Dosrat, kontamination eller nuklididentifiering – vilket instrument behövs?
Strålningsmätare är byggda för olika frågor: hur hög är dosraten, finns det radioaktivt ämne på ytan, eller vilket ämne är det? Guiden reder ut mätstorheter, detektortyper och vad du ska titta efter i databladet.
Börja med frågan du vill ha svar på
Ett vanligt misstag är att välja instrument efter detektortyp i stället för efter mätuppgift. En dosratsmätare, en kontaminationsmätare och en nuklididentifierare kan innehålla liknande detektorer men är konstruerade och kalibrerade för helt olika mätstorheter.
Dosrat – hur mycket strålning utsätts man för?
Dosratsmätare för strålskydd visar normalt omgivningsdosekvivalentrat, H*(10), i µSv/h eller mSv/h. Storheten används för att uppskatta den dos en person skulle få på platsen och är grunden för strålskyddsarbete, avspärrningar och områdesövervakning.
GM-rör är robusta och känsliga men ger ingen energiinformation; energikompenserade rör ger jämnare respons över energiområdet.
Jonkammare mäter jonisationsströmmen direkt och har god energirespons, vilket gör dem vanliga vid röntgen och i pulsade strålfält.
Scintillatorer ger hög känslighet vid låga dosrater, till exempel vid miljömätningar.
Titta efter: mätområde, energiområde, energirespons och vilken standard instrumentet är provat mot – för bärbara dosratsmätare är det ofta IEC 60846-1.
Kontamination – finns det radioaktivt ämne på ytan?
Kontaminationsmätare har stora detektorer med tunna fönster som hålls nära ytan och registrerar alfa- och betapartiklar som en dosratsmätare inte ser. Resultatet visas oftast som pulser per sekund (cps). För att räkna om till ytaktivitet i Bq/cm² krävs instrumentets effektivitet för den aktuella nukliden, bestämd med referenskällor enligt ISO 8769 och utvärderad enligt ISO 7503-1.
Pannkaks-GM är ett enkelt och robust val för beta och gamma, med viss känslighet även för alfa.
ZnS(Ag) används för alfa och plastscintillator för beta; dubbelfosfordetektorer kombinerar båda och mäter alfa och beta samtidigt.
Proportionalräknare skiljer alfa från beta med hjälp av pulshöjden.
Titta efter: detektorns aktiva yta, fönstrets tjocklek (mg/cm²) och effektiviteten för de nuklider du förväntar dig.
Nuklididentifiering – vilket ämne är det?
En nuklididentifierare (RIID) mäter ett gammaspektrum och jämför topparnas energier med ett nuklidbibliotek. Den kräver en spektrometrisk detektor – NaI(Tl), LaBr₃(Ce), CZT eller HPGe – och ju bättre energiupplösning, desto säkrare identifiering när flera nuklider finns samtidigt. Många RIID:er visar även dosrat. Prestandakrav för handhållna instrument finns i IEC 62327 och ANSI N42.34.
Neutroner kräver egna detektorer, till exempel ³He- eller BF₃-räknare, och för neutrondosrat en moderator runt detektorn som bromsar in snabba neutroner. Persondosimetrar mäter persondosekvivalent – Hp(10) och Hp(0,07) – där de bärs på kroppen och används för att följa upp den dos varje person faktiskt får.
Analys av prover
Ska aktiviteten i ett prov bestämmas – till exempel Bq/kg i livsmedel eller miljöprover – används gammaspektrometri med HPGe-detektor. För alfastrålare som uran, plutonium och americium används alfaspektrometri med kiseldetektorer i vakuum, efter radiokemisk preparering av provet.
Osäker? Instrumentguiden utgår från mätuppgiften och visar vilka produkter som passar – eller kontakta oss, så hjälper vi dig att välja.
Referenser
ICRU Report 51: Quantities and Units in Radiation Protection Dosimetry (1993)
IEC 60846-1: Dosekvivalent(rat)mätare för beta-, röntgen- och gammastrålning – bärbara instrument
ISO 7503-1: Mätning och utvärdering av ytkontamination – allmänna principer
ISO 8769: Referenskällor för kalibrering av ytkontaminationsmonitorer
IEC 62327: Handhållna instrument för detektering och identifiering av radionuklider
ANSI N42.34: Prestandakrav för handhållna nuklididentifierare