ось ионизационной камеры была перпендикулярна направлению излучения.
Эффективный центр блока детектирования должен совпадать с центром участка равномерного поля, диаметр которого должен не менее чем в 2 раза превышать линейные размеры ионизационной камеры. Участок поля излучения считается равномерным, если значение дозы в его пределах изменяется не более чем на 1%.
5.3.1.3. Для каждого j-го блока детектирования проводят серию из 5 наблюдений N_{\gamma ji} .
Определяют среднее значение \overline{N_{\gamma j}} по формуле
\overline{N_{\gamma j}} = \frac{1}{5} \sum_{i = 1}^{5} N_{\gamma ji} . (1)
Определяют среднее квадратическое отклонение результата измерения \sigma_{\gamma j} по формуле
\sigma_{\gamma j} = \frac{1}{N_{\gamma j}} \sqrt{\frac{\sum_{i = 1}^{5} (\overline{N_{\gamma j}} - N_{\gamma ji})^{2}}{20}} 100% . (2)
В случаях, когда значение \sigma_{\gamma j} превышает 0,5%, дополнительно проводят n наблюдений, которое определяется по формуле
n = 20\sigma_{\gamma j} - 5 . (3)
Значение n округляют до ближайшего большего целого числа. Если n > 1, то рассчитывают новое среднее значение \overline{N_{\gamma j}} по формуле
\overline{N_{\gamma j}} = \frac{1}{(n + 5)} \sum_{i = 1}^{n + 5} N_{\gamma ji} , (4)
и оценку среднего квадратического отклонения \sigma_{\gamma j} по формуле
\sigma_{\gamma j} = \frac{1}{\overline{N_{\gamma j}}} \sqrt{\frac{\sum_{i = 1}^{n + 5} (\overline{N_{\gamma j}} - N_{\gamma ji})^{2}}{(n + 4)(n + 5)}} \cdot 100% . (5)
5.3.1.4 Определяют чувствительность дозиметра с j-ым блоком детектирования к гамма-излучению F_{\gamma j} по формуле
F_{\gamma j} = \frac{N_{\gamma j}}{D_{\gamma}} . (6)
5.3.2 Определение чувствительности дозиметра к нейтронному излучению.
Определение чувствительности к нейтронному излучению проводят в полях гамма-нейтронного излучения, в которых вклад гамма-излучения в полную дозу не превышает 30%.
Такие поля могут быть созданы на установках типа УКПН-1м, УКПН-2, КИС-НРБ-МБм с использованием нейтронных источников P и Be и Cf-252.
5.3.2.1. Блок детектирования дозиметра размещают в поле гамма-нейтронного излучения в точке с известными значениями мощности поглощенной дозы гамма-излучения Dj и мощности поглощенной дозы нейтронного излучения Dn.
Положение эффективного центра блока детектирования должно совпадать с центром равномерного участка поля, диаметр которого должен не менее чем в 2 раза превышать линейные размеры ионизационной камеры.
5.3.2.2. Для каждого j-го блока детектирования при одном значении мощности дозы, составляющем не менее 0,7 наиболее чувствительного поддиапазона или первой декады диапазона, проводят серию из 5 наблюдений N_{\gamma nji} .
Среднее значение \overline{N_{\gamma nj}} и среднее квадратическое отклонение результата измерений \sigma_{\gamma nj} определяются по формулам (1) - (5).
5.3.2.3 Определяют чувствительность дозиметра с j-ым блоком детектирования Fnj по формуле
F_{nj} = (\overline{N_{\gamma nj}} - F_{\gamma j}D_{\gamma}^{\&})/D_{n}^{\&} . (7)
5.4 Определение погрешности чувствительности к нейтронному и гамма-излучению
5.4.1. Доверительную границу основной погрешности чувствительности дозиметра с j-ым блоком детектирования к гамма-излучению определяют по формуле
\delta_{\gamma j} = \sqrt{4\sigma_{\gamma j}^{2} + \theta_{\gamma}^{2}} , (8)
где \theta_{\gamma} — относительная погрешность значения поглощенной дозы в процентах в точке измерения из паспорта на образцовой установке.
5.4.2. Доверительную границу основной погрешности чувствительности дозиметра с j-ым блоком детектирования к нейтронному излучению определяют по формуле
\delta_{nj} = \sqrt{\theta_{n}^{2} + 4(1 + \frac{F_{\gamma j}}{F_{nj}} \cdot \frac{D_{\gamma}^{\&}}{D_{n}^{\&}})^{2} \cdot \sigma_{n\gamma j}^{2}(\frac{F_{\gamma j}}{F_{nj}} \cdot \frac{D_{\gamma}^{\&}}{D_{n}^{\&}})(4\sigma_{\gamma j} + \theta_{\gamma}^{2} + \theta_{\gamma n}^{2})} , (9)
где \theta_{n} и \theta_{n\gamma} — относительные погрешности значений мощности поглощенной дозы нейтронного излучения и гамма-излучения в процентах в точке измерения в смешанном гамма-нейтронном поле (из паспорта на образцовую установку).
5.4.3. При периодической поверке допускается проводить поверку постоянства чувствительности дозиметра с отдельными блоками детектирования методом подобия радиационного поля, методом эквивалентного радиационного поля и методом эквивалентного электрического сигнала.
При этом по крайней мере при одном значении измеряемой величины для каждого блока детектирования должна быть определена чувствительность к нейтронному и гамма-излучению.
Согласование источника электрического сигнала и входа дозиметра проводят в соответствии с требованиями НТД на поверяемый дозиметр и соответствующее средство поверки.
5.4.3.1. Доверительную границу основной погрешности чувствительности, определяемой по п. 5.4.3, рассчитывают по формулам
\delta\prime_{\gamma j} = \sqrt{\delta_{\gamma j}^{2} + \theta^{2}} , (10)
\delta\prime_{nj} = \sqrt{\delta_{nj}^{2} + \theta^{2}} ,
где \delta_{\gamma j} и \delta_{nj} — доверительные границы погрешностей, определяемых по пп. 5.4.1 и 5.4.2;
\theta — относительная погрешность аттестации источника ионизирующего излучения или относительная погрешность источника электрического сигнала (в зависимости от используемого по п. 5.4.3 метода поверки), в процентах.
5.4.4. Доверительные границы основной погрешности чувствительности дозиметра с j-ым блоком детектирования не должны превышать: для образцовых дозиметров 1-го разряда 6% к гамма-излучению и 8% к нейтронному излучению; для образцовых дозиметров 2-го разряда 8% к гамма-излучению и 12% к нейтронному излучению; для рабочих дозиметров 10% к гамма-излучению и 16% к нейтронному излучению.
5.4.5. При периодической поверке определяют относительные отклонения чувствительности дозиметра с j-ым блоком детектирования по формулам
\Delta_{\gamma j} = | \frac{F_{\gamma 0j} - F_{\gamma j}}{F_{\gamma 0j}} | \cdot 100 , (11)
\Delta_{\gamma j} = | \frac{F_{n0j} - F_{nj}}{F_{n0j}} | \cdot 100 ,
где F_{\gamma j} и Fnj — чувствительности дозиметра с j-ым блоком детектирования к гамма-излучению и нейтронному излучению, полученные в процессе поверки;
F_{\gamma 0j} и Fn0j — чувствительности дозиметра с j-ым блоком детектирования к гамма-излучению и нейтронному излучению, указанные в паспорте на дозиметр.
5.4.6. Дозиметр запрещается к применению с j-ым блоком детектирования, если какое-либо значение от относительных отклонений чувствительности \Delta_{\gamma j} или \Delta_{nj} превышает значения погрешностей, указанных в п. 5.4.4.
5.4.7. Если относительные отклонения чувствительностей \Delta_{\gamma j} или \Delta_{nj} больше 1/3 доверительной границы основных погрешностей \delta_{\gamma j} или \delta_{nj} , соответственно, но не превышает их, рекомендуется в документацию вводить новые значения чувствительностей.
5.4.8. С каждым блоком детектирования проводятся измерения от контрольного источника. Значения показаний от контрольного источника записываются в свидетельство о поверке.
6. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
6.1. Положительные результаты государственной первичной поверки дозиметра оформляют записью в паспорте, удостоверенной подписью поверителя.
6.2. Положительные результаты периодической поверки оформляют выдачей свидетельства. Форма свидетельства приведена в обязательном приложении 2.
6.3. Дозиметры, не удовлетворяющие требованиям настоящей методики, к выпуску из производства и применению не допускаются. Свидетельство о предыдущей поверке аннулируют и в паспорт заносят запись о непригодности дозиметра.
ПЕРЕЧЕНЬ ОБРАЗЦОВЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
ФОРМА СВИДЕТЕЛЬСТВА О ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПОВЕРКЕ
1. <a id="p100159"></a>Дозиметр гамма-нейтронного излучения типа ___________ N ____________
2. <a id="p100160"></a>Принадлежащий (предприятие) ________________________________________
3. <a id="p100161"></a>Поверка методом прямых измерений
| NN п.п. | Установка | Тип источника | Поверяемый диапазон | Тип блока детектирования |
|---|---|---|---|---|
Примечание. В диапазоне ____ дополнительно использовался ______________ (указывается метод поверки
4. Значения чувствительностей и доверительных границ основных погрешностей с доверительной вероятностью 0,95 составляют
| NN п.п. | Тип блока детектирования | Значения чувствительности для | Значения погрешностей чувствительностей для | ||
| гамма | нейтронов | гамма | нейтронов | ||
5. Показания дозиметра от контрольного источника
| NN п.п. | Тип блока детектирования | Показания от контрольного источника |
|---|---|---|
6. <a id="p100182"></a>Срок действия свидетельства до "___" __________ 198__ г.
Поверку проводил ________________ (Ф.И.О.)