Презентація "Дослідження радіаційного фону за допомогою саморобного дозиметра"

Дослідження радіаційного фону за допомогою саморобного дозиметра. Роботу виконав: Куропаткін Олександр Юрійович ,учень 10-Б класу Южноукраїнської загальноосвітньої школи № 4 І-ІІІ ступенів, м. Южноукраїнськ. Науковий керівник: Леменчук Лариса Олександрівна,вчитель фізики Южноукраїнської загальноосвітньої школи № 4 І-ІІІ ступенів. 

Актуальність теми: Техногенні дії людини, привели до того, що радіоактивні елементи стали масово застосовуватися від техніки, будівництва, мінеральних добрив до атомних вибухів і АЕС з їх аваріями і скидами. В результаті, ми самі собі створили середовище, в якій нас оточують радіоактивні ізотопи з періодом напіврозпаду до декількох тисяч років, тобто вже вистачить не тільки нам, а й сотням поколінь людей після нас. В нашій країні у населення немає можливості вимірювати рівень радіації своєї оселі та навколишнього середовища. Вартість дозиметрів від 2000 до 10 000 і більше. Тому я задумався над створенням побутового дозиметра, яким я можу користуватися вдома. Вивчивши велику кількість інформації з питання виготовлення дозиметрів в Інтернеті, я визначився з концепцією та почав його конструювання.

Мета роботи: Визначити особливості радіаційної обстановки Южноукраїнська та 30-ти километрової зони. Створити побутовий дозиметричний прилад. Для досягнення цієї мети необхідно вирішити наступні завдання. Завдання:- Опрацювати літературні джерела, наукові дослідження щодо питання.- Сконструювати побутовий дозиметр. - Оцінити собівартість приладу. Оцінити за його допомогою радіаційну обстановку в місті проживання і на виробничих об'єктах. Об'єкт дослідження:- Сукупність інформації про дозиметричні дослідження.- Створення дозиметричного приладу. Предмет дослідження: Радіаційний фон.

ІОНІЗУЮЧЕ ВИПРОМІНЮВАННЯІонізу́юче випромі́нювання, або іонізу́юча радіа́ція, — потоки електромагнітних хвиль або частинок речовини, що здатні при взаємодії з речовиною утворювати в ній іони. До іонізаційного випромінення відносять альфа-, бета-, гамма-промені, рентгенівське випромінювання, а також інші високоенергетичні заряджені частинки на кшталт протонів та іонів, отриманих у прискорювачах. Альфа-промені — потік альфа-часток, тобто ядер гелію-4. Альфа-частки, що створюються при радіоактивному розпаді. Бета-промені — це потік електронів, що виникає при бета-розпаді; для захисту від бета-часток енергією до 1 МЕВ достатньо алюмінієвої пластини завтовшки декілька мм. Гамма-промені мають набагато більшу проникну здатність, оскільки складаються з високоенергетичних фотонів, що не мають заряду; для захисту від гамма-променів ефективні важкі елементи, свинець тощо. Типи радіаційного випромінювання, їх проникна здатність

ДОЗИМЕТРІЯДозиметрі́я— самостійний розділ прикладної ядерної фізики, який розглядає фізичні величини, що характеризують поле іонізаційного випромінювання та взаємодію випромінювання з речовиною, а також принципи і методи визначення цих величин. Види дозиметріїІндивідуальна дозиметрія. Клінічна дозиметрія. Технічна (промислова) дозиметрія. Дозиметрія навколишнього середовища. Типові значення радіаційного фону:на вулиці (місцевості) — 8-12 мк. Р/год.у приміщенні — 5-30 мк. Р/год. Допустима норма радіаційного фону у приміщеннях — до 50 мк. Р/год. На промислових об'єктах — до 60 мк. Р/год. Вимірювання радіаційного фону с. Мегія «Радонове Озеро»

ДОЗИМЕТРДози́метр— прилад, який слугує для фіксування потужності радіоактивного випромінювання, вимірювання дози або потужності дози іонізуючого випромінювання, отриманої приладом (і тим, хто ним користується) за деякий проміжок часу, наприклад, за період перебування на деякій території або за робочу зміну. Діапазон вимірювання побутових радіометрів зазвичай - від 10мк. Р/год до 9.999 м. Р/год (0.1-99.99 мк. Зв/год), похибка вимірювання - до ±30%. ECOTEST - Дозиметр ТЕРРА-Пhttps://dozimetr.com.ua/wa-data/public/shop/products/02/00/2/images/674/674.970.jpg. Вимірювання радіаційного фону над водою штучного технічного водоймища «Ташлицьке водосховище» дозиметром Бела.

КОНСТРУЮВАННЯ ДОЗИМЕТРУГОЛОВНІ КОМПОНЕНТИ ПРИЛАДУГоловною частиною дозиметра є лічильник Гейгера, на його роль було обрано СБМ-20 . Лічильник Гейгера-Мюллера СБМ-20 широко застосовується в області радіаційного контролю, датчиках обмерзання, задимленості, а також у дефектоскопіїArduino Pro Mini 5 VГрафічний дисплей LCD5110 Лічильник Гейгера-Мюллера СБМ-20 Мозком дозиметра є Arduino Pro Mini 5 V 16 MHz. Arduino Pro Mini є платою на базі мікроконтролера ATmega328. Він має 14 цифрових входів / виходів (з яких 6 можуть використовуватися в якості ШІМ-виходів),та 6 аналогових входів. Вона була обрана, тому що має невеликі розміри 33 Х18 мм та тактову частоту мікроконтролера 16 MHz . Для відображення інформації використано модуль LCD5110, це графічний дисплей , який має роздільну здатність48х84px. Дозиметричні характеристики СБМ-20:максимальна швидкість рахунки  (Nмах) - 4000 імп/с;рівень натурального фону (Nф) - 60 імп/хв.

Головною частиною електричної схеми дозиметру є перетворювач . Для роботи СБМ-20 потрібна напруга у 400 В, використовується трансформатор з двома обмотками , перша 4 витки друга 600 витків. Для цього я взяв дросель-гантельку на 10м. Гн (діаметр капелюшка 6-8мм) і додатково намотав поверх 4 виткі мідного проводу, у ролі першої обмотки трансформатора. Для розкачки першої обмотки трансформатору використано транзистор IRLML6402 КОНСТРУЮВАННЯ ДОЗИМЕТРУЕЛЕКТРИЧНА СХЕМАДросель-гантелька. Транзистор BC547 Транзистор IRLML6402 Електрична схема дозиметру

Для збільшення компактності та підвищення надійності створена друкована плата. КОНСТРУЮВАННЯ ДОЗИМЕТРУДРУКОВАНА ПЛАТАДрукована плата дозиметру, передня частина Друкована плата дозиметру, задня частина

Корпус розроблений у програмі КОМПАС-3 D. Далі він був роздрукований на 3 D принтері. КОНСТРУЮВАННЯ ДОЗИМЕТРУЕЛЕКТРИЧНА СХЕМАВигляд роздрукованих деталей Вигляд деталей в програмі КОМПАС-3 D

ВИМІРЮВАННЯ ПРИРОДНЬОГО РАДІАЦІЙНОГО ФОНУ Показники дозиметрів біля траси.(12,5 км від ЮУАЕС): Діапазон показників = 6-12мк. Р/год. Середнє значення = 8 мк. Р/год. Показники дозиметрів над водою штучного технічного водоймища «Ташлицьке водосховище» (Слугує для охолодження ЮУАЕС).(7,78 км від ЮУАЕС): Діапазон показників = 9-14 мк. Р/год. Середнє значення = 12 мк. Р/год

Показники дозиметрів біля законсервованих уранових шахт.(5,75 км від ЮУАЕС): Діапазон показників = 16-24мк. Р/год. Середнє значення = 20мк. Р/год. ВИМІРЮВАННЯ ПРИРОДНЬОГО РАДІАЦІЙНОГО ФОНУ Показники біля Радонового озера с. Мигія. (В минулому кар’єр) (29,85 км від ЮУАЕС): Діапазон показників =25-50мк. Р/год. Середнє значення = 35 мк. Р/год.

ВИСНОВКИОтримані результати дослідження свідчать що:1. Середній природний радіоактивний фон в 30 кілометровій зоні ЮУАЕС не перевищує 14мк. Р/год , що є кращим показником, ніж у великих містах України.2. Місцями з підвищеним радіаційним фоном найчастіше є місця добутку земельних ресурсів (шахти ,кар’єри). Але радіаційний фон там не перевищує 60 мк. Р/год, що для таких підприємств є нормою.3.  Радіоактивний фон гранітів перевищує природний радіоактивний фон , але це норма, бо будь-які граніти містять у собі уранові солі. Підсумувавши ціну компонентів саморобного дозиметру, вона скала 646,50 грн., що зумовлює те що такий прилад зможе дозволити собі кожна людина , що, в свою чергу , підвищить особисту безпеку , дозволить проводити певні дослідження та підвищить обізнаність населення про можливу радіаційну небезпеку.