Различия между бытовым и профессиональным дозиметрами радиации.
Приобретая какой либо продукт покупатель смотрит на то, какова его цена, и то какой это продукт. Если с деньгами ему понятно. То разобраться, что за продукт задача бывает куда более не простая. Иными словами покупатель может приобрести совсем не то, что ожидает.
В особенности это касается приборов радиационного контроля — дозиметров, радиометров и дозиметров-радиометров. Важным отличием этих приборов от другой продукции является то, что полагаясь на их результаты измерения, покупатель принимает решение о безопасности радиационной обстановки, то есть о безопасности его здоровья и окружающих людей.
Это отличие возлагает на приборы контроля радиационной безопасности существенную ответственность, иногда даже несравнимую с ценой этого прибора. Именно поэтому важнейшим требованием к дозиметрам и другим приборам радиационного контроля является точность измерения.
Основной слабостью дозиметров в низкой ценовой категории является используемый счетчик. Он определяет измеряемые виды излучения, все диапазоны измерения, а самое главное погрешность и время измерения (время экспозиции). Скорость измерения до достижения достоверного результата естественно сравнить с производительностью компьютерной техники.
В сравнительной таблице представлены наиболее популярные счетчики, используемые в бытовых и профессиональных дозиметрах.
Модель счетчика |
СБМ-21 |
СБМ-20, СБМ-20-1 |
Бета-1 |
Бета-2 |
СБТ-10А |
Рабочая площадь окна |
|
|
7 cm2 |
13,8 cm2 |
39 cm2 |
Чувствительность в гамма-поле |
При P=10мкР/с 6,5 - 9,5 имп/мкР |
При Р=4мкР/с 60 - 75 имп/мкР |
При Р=4мкР/с 96 - 144 имп/мкР |
При Р=4мкР/с 160 - 240 имп/мкР |
При Р=4мкР/с более 360 имп/мкР |
Средняя скорость счета на фоне |
0,05 имп/с |
0,5 имп/с |
0,3 имп/с |
1 имп/с |
2,5 имп/с |
Видно, насколько колоссальна может быть разница чувствительности разных счетчиков. Так как в большинстве случаев дозиметры покупают для поиска загрязнений, то большинство измерений происходит на фоне. Именно скорость счета на фоне и определяет производительность дозиметра.
Покупая дозиметр, никто не хочет довольствоваться от него недостоверными результатами измерений. Ниже представлено сравнение возможностей счетчиков при времени измерения 1 минута.
Статистическая погрешность на фоне за 60с при доверительной вероятности P=95%
Модель счетчика |
СБМ-21 |
СБМ-20, СБМ-20-1 |
Бета-1 |
Бета-2 |
СБТ-10А |
Стат.погрешность (R) |
115% |
37% |
47% |
26% |
16% |
Измерения с погрешностью более 30% можно условно обозначить как недостоверные. В основе расчета лежит статистическая модель изложенная в статье “Как не обмануться при выборе дозиметра-радиометра”
Сколько же времени необходимо дозиметру на базе разных счетчиков для достижения достоверного результата в 30%?
Время измерения на фоне до достижения 30% погрешности при доверительной вероятности 95%
Модель счетчика |
СБМ-21 |
СБМ-20, СБМ-20-1 |
Бета-1 |
Бета-2 |
СБТ-10А |
Время измерения |
15 минут |
1,5 минуты |
2,5 минуты |
45 секунд |
20 секунд |
Очевидно, что больше 1 минуты проводить 1 замер утомительно. Но каким же образом производители бытовых дозиметров могут сохранить небольшое время измерения, заявляя погрешность измерения своих приборов на уровне не отталкивающим покупателя? Никто не купит дозиметр с 50% погрешностью.
Оказывается достаточно снизить доверительную вероятность с 95% до 68% и время измерения сократится в 4 раза, сохранив статистическую погрешность измерения. Доверительная вероятность означает, насколько процентов показание дозиметра попадает в статистическую погрешность. То есть насколько им можно доверять.
Именно поэтому показания бытового дозиметра являются недостоверными.
Время измерения на фоне до достижения 30% погрешности при доверительной вероятности 68%
Модель счетчика |
СБМ-21 |
СБМ-20, СБМ-20-1 |
Бета-1 |
Бета-2 |
СБТ-10А |
Время измерения |
4 минуты |
23 секунды |
38 секунд |
12 секунд |
5 секунд |
Но снижение доверительной вероятности ниже 95%- это грубейшее нарушение требований предъявляемых к профессиональным приборам, например ГОСТ 8.207-76. Но для бытовых дозиметров нет требований соответствовать ГОСТ, показания этих приборов носят оценочный характер и не сопоставимы с показаниями профессиональных приборов, в частности из-за доверительного уровня при обработке результатов измерений, как показано выше.
Более того производители бытовых дозиметров могут снижать доверительный уровень даже ниже 68%, ничего не сообщая об этом потенциальному покупателю. При этом ничего не нарушая, что от них требуется. Поэтому чтобы погрешности дозиметров были сопоставимы друг с другом, их сравнивают при доверительном уровне 95%.
Бытовые дозиметры |
Профессиональные дозиметры |
Нет требования соответствия ГОСТ |
Есть требование соответствия ГОСТ |
Доверительный уровень 68% |
Доверительный уровень 95% |
Погрешность более 30% |
Погрешность менее 30%. |
В следующей части показано, как обеспечивается достоверность показаний профессиональных дозиметров и какие последствия это имеет.
Бытовые дозиметры |
Профессиональные дозиметры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отклонение показаний бытового дозиметра от реальных значений может быть как в большую сторону, так и в меньшую. И самое неприятное именно второе. Именно свойство бытовых дозиметров из-за низкой точности, описанной выше, вводить в заблуждение пользователя об отсутствии опасности, когда загрязнение есть, и убеждает многих приобретать профессиональный дозиметр даже для бытовых задач.
Бытовые дозиметры |
Профессиональные дозиметры |
|
|
|
|
Разве приобретая бытовой прибор пользователь платит за это? Тогда как результатам измерения профессиональных приборов радиационного контроля можно доверять.
Вывод:
1. Профессиональные дозиметрические приборы могут гарантировать решение задач безопасности здоровья!
2. Такими приборами, например, являются дозиметры-радиометры ДРГБ-01 и МКГ-01. Конечно, в рамках своих характеристик.
3. Благодаря счетчику СБТ-10А дозиметры-радиометры ДРГБ-01 и МКГ-01 являются более быстрыми и точными по сравнению даже с многими профессиональными приборами радиационного контроля.