WO1992003748A1 - Process and passive integrating dosimeter for measuring the concentration of radon decay products in the air - Google Patents
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- WO1992003748A1 WO1992003748A1 PCT/DE1991/000645 DE9100645W WO9203748A1 WO 1992003748 A1 WO1992003748 A1 WO 1992003748A1 DE 9100645 W DE9100645 W DE 9100645W WO 9203748 A1 WO9203748 A1 WO 9203748A1
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- G01T1/17—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
- G01T1/178—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector for measuring specific activity in the presence of other radioactive substances, e.g. natural, in the air or in liquids such as rain water
Definitions
- the invention relates to a method and a passive dosimeter for integrally measuring the proportion of radon decay product in the air.
- the known methods can be divided into two large groups, active and passive measuring systems.
- Active measuring systems are predominantly equipped with electrically operated functional units, such as pumps, control and evaluation electronics, and therefore require an energy supply. They generally consist of a detector-filter combination and an air suction device for filter application or for enriching the radon decay products on the detector surface itself. Semiconductors detectors, scintillation counters, thermoluminescence detectors, electret detectors or solid-state track detectors are used as detectors. With dosimeters of this type, statements can be made about the activity concentrations and / or the potential alpha energy concentration of the donor decay products in the air. Radon gas concentrations are measured by air sampling with special ionization chambers, scintillation chambers, and electret chambers. Activated carbon process or 2-filter methods.
- Active measuring systems for radon decay products are mainly used in mining for short-term measurements of a few minutes (SAAS report 267) and as continuously operating devices, due to the high costs, for environmental measurements of up to one month (SAAS report 342).
- active measuring systems are used to determine the weight condition used.
- active devices for radon decay product measurements for individual dosimetric monitoring of people working underground are known (Feddersen, Ch., Dissertation A of the Faculty of Technical Sciences of the Bergakademie Freiberg, 1986: electronic personal dosimeter with miniature pump and semiconductor detector; "Proc.
- Passive measuring systems mainly use solid-state detectors, in some cases also thermoluminescence detectors, electret detectors and activated carbon.
- the dosimeters require no power supply, have no moving parts and no electronic assemblies.
- So-called diffusion chambers are known from the measuring principle and the technical designs.
- the radon naturally diffuses through an opening, which is closed with a filter for the radon decay products, into a chamber in which one or more passive detectors are located.
- the radon concentration in the air can be determined from the measurement effect of these detectors and the measurement conditions after suitable calibration of the system ("Hucl.Instr.
- Open, alpha-sensitive detectors without housings or in unclosed housings are also known. With them, only qualitative statements about the existing total alpha activity possible. They are often used, without specially assembled dosimeters, for screening measurements in buildings to determine the order of magnitude of the radon equilibrium concentration.
- the sensitivity of open detectors shows a strong dependence on the state of equilibrium between radon and its short-lived decay products. Therefore, when estimating the radon equilibrium concentration from the measurement signal of open detectors, deviations of 100 to 200% from the true value can be expected.
- the concentrations of radon and its decay products in the air are subject to strong local, daily and seasonal fluctuations.
- many known active measuring systems only allow short-term statements based on a few minutes of measuring time. Therefore, short-time measurements can easily lead to a complete misjudgment of the actual radiation situation. Reliable statements can only be derived from measurements over longer periods of time, from a few weeks to half a year and longer.
- Continuously operating active measuring systems for determining the radon decay product content in the air are very expensive and have a complex measuring and o? * Ertetechnik. "They are, therefore, ch. Only for selected supervision ⁇ gsauf synthetic used.
- the separation of the radon and its decay products requires consideration of the observation conditions and the registration properties of the detector (Urban, M., "Proc. 13th Intern.Conf. On SSNTD's", Rome 1985) or the use of special nuclide collection or separation methods, such as electric fields ("Health Physics Society, 30th Annual Meetin", 1985, TPM-D3) or absorber films in front of the detectors during the irradiation.
- the invention has for its object to provide a method and a passive dosimeter for integrally measuring the radon decay product content in the air, using highly alpha-sensitive, passive detectors for measurement and evaluation and thereby corresponding to different sensitivities or necessary exposure times the application are guaranteed.
- the object is achieved in that measurements are carried out with pairs of identical detectors located in close proximity to one another, one of the detectors arranged in pairs being isolated from the air from the radon decay products and the detectors subsequently being evaluated, and wherein Statements about the radon decay product portion or the potential alpha energy concentration of an arbitrary mixture of short-lived radon decay products in the air can be derived from the difference signal of the same pair of detectors.
- the radon concentration and the equilibrium factor with regard to the potential alpha energy can be derived from this measurement signal and the difference signal of the detectors which are identical in pairs.
- alpha-sensitive detectors in the form of solid-state track detectors, preferably polydiethylene glycol bis (allyl carbonate) or / and polycarbonate detector films or thermoluminescence detectors, preferably thin-layer LiF: Mg, Cu, P is measured.
- the solution comprises a passive dosimeter, in which the same detectors are exchangeably arranged in pairs in geometrically identical chambers of the same volume which are in close proximity to one another, the chambers having the same diffusion openings and one of the chambers with one of the detectors arranged in it Radon decay isolating filter is covered.
- the diffusion openings are preferably arranged in a cover closing the respective chamber.
- the chambers can consist of an electrically conductive material, such as carbon mixed or coated with plastic, or a metal or a plastic with a special additive, which ensures a uniform electrostatic charging of the housing.
- the detectors in the chambers prefferably be covered by the same thin conductive foil, such as an aluminized plastic foil.
- the filter advantageously consists of a thin, low-density polyethylene film or a hydrophobic glass fiber filter.
- the surfaces of the diffusion openings can be changed optionally and can also be partially covered on one or more sides.
- An expedient form of the formation of the dosimeter, particularly in the form of a personal dosimeter, is that the chambers are arranged directly next to one another.
- a further possibility is provided in that the chambers are arranged directly one above the other, the lower chamber being covered by the filter isolating the detectors in it from radon decay products.
- the detector is preferably arranged in the upper chamber in the cover containing the diffusion openings of the lower chamber.
- the main advantage of the solution according to the invention consists in the direct determination of the load-relevant radon decay product content of the air without the aid of the highly error-corrected were liable to assume average equilibrium factors in connection with radon measurements alone. Further advantages are the simple structure, the small dimensions and the low weight of the dosimeter, the low manufacturing and detector evaluation costs as well as the negligible influence of the dosimeter measurement signals by environmental influences.
- the detectors to be used are easy to use and can be evaluated safely. Once the detectors have been replaced, the dosimeter can be reused.
- a further embodiment of the invention consists in arranging a closure cover which can be displaced in the longitudinal direction on the dosimeter, said cover having openings through which the diffusion openings are opened or closed.
- openings correspond in their position and the number of layers and the number of diffusion openings. It is also possible for a single opening to be arranged, the inside diameter of which is somewhat larger than the outer circumferential line around the diffusion openings.
- the closure cover can be connected to the housing via a sliding seat, the closure cover with its side walls encompassing a bead-like covering on the upper edge of the housing.
- section 6-6 section 6-6 according to FIG. 5.
- the drawings show the passive dosimeter in a schematic representation. To illustrate the opening, the detectors 3, the filter 6 and the foils 7 in particular are shown thicker. The actual thickness of a poly-diethylene-glycol bis (allyl carbonate) detector 3 is approximately 0.9 mm and that of the filter 6 made of low-density polyethylene is approximately 30 ⁇ m and that of the hydrophobized glass fiber filter is 350 ⁇ m. As explained below, it is necessary for the chambers 2 to have the same volume. This can be done in a simple manner by increasing the volume of the corresponding chamber 2 by the volume of the filter 6.
- a passive dosimeter which has two chambers 2 arranged closely next to one another in a housing 1 having.
- the chambers 2 are geometrically identical and have the same volume. This is the basis of the measuring principle.
- a detector 3 is arranged at the bottom of both chambers 2.
- a group of detectors 3 of different alpha sensitivity can also be arranged in a chamber 2. It is essential, however, that the same detectors 3 or groups of detectors 3 are arranged in both chambers 2.
- a film 7, preferably a thin aluminized plastic film, can lie on the detectors 3. This improves the reproducibility of the measurements.
- a fuse 8, for example a snap ring is installed above the detectors 3, which fixes the detector 3 to the bottom of the chamber 2 and at the same time enables its easy replacement.
- a filter 6 is arranged under the cover 4, so that the diffusion openings 5 are sealed by it.
- the filter 6 preferably consists of a low-density polyethylene film or a hydrophobic glass fiber filter. While the radon decay products are retained by the filter 6, a radon gas concentration compensation between the ambient air and the interior of the chamber 2 takes place in a few minutes.
- the number of diffusion openings 5 and thus the gas exchange surface can be different. Different sensitivities or necessary exposure times of the dosimeter can thus be implemented in a simple manner.
- FIG. 2 Another exemplary embodiment of a passive dosimeter is shown in FIG. 2 in conjunction with FIG. 4.
- the geometrically identical chambers 2 of the same volume are arranged one above the other in the housing 1.
- the detector 3 is located in the bottom of the chamber 2.
- the film 7 and the fuse 8 have been omitted. It is of course also possible to use these elements with this structure.
- the detector 3 located in the upper chamber 2 is located in the cover 4 of the lower chamber 2, which at the same time forms the bottom of the upper chamber 2. It is also essential for the structure that the structure in both chambers 2 is identical for the same volume. If the detector 3 is arranged in the bottom of the upper or the cover 4 of the lower chamber 2, then the two chambers 2, the diffusion openings 5 can only be arranged in that part of the respective cover 4 which is not covered by the detector 3.
- the basic structure of such a cover 4 is clear from FIG. 4, diffusion openings 5 being arranged in the edge zone and detector 3 being arranged in the center of the cover 4.
- the filter 6 is arranged in the lower chamber 2.
- the dosimeter can be opened by means known per se, for example the chambers 2 can be screwed together.
- the etching trace density on the detector in the chamber with filter film in front of the diffusion openings was used as the measuring signal with regard to the radon concentration and the difference in the etching trace densities on the detectors in the chamber without and with fil as the measuring signal regarding the potential alpha energy concentration of the radon decay products ⁇ ter film used in front of the diffusion openings.
- the slight error in the sensitivity of the dosimeter when determining the exposure-relevant potential alpha energy concentration of any mixture of short-lived radon decay products in the air surrounding the dosimeter during the exposure determined in a wide range of different ways Equilibrium conditions, allows wide use as an individual dosimeter in an elevated and rapidly changing radon / radon decay product atmosphere.
- the exposure time of the dosimeter is to be selected according to the specific monitoring task.
- the dosimeter as a personal dosimeter.
- a holding clip is arranged on the back of a dosimeter according to FIG. 1.
- the same can be attached to the clothing.
- further measurement points for parallel or other measurements can be provided.
- thermoluminescent detectors for example, to measure the external gamma radiation dose, it is also possible to arrange exchangeable, highly sensitive thermoluminescent detectors in the housing 1.
- the detectors 3 which are identical in pairs and are located in close proximity to one another, in fixed measuring points in the rooms to be monitored.
- the closure cover 9 has openings 10 through which the diffusion openings 5 can be opened or closed.
- the design and arrangement of the openings 10 can be different. It is thus possible to design these as individual bores (FIG. 5, left side) or as a single large opening 10 (FIG. 5, right side).
- the position of the individual bores corresponds to the position of the diffusion openings 5.
- its inner diameter is slightly larger than the outer circumferential line around the diffusion openings. This training has the advantage that a secure closure is guaranteed even in dark tunnels.
- locking elements known per se can be arranged between the closure cap 9 and the housing 1 in a manner not shown.
- FIG. 6 shows a sliding seat 11, the closure cover 9 with its side walls encompassing a bead-like thickening on the upper edge of the housing 1.
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Abstract
Description
Verfahren und passives Dosimeter zur integrierenden Messung des Radonzerfallproduktanteiles in der Luft Process and passive dosimeter for the integrated measurement of the proportion of radon decay products in the air
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein passives Dosimeter zur integrierenden Messung des Radonzerfallproduktanteiles in der Luft.The invention relates to a method and a passive dosimeter for integrally measuring the proportion of radon decay product in the air.
Es sind verschiedene Methoden und Vorrichtungen zum Nachweis von Radon und dessen alpha-aktive Zerfallsprodukte bekannt (Über¬ sichten und Vergleiche in "Rad.Prot.Donimetry" 1 (1981)97; ICRP Publikation 24; "NEA, Metrology and monitoring of radon, thoron and their daughter products", Report by a Group of Experts of the OECD/NEA, Paris 1985).Various methods and devices for the detection of radon and its alpha-active decay products are known (reviews and comparisons in "Rad.Prot.Donimetry" 1 (1981) 97; ICRP publication 24; "NEA, Metrology and monitoring of radon, thoron and their daughter products ", Report by a Group of Experts of the OECD / NEA, Paris 1985).
Die bekannten Verfahren lassen sich in zwei große Gruppen ein¬ teilen, in aktive und passive Meßsysteme.The known methods can be divided into two large groups, active and passive measuring systems.
Aktive Meßsysteme sind überwiegend mit elektrisch betriebenen Funktionseinheiten, wie Pumpen, Steuer- und Auswerteelektronik, ausgerüstet und benötigen daher eine Energieversorgung. Im all¬ gemeinen bestehen sie aus einer Detektor-Filterkombination und einer Luft-Ansaugvorrichtung zur Filterbeaufschlagung oder zur Anreicherung der Radonzerfallsprodukte auf der Detektorober¬ fläche selbst. Als Detektoren kommen Halbleiterdetektoren, Szintillationszähler, Thermolumineszenzdetektoren, Elektret- detektoren oder Festkörperspurdetektoren zur Anwendung. Mit derartigen Dosimetern sind Aussagen über die Aktivitätskonzen¬ trationen und/oder die potentielle Alpha-Energiekonzentration der P donzerfallsprodukte in der Luft möglich. Die Messung von Radongaskonzentrationen erfolgt durch Luftprobenahmen mit spe¬ ziellen Ionisationskammern, Szintillationska mern, Elektretkam- mern. Aktivkohleverfahren oder 2-Filter-Methoden.Active measuring systems are predominantly equipped with electrically operated functional units, such as pumps, control and evaluation electronics, and therefore require an energy supply. They generally consist of a detector-filter combination and an air suction device for filter application or for enriching the radon decay products on the detector surface itself. Semiconductors detectors, scintillation counters, thermoluminescence detectors, electret detectors or solid-state track detectors are used as detectors. With dosimeters of this type, statements can be made about the activity concentrations and / or the potential alpha energy concentration of the donor decay products in the air. Radon gas concentrations are measured by air sampling with special ionization chambers, scintillation chambers, and electret chambers. Activated carbon process or 2-filter methods.
Aktive Meßsysteme für Radonzerfallsprodukte werden hauptsächlich im Bergbau für Kurzzeitmessungen von wenigen Minuten (SAAS-Re¬ port 267) und als kontinuierlich arbeitende Vorrichtungen ver¬ einzelt, aufgrund der hohen Kosten, bei Umgebungsmessungen bis zu einem Monat eingesetzt (SAAS-Report 342). Bei Radonmessungen in Gebäuden werden aktive Meßsysteme zur Bestimmung des Gleich- gewichtszustandes herangezogen. Weiterhin sind aktive Vorrich¬ tungen für Radonzerfallsprodukt-Messungen zur individuellen dosimetrischen Überwachung von Personen bei untertägigen Arbei¬ ten bekannt (Feddersen, Ch., Dissertation A der Fakultät für Technische Wissenschaften der Bergakademie Freiberg, 1986: elektronisches Personendosimeter mit Miniaturpumpe und Halblei¬ terdetektor; "Proc. of the Specialist Meeting on Personal Dosimetry and Area Monitoring Suitable for Radon and Daughter Products", OECD/NEA, Paris 1979 Personendosimeter mit elektrisch betriebener Pumpe, LR 115 als Festkörperspurdetektor und ver¬ schiedenen Absorberfolien; Burian I. u. a., "Pracovni Lekarst- vi", 1989: Personendosimeter mit elektrisch betriebener Membran¬ pumpe, LR 115 als Festkörperspurdetektor und Bremsfolie zur Optimierung der Alpha-Teilchenregistrierung).Active measuring systems for radon decay products are mainly used in mining for short-term measurements of a few minutes (SAAS report 267) and as continuously operating devices, due to the high costs, for environmental measurements of up to one month (SAAS report 342). When measuring radon in buildings, active measuring systems are used to determine the weight condition used. Furthermore, active devices for radon decay product measurements for individual dosimetric monitoring of people working underground are known (Feddersen, Ch., Dissertation A of the Faculty of Technical Sciences of the Bergakademie Freiberg, 1986: electronic personal dosimeter with miniature pump and semiconductor detector; "Proc. Of the Specialist Meeting on Personal Dosimetry and Area Monitoring Suitable for Radon and Daughter Products", OECD / NEA, Paris 1979 Personal dosimeter with electrically operated pump, LR 115 as a solid-state track detector and various absorber foils; Burian I. et al., "Pracovni Lekarst-vi ", 1989: Personal dosimeter with an electrically operated diaphragm pump, LR 115 as a solid-state track detector and brake film to optimize the alpha particle registration).
Passive Meßsysteme verwenden als Detektoren überwiegend Festkör¬ perspurdetektoren, zum Teil auch Thermolumineszenzdetektoren, Elektretdetektoren und Aktivkohle. Die Dosimeter benötigen keine Energieversorgung, haben keine beweglichen Teile und keine elek¬ tronischen Baugruppen. Vom Meßprinzip und den technischen Aus¬ führungen her sind sogenannte Diffusionskammern bekannt. Das Radon gelangt durch natürliche Diffusion durch eine Öffnung, die mit einem Filter für die Radonzerfallsprodukte verschlossen ist, in eine Kammer, in der sich ein oder mehrere passive Detektoren befinden. Aus dem Meßeffekt dieser Detektoren und den Meßbedin¬ gungen kann, nach geeigneter Kalibrierung des Systems, die Radonkonzentration in der Luft bestimmt werden ("Hucl.Instr. Meth.", 7_3 (1980)169; "Health Physics", 40 (1981)693; "Health Physics Society, 30th Annual Meeting", 1985, TPM-D4; "llth Intern.Conf. on SSNTD's", Bristol 1981, S. 539/561/569; "Rad. Prot.Dosimetry" 7_ (1984)341; Riso-M-2483(1985); "Rad.Prot. Dosimetry" 1_ (1984)327).Passive measuring systems mainly use solid-state detectors, in some cases also thermoluminescence detectors, electret detectors and activated carbon. The dosimeters require no power supply, have no moving parts and no electronic assemblies. So-called diffusion chambers are known from the measuring principle and the technical designs. The radon naturally diffuses through an opening, which is closed with a filter for the radon decay products, into a chamber in which one or more passive detectors are located. The radon concentration in the air can be determined from the measurement effect of these detectors and the measurement conditions after suitable calibration of the system ("Hucl.Instr. Meth.", 7_3 (1980) 169; "Health Physics", 40 (1981) 693; "Health Physics Society, 30th Annual Meeting", 1985, TPM-D4; "llth Intern.Conf. On SSNTD's", Bristol 1981, pp. 539/561/569; "Rad. Prot.Dosimetry" 7_ (1984) 341; Riso-M-2483 (1985); "Rad.Prot. Dosimetry" 1_ (1984) 327).
Weiterhin sind offene, alpha-empfindliche Detektoren ohne Ge¬ häuse oder in nicht abgeschlossenen Gehäusen bekannt. Mit ihnen sind nur qualitative Aussagen über die in der Umgebungsluft vor- handene Gesamtalphaaktivität möglich. Sie finden häufig, ohne speziell konfektionierte Dosimeter, Anwendung bei Screeningmes- sungen in Gebäuden zur Bestimmung der Größenordnung der Radon¬ gleichgewichtskonzentration. Die Empfindlichkeit offener Detek¬ toren zeigt eine starke Abhängigkeit vom Gleichgewichtszustand zwischen Radon und seinen kurzlebigen Zerfallsprodukten. Daher ist bei Einschätzungen der Radongleichgewichtskonzentration aus dem Meßsignal offener Detektoren mit Abweichungen von 100 bis 200 % vom wahren Wert zu rechnen.Open, alpha-sensitive detectors without housings or in unclosed housings are also known. With them, only qualitative statements about the existing total alpha activity possible. They are often used, without specially assembled dosimeters, for screening measurements in buildings to determine the order of magnitude of the radon equilibrium concentration. The sensitivity of open detectors shows a strong dependence on the state of equilibrium between radon and its short-lived decay products. Therefore, when estimating the radon equilibrium concentration from the measurement signal of open detectors, deviations of 100 to 200% from the true value can be expected.
Da durch Oberflächendeposition der Radonzerfallsprodukte und Luftbewegungen im allgemeinen kein Gleichgewicht zwischen Radon und seinen kurzlebigen Zerfallsprodukten in der Luft vorliegt, muß zur Ableitung von Aussagen über die dosisbestimmenden Radon¬ zerfallsprodukte aus alleinigen Radonmessungen der Gleichge¬ wichtszustand bekannt sein. Daher wird vielfach ein mittlerer Gleichgewichtsfaktor aus vergleichbaren Belastungssituationen oder internationalen Empfehlungen angenommen oder durch mehrere zusätzliche Stichprobemessungen mit aktiven Kurzzeitmeßgeräten bestimmt. Die Annahme eines Gleichgewichtsfaktors kann jedoch bei der Dosisabschätzung zu erheblichen Fehlern führen.Since there is generally no balance between radon and its short-lived decay products in the air due to surface deposition of the radon decay products and air movements, the equilibrium state must be known in order to derive statements about the dose-determining radon decay products from radon measurements alone. Therefore, an average equilibrium factor from comparable stress situations or international recommendations is often assumed or determined by several additional random test measurements with active short-term measuring devices. However, assuming an equilibrium factor can lead to significant errors in dose estimation.
Weiterhin sind die Konzentrationen des Radon und seiner Zer¬ fallsprodukte in der Luft starken örtlichen, tageszeitlichen und saisonalen Schwankungen unterworfen. Viele bekannte aktive Me߬ systeme gestatten jedoch nur Kurzzeitaussagen aufgrund weniger Minuten Meßzeit. Daher können KurzZeitmessungen leicht zu einer völligen Fehleinschätzung der tatsächlichen Strahlungssituation führen. Nur aus Messungen über längere Zeiträume, von einigen Wochen bis zu einem halben Jahr und länger, lassen sich gesi¬ cherte Aussagen ableiten. Kontinuierlich arbeitende aktive Meßsysteme zur Bestimmung des Radonzerfallproduktgehaltes der Luft sind sehr teuer und besitzen eine aufwendige Meß- und Au-?*"ertetechnik. Sie sind daher nur für ausgewählte Überwa- ch .^gsaufgaben einsetzbar. Langzeitintegrierende in situ-Messungen zur Erfassung der vor¬ handenen Schwankungen der Radonkonzentration werden bevorzugt mit Hilfe passiver Meßsysteme unter Verwendung von Festkörper¬ spurdetektoren durchgeführt, da sie einfach im Aufbau, kosten¬ günstig in der Herstellung, energieunabhängig sowie leicht zu handhaben und auszuwerten sind. Speziell für personendosime- trische Zwecke wurden kleine passive, langzeitintegrierende Me߬ systeme entwickelt ("Proc. llth Intern.Conf. on SSNTD's", Bristol 1981, S. 531; Miles, J.C.H. u. a., "Radiolog. Prot. Bul¬ letin" 42. (1981)), die jedoch zur Interpretation der Meßergeb¬ nisse Annahmen über die Gleichgewichtsbedingungen in der Luft erfordern.Furthermore, the concentrations of radon and its decay products in the air are subject to strong local, daily and seasonal fluctuations. However, many known active measuring systems only allow short-term statements based on a few minutes of measuring time. Therefore, short-time measurements can easily lead to a complete misjudgment of the actual radiation situation. Reliable statements can only be derived from measurements over longer periods of time, from a few weeks to half a year and longer. Continuously operating active measuring systems for determining the radon decay product content in the air are very expensive and have a complex measuring and o? * Ertetechnik. "They are, therefore, ch. Only for selected supervision ^ gsaufgaben used. Long-term integrating in-situ measurements for detecting the existing fluctuations in the radon concentration are preferably carried out with the aid of passive measuring systems using solid-state track detectors, since they are simple in construction, inexpensive to manufacture, energy-independent and easy to handle and evaluate. Small passive, long-term integrating measuring systems were developed especially for personal dosimetric purposes ("Proc. IIth Intern.Conf. On SSNTD's", Bristol 1981, p. 531; Miles, JCH et al., "Radiolog. Prot. Bulletin" 42 . (1981)), which, however, require assumptions about the equilibrium conditions in the air to interpret the measurement results.
Die Trennung der Anteile des Radon und seiner Zerfallsprodukte erfordert bei den bekannten Meßsystemen die Berücksichtigung der Betrachtungsbedingungen und der Registrierungseigenschaften des Detektors (Urban, M., "Proc. 13th Intern.Conf. on SSNTD's", Rom 1985) oder die Anwendung spezieller Nuklidsammlungs- bzw. Tren¬ nungsmethoden, wie elektrische Felder ("Health Physics Society, 30th Annual Meetin", 1985, TPM-D3) oder Absorberfolien vor den Detektoren während der Bestrahlung.In the known measuring systems, the separation of the radon and its decay products requires consideration of the observation conditions and the registration properties of the detector (Urban, M., "Proc. 13th Intern.Conf. On SSNTD's", Rome 1985) or the use of special nuclide collection or separation methods, such as electric fields ("Health Physics Society, 30th Annual Meetin", 1985, TPM-D3) or absorber films in front of the detectors during the irradiation.
Einfache passive Langzeitdosimeter, die eine direkte Bestimmung der Radonzerfallsprodukt-Konzentration in der Luft erlauben und damit in breitem Umfang dosisrelevante Aussagen über Belastungs¬ situationen und die tatsächlich akkumulierte Inkalationsdosis von Personen ermöglichen, sind nicht bekannt.Simple passive long-term dosimeters, which allow a direct determination of the radon decay product concentration in the air and thus enable dose-relevant statements about exposure situations and the actually accumulated dose of people to be accumulated, are not known.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein passives Dosimeter zur integrierenden Messung des Radonzerfall¬ produktanteiles in der Luft zu schaffen, wobei hoch alphaemp¬ findliche, passive Detektoren zur Messung und Auswertung einge¬ setzt und dabei verschiedene Empfindlichkeiten bzw. notwendige Expositionszeiten entsprechend der Anwendung gewährleistet wer¬ den. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mit paar¬ weise gleichen, in unmittelbarer Nähe zueinander befindlichen Detektoren gemessen wird, wobei jeweils einer der paarweise an¬ geordneten Detektoren gegenüber den Radonzerfallsprodukten aus der Luft isoliert wird und die Detektoren anschließend ausgewer¬ tet werden und wobei Aussagen über den Radonzerfallsproduktan¬ teil bzw. die potentielle Alpha-Energiekonzentration eines be¬ liebigen Gemisches kurzlebiger Radonzerfallsprodukte in der Luft aus dem Differenzsignal der paarweise gleichen Detektoren abge¬ leitet werden.The invention has for its object to provide a method and a passive dosimeter for integrally measuring the radon decay product content in the air, using highly alpha-sensitive, passive detectors for measurement and evaluation and thereby corresponding to different sensitivities or necessary exposure times the application are guaranteed. According to the invention, the object is achieved in that measurements are carried out with pairs of identical detectors located in close proximity to one another, one of the detectors arranged in pairs being isolated from the air from the radon decay products and the detectors subsequently being evaluated, and wherein Statements about the radon decay product portion or the potential alpha energy concentration of an arbitrary mixture of short-lived radon decay products in the air can be derived from the difference signal of the same pair of detectors.
Hierbei kann bei der Auswertung aus dem Meßsignal des gegenüber den Radonzerfallsprodukten aus der Luft isolierten Detektors die Radonkonzentration sowie aus diesem Meßsignal und dem Differenz¬ signal der paarweise gleichen Detektoren der Gleichgewichtsfak¬ tor hinsichtlich der potentiellen Alpha-Energie abgeleitet werden. Um dabei verschiedene Empfindlichkeiten bzw. notwendige Expositionszeiten zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, wenn mit paarweise gleichen, auswechselbaren, in unmittelbarer Nähe zu¬ einander befindlichen Detektoren gemessen wird, die paarweise unterschiedliche Alpha-Empfindlichkeit besitzen.In this case, when evaluating from the measurement signal of the detector isolated from the air in relation to the radon decay products, the radon concentration and the equilibrium factor with regard to the potential alpha energy can be derived from this measurement signal and the difference signal of the detectors which are identical in pairs. In order to guarantee different sensitivities or necessary exposure times, it is expedient if measurements are carried out with identical, interchangeable detectors which are located in close proximity to one another and have different alpha sensitivity in pairs.
Hierbei ist es möglich, daß mit alpha-empfindlichen Detektoren in Form von Festkörperspurdetektoren, vorzugsweise Polydiethy- len-glycol- bis (Allylcarbonat) oder/und Polycarbonat-Detektor- folie oder Thermolumineszenzdetektoren, vorzugsweise Dünn¬ schicht-LiF: Mg, Cu, P gemessen wird.It is possible that with alpha-sensitive detectors in the form of solid-state track detectors, preferably polydiethylene glycol bis (allyl carbonate) or / and polycarbonate detector films or thermoluminescence detectors, preferably thin-layer LiF: Mg, Cu, P is measured.
In weiterer Ausbildung umfaßt die Lösung ein passives Dosimeter, bei dem paarweise gleiche Detektoren in geometrisch identischen, in unmittelbarer Nähe zueinander liegenden Kammern von gleichem Volumen auswechselbar angeordnet sind, wobei die Kammern gleiche Diffusionsöffnungen aufweisen und eine der Kammern mit einem die in ihr angeordneten Detektoren gegenüber Radonzerfallsprodukte isolierenden Filter abgedeckt ist. Vorzugsweise sind die Dif¬ fusionsöffnungen in einem, die jeweilige Kammer verschließenden Deckel angeordnet. Dabei können die Kammern aus einem elektrisch leitfähigen Ma¬ terial, wie mit Kohlenstoff versetzter bzw. beschichteter Plaste, oder einem Metall oder einem Kunststoff mit einem spe¬ ziellen Zusatz, der eine gleichmäßige elektrostatische Aufladung des Gehäuses gewährleistet, bestehen.In a further embodiment, the solution comprises a passive dosimeter, in which the same detectors are exchangeably arranged in pairs in geometrically identical chambers of the same volume which are in close proximity to one another, the chambers having the same diffusion openings and one of the chambers with one of the detectors arranged in it Radon decay isolating filter is covered. The diffusion openings are preferably arranged in a cover closing the respective chamber. The chambers can consist of an electrically conductive material, such as carbon mixed or coated with plastic, or a metal or a plastic with a special additive, which ensures a uniform electrostatic charging of the housing.
Es ist zweckmäßig, daß die Detektoren in den Kammern von jeweils einer gleichen, dünnen leitfähigen Folie, wie einer aluminisier- ten Plastfolie, bedeckt sind.It is expedient for the detectors in the chambers to be covered by the same thin conductive foil, such as an aluminized plastic foil.
Vorteilhafterweise besteht der Filter zur Gewährleistung ver¬ schiedener Empfindlichkeiten bzw. notwendiger Expositionszeiten aus einer dünnen Polyethylenfolie niedriger Dichte oder einem hydrophobierte Glasfaserfilter.To ensure various sensitivities or necessary exposure times, the filter advantageously consists of a thin, low-density polyethylene film or a hydrophobic glass fiber filter.
Es ist möglich, daß die Flächen der Diffusionsöffnungen wahl¬ weise veränderbar und dabei auch ein- oder mehrseitig teilweise abdeckbar sind.It is possible that the surfaces of the diffusion openings can be changed optionally and can also be partially covered on one or more sides.
Eine zweckmäßige Form der Ausbildung des Dosimeters, besonders in Form eines Personendosimeters, besteht darin, daß die Kammern unmittelbar nebeneinanderliegend angeordnet sind.An expedient form of the formation of the dosimeter, particularly in the form of a personal dosimeter, is that the chambers are arranged directly next to one another.
Eine weitere Möglichkeit ist dadurch gegeben, daß die Kammern unmittelbar übereinander angeordnet sind, wobei die untere Kam¬ mer durch den die in ihr befindlichen Detektoren gegenüber Radonzerfallsprodukte isolierenden Filter abgedeckt ist.A further possibility is provided in that the chambers are arranged directly one above the other, the lower chamber being covered by the filter isolating the detectors in it from radon decay products.
Vorzugsweise ist bei dieser Ausführung der Detektor in der obe¬ ren Kammer in dem, die Diffusionsöffnungen der unteren Kammer enthaltenden Deckel angeordnet.In this embodiment, the detector is preferably arranged in the upper chamber in the cover containing the diffusion openings of the lower chamber.
Der Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht in der di¬ rekten Bestimmung des belastungsrelevanten Radonzerfallprodukt¬ gehaltes der Luft ohne Zuhilfenahme der in hohem Maße fehlerbe- hafteten Annahme mittlerer Gleichgewichtsfaktoren im Zusammen¬ hang mit alleinigen Radonmessungen. Weitere Vorteile sind der einfache Aufbau, die geringen Abmessungen und das niedrige Eigengewicht des Dosimeters, die niedrigen Herstellungs- und Detektorauswertekosten sowie die zu vernachlässigende Beein¬ flussung der Dosimetermeßsignale durch Umwelteinflüsse. Die zu verwendenden Detektoren sind einfach zu handhaben und sicher auswertbar. Nach erfolgter Auswechselung der Detektoren kann das Dosimeter wiederverwendet werden.The main advantage of the solution according to the invention consists in the direct determination of the load-relevant radon decay product content of the air without the aid of the highly error-corrected were liable to assume average equilibrium factors in connection with radon measurements alone. Further advantages are the simple structure, the small dimensions and the low weight of the dosimeter, the low manufacturing and detector evaluation costs as well as the negligible influence of the dosimeter measurement signals by environmental influences. The detectors to be used are easy to use and can be evaluated safely. Once the detectors have been replaced, the dosimeter can be reused.
Außerdem sind mit dem passiven Dosimeter verschiedene Empfind¬ lichkeiten in einfacher Weise realisierbar. Es sind Messungen in völlig unbekannter, erhöhter und auch in stark schwankender Radon/Radonzerfallsprodukt-Atmosphäre in großem Umfang möglich. Die einfache technische Realisierung der Methode in Form von Orts- oder Personendosimetern erlaubt die Anwendung derartiger Dosimeter in den unterschiedlichsten Einsatzgebieten. Ein sr - ches an der Brust getragenes Personendosimeter mit nach vor: gerichteten Diffusionsöffnungen ermöglicht speziell in stark be¬ wegter Atmosphäre, wie häufig in Bergwerken, wo belastungsrele¬ vante Radonzerfallsprodukt-Messungen sehr fehlerbehaftet sind, eine wesentlich genauere Belastungsermittlung bei Personen auf¬ grund der besseren Annäherung an das Inhalationsmodell. Hierfür ist es zweckmäßig, an der Rückseite des Dosimeters eine Halte¬ klammer anzuordnen. Weiterhin ist es möglich, außer den, die De¬ tektoren aufnehmenden Kammern Meßpunkt& für parallele oder wei¬ tere Messungen anzuordnen.In addition, various sensitivities can be easily realized with the passive dosimeter. Measurements in a completely unknown, elevated and also strongly fluctuating radon / radon decay product atmosphere are possible on a large scale. The simple technical implementation of the method in the form of local or personal dosimeters allows the use of such dosimeters in a wide variety of applications. A real personal dosimeter worn on the chest with forward-facing diffusion openings enables, in particular in a highly moving atmosphere, as is often the case in mines, where load-relevant radon decay product measurements are very error-prone, a much more accurate load determination for people on the basis of the better approximation to the inhalation model. For this purpose, it is expedient to arrange a retaining clip on the back of the dosimeter. Furthermore, it is possible to arrange measuring point & for parallel or further measurements in addition to the chambers receiving the detectors.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, auf dem Do¬ simeter einen in Längsrichtung verschiebbaren Verschlußdeckel anzuordnen, wobei dieser Öffnungen aufweist, durch welche die Diffusionsöffnungen geöffnet oder verschlossen werden.A further embodiment of the invention consists in arranging a closure cover which can be displaced in the longitudinal direction on the dosimeter, said cover having openings through which the diffusion openings are opened or closed.
Eine vorteilhafte Lösung besteht dabei darin, daß die Öffnungen in ihrer Lage und der Anzahl der Lage sowie der Anzahl der Diffusionsöffnungen entsprechen. Es ist auch möglich, daß eine einzige Öffnung angeordnet ist, deren Innendurchmesser etwas größer als die äußere Umfangslinie um die Diffusionsöffnungen ist.An advantageous solution is that the openings correspond in their position and the number of layers and the number of diffusion openings. It is also possible for a single opening to be arranged, the inside diameter of which is somewhat larger than the outer circumferential line around the diffusion openings.
Um eine sichere Bewegung in Längsrichtung zu erreichen, kann der Verschlußdeckel mit dem Gehäuse über einen Schiebesitz verbunden sein, wobei der Verschlußdeckel mit seinen Seitenwänden eine wulstartige Verdeckung am oberen Rand des Gehäuses umgreift.In order to achieve a safe movement in the longitudinal direction, the closure cover can be connected to the housing via a sliding seat, the closure cover with its side walls encompassing a bead-like covering on the upper edge of the housing.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention is explained using exemplary embodiments. In the accompanying drawing:
Fig. 1: die Vorderansicht eines passiven Dosimeters mit nebeneinander angeordneten Kammern im Schnitt,1: the front view of a passive dosimeter with chambers arranged side by side in section,
Fig. 2: die Vorderansicht eines passiven Dosimeters mit überein¬ ander angeordneten Kammern im Schnitt,2: the front view of a passive dosimeter with chambers arranged one above the other in section,
Fig. 3: die Draufsicht auf einen Deckel mit Diffusionsöffnungen,3: the top view of a lid with diffusion openings,
Fig. 4: die Draufsicht auf einen Deckel mit Diffusionsöffnungen und Detektor,4: the top view of a lid with diffusion openings and detector,
Fig. 5: die Draufsicht auf ein Dosimeter mit Verschlußdeckel,5: the top view of a dosimeter with a closure lid,
Fig. 6: den Schnitt 6-6 nach Fig. 5.6: section 6-6 according to FIG. 5.
Die Zeichnungen zeigen das passive Dosimeter in schematischer Darstellung. Zur Verdeutlichung des Auf aus sind dabei besonders die Detektoren 3, der Filter 6 und die Folien 7 dicker darge¬ stellt. Die tatsächliche Dicke eines Poly-diethylen-glycol- bis (Allylcarbonat)-Detektors 3 liegt etwa bei 0,9 mm und die des Filters 6 aus Polyethylen niedriger Dichte bei etwa 30 μm und die des hydrophobierten Glasfaserfilters bei 350 μm. Wie nach¬ stehend erläutert, ist es erforderlich, daß die Kammern 2 ein gleiches Volumen aufweisen. Dieses kann in einfacher Weise da¬ durch erfolgen, daß der Rauminhalt der entsprechenden Kammer 2 um das Volumen des Filters 6 vergrößert wird.The drawings show the passive dosimeter in a schematic representation. To illustrate the opening, the detectors 3, the filter 6 and the foils 7 in particular are shown thicker. The actual thickness of a poly-diethylene-glycol bis (allyl carbonate) detector 3 is approximately 0.9 mm and that of the filter 6 made of low-density polyethylene is approximately 30 μm and that of the hydrophobized glass fiber filter is 350 μm. As explained below, it is necessary for the chambers 2 to have the same volume. This can be done in a simple manner by increasing the volume of the corresponding chamber 2 by the volume of the filter 6.
In Fig. 1 ist ein passives Dosimeter dargestellt, welches in einem Gehäuse 1 zwei dicht nebeneinander angeordnete Kammern 2 aufweist. Die Kammern 2 sind geometrisch identisch und weisen ein gleiches Volumen auf. Dieses ist eine Grundlage des Meßprin¬ zips. Am Boden beider Kammern 2 ist jeweils ein Detektor 3 ange¬ ordnet. In nicht dargestellter Weise kann in einer Kammer 2 auch eine Gruppe von Detektoren 3 unterschiedlicher Alpha-Emp¬ findlichkeit angeordnet sein. Dabei ist es jedoch wesentlich, daß in beiden Kammern 2 gleiche Detektoren 3 bzw. Gruppen von Detektoren 3 angeordnet sind. Auf den Detektoren 3 kann eine Folie 7, vorzugsweise eine dünne aluminisierte Plastfolie, liegen. Durch diese wird die Reproduzierbarkeit der Messungen verbessert. Über den Detektoren 3 ist eine Sicherung 8, bei¬ spielsweise ein Sprengring, eingebaut, der den Detektor 3 am Boden der Kammer 2 fixiert und gleichzeitig dessen leichte Auswechselung ermöglicht.1 shows a passive dosimeter, which has two chambers 2 arranged closely next to one another in a housing 1 having. The chambers 2 are geometrically identical and have the same volume. This is the basis of the measuring principle. A detector 3 is arranged at the bottom of both chambers 2. In a manner not shown, a group of detectors 3 of different alpha sensitivity can also be arranged in a chamber 2. It is essential, however, that the same detectors 3 or groups of detectors 3 are arranged in both chambers 2. A film 7, preferably a thin aluminized plastic film, can lie on the detectors 3. This improves the reproducibility of the measurements. A fuse 8, for example a snap ring, is installed above the detectors 3, which fixes the detector 3 to the bottom of the chamber 2 and at the same time enables its easy replacement.
Jede der Kammern 2 ist an ihrem oberen Ende durch einen Deckel 4, wie er auch in der Fig. 3 dargestellt ist, dicht verschlos¬ sen. Die Deckel 4 weisen Diffusionsöffnungen 5 auf, durch die die Luft in die Kammer 2 eintritt und auf den Detektor 3 ein¬ wirken kann.Each of the chambers 2 is sealed at its upper end by a cover 4, as is also shown in FIG. 3. The covers 4 have diffusion openings 5 through which the air enters the chamber 2 and can act on the detector 3.
Eine zweckmäßige Verschlußform besteht darin, daß der Deckel 4 auf die Kammer 2 unter mechanischem Druck aufgesetzt wird, bis die Oberkante des Deckels 4 mit der Kante des Gehäuses 1 ab¬ schließt. Um ein unbefugtes Öffnen des Dosimeters zu verhindern, können an sich bekannte Sicherungen vorgesehen sein.A useful form of closure is that the cover 4 is placed on the chamber 2 under mechanical pressure until the upper edge of the cover 4 closes with the edge of the housing 1. In order to prevent unauthorized opening of the dosimeter, fuses known per se can be provided.
Bei einer der beiden Kammern 2 ist unter dem Deckel 4 ein Filter 6 angeordnet, so daß die Diffusionsöffnungen 5 durch diesen ab¬ gedichtet sind. Der Filter 6 besteht vorzugsweise aus einer Polyethylenfolie niedriger Dichte oder einem hydrophobiertem Glasfaserfilter. Während die Radonzerfallsprodukte von dem Fil¬ ter 6 zurückgehalten werden, erfolgt ein Radongaskonzentrations- ausgleich zwischen Umgebungsluft und dem Inneren der Kammer 2 in wenigen Minuten. Die Anzahl der Diffusionsöffnungen 5 und damit die Gasaustausch¬ fläche kann unterschiedlich sein. Damit sind unterschiedliche Empfindlichkeiten bzw. notwendige Expositionszeiten des Dosime¬ ters in einfacher Weise realisierbar.In one of the two chambers 2, a filter 6 is arranged under the cover 4, so that the diffusion openings 5 are sealed by it. The filter 6 preferably consists of a low-density polyethylene film or a hydrophobic glass fiber filter. While the radon decay products are retained by the filter 6, a radon gas concentration compensation between the ambient air and the interior of the chamber 2 takes place in a few minutes. The number of diffusion openings 5 and thus the gas exchange surface can be different. Different sensitivities or necessary exposure times of the dosimeter can thus be implemented in a simple manner.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines passiven Dosimeters ist in Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 4 dargestellt. Bei diesem Dosi¬ meter sind die geometrisch identischen Kammern 2 gleichen Volu¬ mens in dem Gehäuse 1 übereinander angeordnet. Im Boden der Kam¬ mer 2 befindet sich der Detektor 3. Bei dem dargestellten Aus¬ führungsbeispiel wurden die Folie 7 und die Sicherung 8 wegge¬ lassen. Es ist natürlich auch bei diesem Aufbau möglich, diese Elemente einzusetzen.Another exemplary embodiment of a passive dosimeter is shown in FIG. 2 in conjunction with FIG. 4. In this dosimeter, the geometrically identical chambers 2 of the same volume are arranged one above the other in the housing 1. The detector 3 is located in the bottom of the chamber 2. In the embodiment shown, the film 7 and the fuse 8 have been omitted. It is of course also possible to use these elements with this structure.
Der in der oberen Kammer 2 liegende Detektor 3 befindet sich im Deckel 4 der unteren Kammer 2, der gleichzeitig den Boden der oberen Kammer 2 bildet. Wesentlich für den Aufbau ist es eben¬ falls hierbei, daß der Aufbau in beiden Kammern 2 bei gleichem Volumen identisch ist. Wenn der Detektor 3 im Boden der oberen bzw. dem Deckel 4 der unteren Kammer 2 angeordnet ist, dann kön¬ nen die beiden Kammern 2 die Diffusionsöffnungen 5 nur in dem von dem Detektor 3 nicht bedeckten Teil des jeweiligen Deckels 4 angeordnet sein. Der grundsätzliche Aufbau eines derartigen Dek- kels 4 wird dabei aus der Fig. 4 deutlich, wobei in der Randzone Diffusionsöffnungen 5 und im Zentrum des Deckels 4 der Detektor 3 angeordnet ist.The detector 3 located in the upper chamber 2 is located in the cover 4 of the lower chamber 2, which at the same time forms the bottom of the upper chamber 2. It is also essential for the structure that the structure in both chambers 2 is identical for the same volume. If the detector 3 is arranged in the bottom of the upper or the cover 4 of the lower chamber 2, then the two chambers 2, the diffusion openings 5 can only be arranged in that part of the respective cover 4 which is not covered by the detector 3. The basic structure of such a cover 4 is clear from FIG. 4, diffusion openings 5 being arranged in the edge zone and detector 3 being arranged in the center of the cover 4.
Der Filter 6 ist bei einem Aufbau des Dosimeters entsprechend Fig. 2 in der unteren Kammer 2 angeordnet. Zur Auswechselung der Detektoren 3 ist das Dosimeter mit an sich bekannten Mitteln zu öffnen, beispielsweise können die Kammern 2 miteinander ver¬ schraubt sein.When the dosimeter is constructed in accordance with FIG. 2, the filter 6 is arranged in the lower chamber 2. To replace the detectors 3, the dosimeter can be opened by means known per se, for example the chambers 2 can be screwed together.
In mehreren Versuchsreihen wurde eine größere Anzahl der erfin¬ dungsgemäßen passiven Dosimeter, bestehend aus PVC-Kunststoff von etwa der Größe einer Streichholzschachtel, unterschiedli¬ chen Atmosphären mit erhöhten Radon/Radonzerfallprodukt-Kon¬ zentrationen ausgesetzt. Die verwendeten Poly-diethylen-Glycol- (Allylcarbonat)-Detektoren der Abmessungen 13 x 13 mm und 0,9 mm Dicke wurden anschließend in 4n KOH, 6 h bei 80° C chemisch ge¬ ätzt. Die Detektoruntergrundätzspurdichte betrug 20 Spuren/cm2 mit einer einfachen Standardabweichung von 50 %. Als Meßsignal bezüglich der Radonkonzentration wurde die Ätzspurdichte auf dem Detektor in der Kammer mit Filterfolie vor den Diffusionsöffnun¬ gen und als Meßsignal bezüglich der potentiellen Alpha-Energie¬ konzentration der Radonzerfallsprodukte die Differenz der Ätz¬ spurdichten auf den Detektoren in der Kammer ohne und mit Fil¬ terfolie vor den Diffusionsöffnungen verwendet. Daraus ergab sich bezüglich der Radonkonzentration eine Empfindlichkeit des Dosimeters von 2,02 . 10"-* Spuren cm""2/Bq . m"^ . h mit einer einfachen Standardabweichung von 11 % und bezüglich der poten¬ tiellen Alpha-Energiekonzentration der Radonzerfallsprodukte eine Empfindlichkeit von 1,35 . 10"' Spuren . cm"2/MeV . m~^ . h mit einer einfachen Standardabweichung von 18 %. Der Gleichge¬ wichtsfaktor hinsichtlich der potentiellen Alpha-Energie vari¬ ierte bei den Kalibrierungen im Bereich von 0,26 bis 0,75. Der auf die potentielle Alpha-Energie bezogene freie Anteil der Ra¬ donzerfallsprodukte lag bei den Kalibrierungen im Bereich von 0,01 bis 0,06.In a number of test series, a large number of the passive dosimeters according to the invention, consisting of PVC plastic, were tested about the size of a matchbox, exposed to different atmospheres with increased radon / radon decay product concentrations. The poly-diethylene-glycol (allyl carbonate) detectors of dimensions 13 × 13 mm and 0.9 mm thick were then chemically etched in 4N KOH for 6 hours at 80 ° C. The detector background etch trace density was 20 traces / cm 2 with a simple standard deviation of 50%. The etching trace density on the detector in the chamber with filter film in front of the diffusion openings was used as the measuring signal with regard to the radon concentration and the difference in the etching trace densities on the detectors in the chamber without and with fil as the measuring signal regarding the potential alpha energy concentration of the radon decay products ¬ ter film used in front of the diffusion openings. This resulted in a sensitivity of the dosimeter of 2.02 with regard to the radon concentration. 10 "- * tracks cm"" 2 / Bq. M" ^. h with a simple standard deviation of 11% and a sensitivity of 1.35 with regard to the potential alpha energy concentration of the radon decay products. 10 "'tracks. Cm" 2 / MeV. m ~ ^. h with a simple standard deviation of 18%. The equilibrium factor with regard to the potential alpha energy varied in the calibrations in the range from 0.26 to 0.75. The free portion of the decay products related to the potential alpha energy in the calibrations was in the range from 0.01 to 0.06.
Bei einer visuell sicher auswertbaren Ätzspurdichtedifferenz auf den Derektoren des exponierten Dosimeters von 300 Spuren cm"2 ist eine potentielle Alpha-Energiekonzentration der Radonzer¬ fallsprodukte in der Luft von 4 . 10 MeV m~^ nach einer Exposi¬ tionszeitdauer des Dosimeters von 56 h nachweisbar.With a visually reliably evaluable etching trace density difference on the derectors of the exposed dosimeter of 300 traces cm "2 , a potential alpha energy concentration of the radon decay products in the air of 4.10 MeV m ~ ^ after an exposure period of the dosimeter of 56 h can be demonstrated .
Der geringe Fehler der Empfindlichkeit des Dosimeters bei der Bestimmung der belastungsrelevanten potentiellen Alpha-Energie¬ konzentration eines beliebigen Gemisches kurzlebiger Radonzer¬ fallsprodukte in der das Dosimeter während der Exposition umge¬ benden Luft, ermittelt in einem weiten Bereich verschiedener Gleichgewichtsbedingungen, gestattet eine breite Anwendung als individuelles Dosimeter in erhöhter und sich stark ändernder Radon/Radonzerfallsprodukt-Atmosphäre. Die Expositionszeit des Dosimeters ist dabei entsprechend der konkreten Überwachungsauf¬ gabe zu wählen.The slight error in the sensitivity of the dosimeter when determining the exposure-relevant potential alpha energy concentration of any mixture of short-lived radon decay products in the air surrounding the dosimeter during the exposure, determined in a wide range of different ways Equilibrium conditions, allows wide use as an individual dosimeter in an elevated and rapidly changing radon / radon decay product atmosphere. The exposure time of the dosimeter is to be selected according to the specific monitoring task.
Es ist natürlich möglich, das Dosimeter als ein Personendosime¬ ter auszubilden. Hierbei ist an einem Dosimeter entsprechend Fig. 1 eine Halteklammer auf dessen Rückseite angeordnet. Da¬ durch kann dasselbe an der Bekleidung befestigt sein. An einem derartigen passiven Dosimeter können neben den zwei Kammern 2 für die Differenzmessung weitere Meßpunkte für parallele oder andere Messungen vorgesehen sein.It is of course possible to design the dosimeter as a personal dosimeter. Here, a holding clip is arranged on the back of a dosimeter according to FIG. 1. As a result, the same can be attached to the clothing. In such a passive dosimeter, in addition to the two chambers 2 for the differential measurement, further measurement points for parallel or other measurements can be provided.
So ist es beispielsweise möglich, zur Messung der externen Gammastrahlungsdosis zusätzlich auswechselbare, hoch gam aemp- findliche Thermolumineszenzdetektoren im Gehäuse 1 anzuordnen.For example, to measure the external gamma radiation dose, it is also possible to arrange exchangeable, highly sensitive thermoluminescent detectors in the housing 1.
Es ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mög¬ lich, die paarweise gleichen, in unmittelbarer Nähe zueinander befindlichen Detektoren 3 in ortsfesten Meßstellen in den zu überwachenden Räumen anzuordnen.To carry out the method according to the invention, it is possible to arrange the detectors 3, which are identical in pairs and are located in close proximity to one another, in fixed measuring points in the rooms to be monitored.
In Fig. 5 und 6 ist ein passives Dosimeter, auf dem ein in Längsrichtung verschiebbarer Verschlußdeckel 9 angeordnet ist, dargestellt.5 and 6, a passive dosimeter, on which a longitudinally displaceable closure cap 9 is arranged, is shown.
Der Verschlußdeckel 9 weist Öffnungen 10 auf, durch die die Diffusionsöffnungen 5 geöffnet oder verschlossen werden können. Die Ausbildung und Anordnung der Öffnungen 10 kann unterschied¬ lich sein. So ist es möglich, diese als einzelne Bohrungen (Fig. 5, linke Seite) oder als eine einzige große Öffnung 10 (Fig. 5, rechte Seite) auszubilden.The closure cover 9 has openings 10 through which the diffusion openings 5 can be opened or closed. The design and arrangement of the openings 10 can be different. It is thus possible to design these as individual bores (FIG. 5, left side) or as a single large opening 10 (FIG. 5, right side).
Die einzelnen Bohrungen entsprechen in ihrer Lage der Lage der DiffusionsÖffnungen 5. Hierdurch sind in deren Abdeckungen nur relativ geringe Verschiebungen erforderlich. Bei der Ausbildung als eine einzige große Öffnung 10 ist ihr Innendurchmesser etwas größer als die äußere Umfangslinie um die Diffusionsöffnungen. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß auch in dunklen Stollen ein sicherer Verschluß gewährleistet ist. Zur Vermeidung einer nicht beabsichtigten Verschiebung können zwischen Verschlußdek- kel 9 und Gehäuse 1 in nicht dargestellter Weise an sich be¬ kannte Rastelemente angeordnet sein.The position of the individual bores corresponds to the position of the diffusion openings 5. As a result, only relatively slight displacements are required in their covers. During training as a single large opening 10, its inner diameter is slightly larger than the outer circumferential line around the diffusion openings. This training has the advantage that a secure closure is guaranteed even in dark tunnels. To avoid an unintentional displacement, locking elements known per se can be arranged between the closure cap 9 and the housing 1 in a manner not shown.
In Fig. 6 ist ein Schiebesitz 11 dargestellt, wobei der Ver¬ schlußdeckel 9 mit seinen Seitenwänden eine wulstartige Ver¬ dickung am oberen Rand des Gehäuses 1 umgreift.FIG. 6 shows a sliding seat 11, the closure cover 9 with its side walls encompassing a bead-like thickening on the upper edge of the housing 1.
Mit einem derartigen Verschlußdeckel 9 ist es möglich, ein pas¬ sives Dosimeter sicher zur Meßstelle zu bringen, ohne daß die Detektoren bereits durch Strahlungen beeinflußt wurden. Ein ent¬ sprechender Rücktransport von der Meßstelle ist ebenfalls ge¬ währleistet.With such a cover 9 it is possible to bring a passive dosimeter safely to the measuring point without the detectors having already been influenced by radiation. A corresponding return transport from the measuring point is also ensured.
Die dargelegten Beispiele, insbesondere auch die vorstehend er¬ läuterten Versuchsergebnisse, dienen der Erläuterung der erfin¬ dungsgemäßen Lösung. Sie ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt. The examples set out, in particular also the test results explained above, serve to explain the solution according to the invention. However, it is not limited to these examples.
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Legal Events
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| AL | Designated countries for regional patents |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |