Радиация и ионизирующие излучения
Государственные первичные эталоны (ГПЭ), государственные первичные специальные эталоны (ГПСЭ) ВНИИМ им. Д.И. Менделеева
Радиация и ионизирующие излучения (Ionizing Radiation - RI)
ГЭТ6-2016 Государственный первичный эталон единиц активности радионуклидов, удельной активности радионуклидов, потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников
Структурное подразделение ВНИИМ: НИЛ 2101
Установка УЭА-7 |
Год создания: 1974 Год переутверждения: 2016 ГПЭ реализует абсолютные методы измерения активности, удельной активности и потока ионизирующего излучения: абсолютного счета, совпадений, калориметрический, ионизационный. Работу эталона обеспечивает комплекс эталонных установок, входящих в его состав:
|
Основные метрологические характеристики
Диапазон измерений | активность: 10 - 5·1012 Бк |
удельная активность: 1·102 - 1·106 Бк.г-1 | |
поток альфа-, бета-частиц и фотонов: 5 - 5·104 част.с-1, фотон.с-1 | |
Расширенная неопределённость при коэффициенте охвата k=2 |
активности: 1,2·10-3 - 4,6·10-2 |
удельной активности: 1,2·10-3 - 3,5·10-2 | |
потока альфа-, бета-частиц: 1·10-3 - 7,2·10-3 | |
потока фотонов: 1,4·10-3 - 3,4·10-1 |
Сферы (области) применения эталона
- Применяется для измерений при:
- - выпуске радионуклидной продукции;
- - мониторинге окружающей среды;
- - обеспечении безопасности атомной энергетики;
- - контроле пищевых продуктов и карьерных материалов;
- - переработке и утилизации техногенных образований и отходов.
ГЭТ7-2011 Государственный первичный специальный эталон массы радия
Структурное подразделение ВНИИМ: НИЛ 2101
Образец радия № 5427 Установка УЭИ |
Год создания: 1969 Дата переутверждения: 28.02.2012 Образец радия № 5427 является полноправным элементом международной нормализованной системы эталонов массы радия. Номинальное значение – 21,283 мг радия-226. Размер единицы передаётся с использованием ионизационного и калориметрического методов. Состав эталона
|
Основные метрологические характеристики
Номинальное значение | 21,283 мг Ra-226 |
Оценка случайной погрешности воспроизведения | 0,003 |
Оценка неисключённой систематической погрешности воспроизведения | 0,005 |
Относительная стандартная неопределённость, оценённая по типу А | 0,003 |
Относительная стандартная неопределённость, оценённая по типу В | 0,005 |
Суммарная стандартная неопределённость | 0,006 |
Расширенная неопределённость | 0,012 |
Сферы (области) применения эталона
-
- в геологии и геофизике: для разведки мест залегания и оценки количества полезных ископаемых, в частности, урановых руд;
-
- в медицине: для лечения целого набора кожных и суставных заболеваний с использованием радоновых ванн;
-
- в строительстве: для оценки уровня радиоактивного загрязнения строительных материалов, выбора площадок под строительство новых объектов с учётом уровня естественной радиоактивности и интенсивности "вытекания" радона с поверхности;
-
- в приборостроении: для калибровки при выпуске из производства приборов для измерения концентрации радона в воздухе и других средах;
-
- в охране окружающей среды: для обследования территорий, измерения удельной активности проб почвы, горных пород, объёмной активности радона в воздухе и воде, в жилых и производственных помещениях и т.п.
Результаты применения эталона
-
Количество типов средств измерения, входящих в Государственный реестр, прослеживаемых к ГЭТ7-2011 – 39.
-
Совокупное количество средств измерений, прослеживаемых к ГЭТ7-2011 – десятки тысяч, из них новые типы средств измерений (количество типов – 7), внесённые в Государственный реестр, за последние 5 лет.
ГЭТ8-2011 Государственный первичный эталон единиц кермы в воздухе, мощности кермы в воздухе экспозиционной дозы, мощности экспозиционной дозы и потока энергии рентгеновского и гамма-излучений
Структурное подразделение ВНИИМ: НИЛ 2103
Установка УЭД 5-50М Установка УЭД 50-320 |
Год создания: 2011 Дата переутверждения: 28.02.2012 При воспроизведении единиц кермы в воздухе, мощности кермы в воздухе, экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы используется ионизационный метод, основанный на измерении ионизационного эффекта, возникающего в веществе чувствительного объёма свободно-воздушной или полостной ионизационной камеры под воздействием рентгеновского или гамма-излучения. При воспроизведении единицы потока энергии рентгеновского излучения используется калориметрический метод, основанный на измерении тепловой энергии, получаемой калориметрическим детектором в результате преобразования переданной энергии рентгеновского излучения в тепловую энергию. Состав эталона:
|
Основные метрологические характеристики
Диапазон энергий гамма-излучения | 0,2 - 3 МэВ |
Диапазон напряжений генерирования рентгеновского излучения | 5 - 320 кВ |
Диапазон измерений | керма в воздухе 1·10-7 - 20 Гр |
мощность кермы в воздухе 1·10-8 - 2 Гр/с | |
экспозиционная доза 3·10-9 - 6·10-1 Кл/кг | |
мощность экспозиционной дозы 3·10-10 - 6·10-2 А/кг | |
поток энергии 2·10-5 - 2·10-4 Вт | |
Оценка случайной погрешности воспроизведения единиц | керма и мощность кермы в воздухе 1,1·10-3 - 1,5·10-3 |
экспозиционная доза и мощность экспозиционной дозы 1,1·10-3 - 1,5·10-3 | |
поток энергии 1·10-2 | |
Оценка неисключённой систематической погрешности воспроизведения | кермы и мощности кермы в воздухе 4,4·10-3 - 8,6·10-2 |
экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы 3,7·10-3 - 8,3·10-3 | |
потока энергии 2,5·10-2 | |
Стандартная неопределённость, оценённая по типу А | кермы в воздухе и мощности кермы в воздухе рентгеновского и гамма-излучений 1,1·10-3 - 1,5·10-3 |
экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений 1,1·10-3 - 1,5·10-3 | |
потока энергии рентгеновского излучения 1·10-2 | |
Стандартная неопределённость, оценённая по типу В | кермы в воздухе и мощности кермы в воздухе рентгеновского и гамма-излучений 1,8·10-3 - 3,6·10-3 |
экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений 1,5·10-3 - 3,4·10-3 | |
потока энергии рентгеновского излучения 1,0·10-2 | |
Суммарная стандартная неопределённость | кермы в воздухе и мощности кермы в воздухе рентгеновского и гамма-излучений 2,1·10-3 - 3,9·10-3 |
экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений 1,9·10-3 - 3,7·10-3 | |
потока энергии рентгеновского излучения 1,4·10-2 | |
Расширенная неопределённость при коэффициенте охвата k=2 | кермы в воздухе и мощности кермы в воздухе рентгеновского и гамма-излучений 4,2·10-3 - 7,8·10-3 |
экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений 3,8·10-3 - 7,4·10-3 | |
потока энергии рентгеновского излучения 2,8·10-2 |
Сферы (области) применения эталона
- Дозиметрические измерения рентгеновского и гамма-излучений используются во многих областях:
- - медицина и санитария;
- - экология;
- - ядерная энергетика;
- - ядерное приборостроение;
- - военное дело и оборонные технологии;
- - дефектоскопия;
- - геофизика и геология;
- - биофизика и биология;
- - космонавтика;
- - банковское дело;
- - таможенный контроль;
- - гражданская оборона и устранение последствий чрезвычайных ситуаций и др.
Результаты применения эталона
-
Совокупное количество средств измерений, прослеживаемых к ГЭТ8-2011 составляет более 10 миллионов дозиметрических средств измерений, с учётом хранящихся на складах МО, ГО и МЧС РФ. Из них новые типы средств измерений, внесённые в Государственный реестр, за последние 5 лет составляет 67 шт. (открытая часть Госреестра).
-
Совокупное количество средств измерений, подвергающееся поверкам в год, составляет более 50 тыс. штук (без учёта средств Минатома, МО и МЧС).
-
На первичный эталон непосредственно замыкаются 10 вторичных эталонов, три из них содержатся в территориальных органах РОССТАНДАРТА (ТЕСТ-С.-Петербург, Менделеевский ЦСМ, «УРАЛТЕСТ», три – на предприятиях ГК «РОСАТОМ», по одному эталону в Министерстве обороны, Минздравсоцразвитии, на машиностроительном предприятии «Импульс», во ВНИИМ. Единицы передаются в страны СНГ, не имеющие своих национальных первичных эталонов, например, в Республику Беларусь. Парк рабочих эталонов насчитывает свыше 200 единиц, из них в территориальных органах Росстандарта применяются около 40 рабочих эталонов.
-
На первичном эталоне проводится более 200 аттестаций, поверок и калибровок в год, испытания 3 - 5 новых средств измерений.
ГЭТ9-2018 Государственный первичный эталон единиц поглощённой дозы и мощности поглощённой дозы бета-излучения в тканеэквивалентном материале
Структурное подразделение ВНИИМ: НИЛ 2103
Установка УЭДБ-2 |
Год создания: 1982 Год переутверждения: 2018 Первичный эталон предназначен для воспроизведения и хранения единиц поглощённой дозы и мощности поглощённой дозы бета-излучения в тканеэквивалентном материале и передачи этих единиц, а также единиц операционных величин – индивидуального и направленного эквивалентов дозы бета-излучения и их мощностей, с помощью вторичных и рабочих эталонов средствам измерений, применяемым в Российской Федерации, с целью обеспечения единства измерений в стране в области ионизирующих излучений. Воспроизведение единицы мощности поглощённой дозы бета-излучения осуществляется ионизационным методом с помощью двух эталонных экстраполяционных камер плоскопараллельного типа с использованием закрытых источников бета-излучения на основе радионуклидов стронций-90+иттрий-90, криптон-85 и прометий-147. Первичный эталон состоит из комплекса следующих технических средств и вспомогательных устройств:
|
Основные метрологические характеристики
Характеристики | Наименование физической величины | |
Поглощённая доза | Мощность поглощённой дозы | |
Диапазон измерений МПД | 3·10-4 - 1·102 Гр | 5·10-6 - 1 Гр/с |
Диапазон энергий бета-излучения | 60 кэВ - 3,5 МэВ | |
S0 | 1·10-2 | |
θ0 | 2,0·10-2 - 2,9·10-2 | |
u0A | 1·10-2 | |
u0B | 8,3·10-3 - 1,2·10-2 | |
u0C | 1,3·10-3 - 1,6·10-2 | |
U0 | 2,6·10-2 - 3,2·10-2 |
Сферы (области) применения эталона
- Медицина, атомная энергетика, экология, разведка месторождений полезных ископаемых и их добыча, космические и оборонные технологии.
Результаты применения эталона
-
ЦСМ и аккредитованные лаборатории, Научно-исследовательские организации, производители средств измерений и эталонов и импортеры, промышленные организации, организации Минздрава РФ, учреждения Министерства обороны и МЧС РФ, предприятия Росатома.
-
Cовокупное количество средств измерений, прослеживаемых к ГЭТ9-2018: 8 (открытая часть Госреестра).
-
Совокупное количество обеспечиваемых средств измерений: 30000.
ГЭТ10-81 Государственный первичный эталон единиц потока и плотности потока нейтронов
Структурное подразделение ВНИИМ: НИЛ 2104
Установка УЭН-1 |
Год создания: 1969 Дата переутверждения: 25.02.1982 В основу эталона положен метод термализации быстрых нейтронов в различных замедляющих средах с последующей регистрацией тепловых нейтронов при помощи активационных детекторов или газонаполненных счётчиков. Состав эталона:
|
Основные метрологические характеристики
Диапазон измерений | 1·103 - 1·109 с-1; 1·105 - 1·1010 с-1·м-2 |
Оценка случайной погрешности воспроизведения единиц | 0,002 - 0,005 |
Оценка неисключённой систематической погрешности воспроизведения единиц | 0,004 - 0,009 |
Стандартная неопределённость потока нейтронов, оценённая по типу В | 1,6·10-3 - 3,7·10-3 |
Стандартная неопределённость плотности потока нейтронов, оценённая по типу В | 1,2·10-3 - 4,1·10-3 |
Суммарная стандартная неопределённость потока нейтронов | 2,6·10-3 - 6,2·10-3 |
Суммарная стандартная неопределённость плотности потока нейтронов | 1,6·10-3 - 6,5·10-3 |
Расширенная неопределённость потока нейтронов | 5,2·10-3 - 1,2·10-2 |
Расширенная неопределённость плотности потока нейтронов | 3,2·10-3 - 1,3·10-2 |
Сферы (области) применения эталона
-
Поверка и калибровка вторичных и рабочих эталонов, калибровка средств измерений и проведение исследований средств измерений в полях нейтронного излучения.
-
Уточнение значений ядерных констант и сечений взаимодействия нейтронов с конструкционными материалами.
-
Метрологическое сопровождение НИОКР (как пример – термоядерные установки).
-
Совместные исследования с целью оптимизации конструкции СИ для повышения точности измерений, испытания средств измерений с целью утверждения типа.
-
Контроль функционирования систем управления, защиты и безопасности реакторов.
-
Повышение точности определения содержания урана-235 в топливных сборках, причём, как в свежем топливе, так и в выгоревшем.
-
Повышение качества лечения и снижение риска опасного переоблучения онкологических больных при проведении нейтронной и нейтронозахватной терапии, снижение дозовых нагрузок на персонал.
-
Повышение точности и надёжности определения запасов полезных ископаемых при использовании нейтронно-активационных методов.
-
Контроль качества материалов (неразрушающий анализ состава).
-
Обеспечение контроля за несанкционированным перемещением делящихся и радиоактивных материалов.
Результаты применения этала
-
Количество типов средств измерения, входящих в Государственный реестр, прослеживаемых к ГЭТ10-81 – 78.
-
Совокупное количество средств измерений, прослеживаемых к ГЭТ10-81 – десятки тысяч, из них новые типы средств измерений (количество типов СИ - 14), внесённые в Государственный реестр, за последние 5 лет.
ГЭТ72-01 Государственный первичный эталон единиц потока электронов, плотности потока электронов и флюенса (переноса) электронов, потока энергии, плотности потока энергии и флюенса (переноса) энергии электронного и тормозного излучений
Структурное подразделение ВНИИМ: НИЛ 2103
Ускоритель бетатрон Установка ЭЛЕКТРОН |
Год создания: 1975 Дата переутверждения: 02.04.2001 В основу эталона положены четыре абсолютных метода воспроизведения единиц:
|
Основные метрологические характеристики
Диапазоны измерений | потока электронов 1·1010 - 1·1021 с-1 |
плотности потока электронов 1·108 - 1·1019 с-1·см-2 | |
флюенса (переноса) электронов 1·109 - 1·1021 см-2 | |
потока энергии 1·10-4 - 1·103 Вт | |
плотности потока энергии 1·10-5 - 1·102 Вт·см-2 | |
флюенса (переноса) энергии 1·10-3 - 1·103 Дж·см-2 | |
энергии излучения 0,1 - 50 МэВ | |
Оценка случайной погрешности воспроизведения единиц | 0,5·10-2 |
Оценка неисключённой систематической погрешности воспроизведения единиц | 1·10-2 - 2·10-2 |
Сферы (области) применения эталона
- Потребность в точных измерениях основных параметров полей высокоэнергетических излучений существует во многих областях науки и производственной деятельности:
- - ядерно-физическое приборостроение;
- - ускорительная техника промышленного, медицинского и специального назначений;
- - прикладные исследования в области изучения взаимодействия ионизирующих излучений с веществом;
- - радиационная терапия и диагностика
- - радиационные технологии: стерилизация, материаловедение, стойкость, дефектоскопия;
- - электронные, космические и оборонные технологии;
- - таможенный контроль и интроскопия;
- - радионуклидное производство на ускорительных комплексах и др.
Результаты применения эталона
- Кластеры:
- «Радиационные технологии»;
- «Радиационная медицина»;
- «Радиационная стойкость».
- Концерны:
- «Роскосмос»;
- «Росатом».
ГЭТ73-75 Государственный первичный специальный эталон единицы поглощённой дозы рентгеновского излучения с максимальной энергией фотонов от 3 до 9 фДж (от 20 до 60 кэВ)
Структурное подразделение ВНИИМ: НИЛ 2103
Двойной калориметр для воспроизведения единицы поглощённой дозы рентгеновского излучения |
Год создания: 1975 Дата утверждения: 11.12.1975 При воспроизведении единицы поглощённой дозы рентгеновского излучения используется калориметрический метод, основанный на измерении тепловой энергии, получаемой калориметрическим детектором в результате преобразования переданной энергии рентгеновского излучения в тепловую энергию. Состав эталона:
|
Основные метрологические характеристики
Диапазон граничных энергий рентгеновского излучения | 20 - 60 кэВ |
Диапазон измерений | поглощённая доза 1 - 5 Дж/кг (Гр) при мощности дозы поглощённой дозы от 5·10-4 до 5 Вт/кг |
Оценка случайной погрешности воспроизведения единиц | 1,5·10-2 |
Оценка неисключённой систематической погрешности воспроизведения | 1·10-2 |
Стандартная неопределённость, оценённая по типу А | 1,5·10-2 |
Стандартная неопределённость, оценённая по типу В | 4,1·10-3 |
Суммарная стандартная неопределённость | 1,6·10-2 |
Расширенная неопределённость при коэффициенте охвата k=2 | 3,2·10-2 |
Сферы (области) применения эталона
- Потребность в точных измерениях поглощённой дозы рентгеновского излучения существует во многих областях науки и производственной деятельности:
- - медицина и санитария;
- - экология;
- - приборостроение;
- - биофизика и биология;
- - космонавтика и космические исследования т. д.
Результаты применения эталона
-
Совокупное количество средств измерений, прослеживаемых к ГЭТ73-75 составляет более 5 тыс. штук.
-
На первичном эталоне проводится более 5 аттестаций, поверок и калибровок в год, испытания новых средств измерений.
ГЭТ134-82 Государственный первичный специальный эталон единиц экспозиционной дозы, мощности экспозиционной дозы, потока и плотности потока энергии импульсного рентгеновского излучения
Структурное подразделение ВНИИМ: НИЛ 2103
Установки импульсного рентгеновского излучения ИРИ-1 и ИРИ-2 |
Год создания: 1982 Дата утверждения: 16.09.1982 В основу эталона при измерении экспозиционной дозы, средней мощности экспозиционной дозы положен ионизационный метод, основанный на измерении ионизационного эффекта, возникающего в воздухе чувствительного объёма ионизационной камеры под воздействием импульсного рентгеновского излучения. При измерении среднего потока и средней плотности потока энергии используется калориметрический метод, основанный на измерении в калориметре тепловой энергии полного поглощения фотонов импульсного рентгеновского излучения. Состав эталона:
|
Основные метрологические характеристики
Диапазоны измерений: | экспозиционной дозы 8·10-7 - 3·10-4 Кл/кг |
мощности экспозиционной дозы 8·10-9 - 3·10-5 А/кг | |
потока энергии 5·10-6 - 3·10-5 Вт | |
плотности потока энергии 1·10-2 - 1·10-1 Вт/м2 | |
Стандартная неопределённость, оценённая по типу A: | экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы импульсного рентгеновского излучения 1·10-2 |
потока и плотности потока энергии импульсного рентгеновского излучения 2·10-2 | |
Стандартная неопределённость, оценённая по типу B: | экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы импульсного рентгеновского излучения 1,2·10-2 |
потока и плотности потока энергии импульсного рентгеновского излучения 1,6·10-2 | |
Суммарная стандартная неопределённость: | экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы импульсного рентгеновского излучения 1,6·10-2 |
потока и плотности потока энергии импульсного рентгеновского излучения 2,6·10-2 | |
Расширенная неопределённость при коэффициенте охвата k=2: | экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы импульсного рентгеновского излучения 3,2·10-2 |
потока и плотности потока энергии импульсного рентгеновского излучения 5,2·10-2 | |
Оценка случайной погрешности воспроизведения единиц: | экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы импульсного рентгеновского излучения 1·10-2 |
потока и плотности потока энергии импульсного рентгеновского излучения 2·10-2 | |
Оценка неисключённой систематической погрешности воспроизведения: | экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы импульсного рентгеновского излучения 3·10-2 |
потока и плотности потока энергии импульсного рентгеновского излучения 4·10-2 |
Сферы (области) применения эталона
- Потребность в точных измерениях экспозиционной дозы, средней мощности экспозиционной дозы импульсного рентгеновского излучения существует во многих областях науки и производственной деятельности:
- - экспериментальная ядерная физика быстропротекающих процессов;
- - астрофизические и космические исследования;
- - ядерная и термоядерная энергетика;
- - дефектоскопия в машиностроении, авиа и судостроении, при транспортировке нефти и газа;
- - медицина и санитария;
- - биология и др.
Результаты применения этала
-
В настоящее время к ГЭТ134-82 имеют прослеживаемость 24 типа приборов, внесённых в Государственный реестр средств измерений. Из них 7 средств измерений прошли испытания в целях утверждения типа средства измерений в течение последние 5 лет.
-
Общее количество средств измерений характеристик импульсного рентгеновского излучения, находящихся в обращении, составляет около 10 тысяч штук.
-
На эталоне производится ежегодно около 80 поверок и калибровок в год.
Опубликовано: 11.03.2019, изменено: 01.11.2019