Hur mäter jag strålning?

Vissa Geiger-räknare mäter bara radioaktivitet, andra mäter bara strålningsexponering och andra mäter båda faktorerna.

Medan måttenheterna är lite knepiga, med uppmärksamhet på detaljer och rätt verktyg kan du mäta strålning snabbt och enkelt. Lär dig ins och outs att använda detektorer och bekanta dig med de olika sätt att mäta strålning. Den första är radioaktivitet, eller antalet partiklar som frigörs av instabila atomer, och det mäts i räkningar per minut (cpm). Du kan inte säga hur farlig strålning är genom att bara mäta radioaktivitet. För att bedöma hälsorisken måste du mäta strålningsdosen och identifiera den specifika typen av strålning som finns.

Metod 1 av 3: lära sig att använda detekteringsenheter

1
Köp en detekteringsenhet online eller hos en lableverantör. Leta efter strålningsmätare online eller hos en laboratorieleverantör. Enheter som detekterar strålning inkluderar Geiger-räknare, joniseringskammare och personliga dosimetrar. I allmänhet upptäcker enheter kontaminering, mäter dos eller gör båda.
- Generellt är Geiger-räknare det enklaste sättet att hitta radioaktiv förorening och mäta exponering. Vissa Geiger-räknare mäter bara radioaktivitet, andra mäter bara strålningsexponering och andra mäter båda faktorerna.
- Medan de som används professionellt kan kosta tusentals dollar (US), kan du hitta exakta digitala enheter som mäter båda värdena för 220€ till 370€ Mätare med analoga skärmar som bara mäter en faktor är tillgängliga för cirka 75€
- Människor som arbetar runt strålning, som röntgentekniker, spårar vanligtvis strålningsdosen med bärbara personliga dosimetrar. Dessa enheter låter ett larm när strålningsdosenivåerna når ohälsosamma nivåer, men de kan inte användas för att lokalisera radioaktivt material.
2
Sätt på enheten och ställ in den vid lägsta skala vid behov. Strålningsdetektorer med analoga skärmar har en omkopplare eller knapp som justerar skärmens skala. Innan du genomför din undersökning, ställ in skalan på "x1" för att säkerställa en korrekt avläsning.
- Analoga enheter som mäter radioaktivitet visar en skala av räkningar per minut i intervaller på 100. För mätare som mäter både radioaktivitet och exponering kommer det att finnas en ytterligare skala i mSv / h (milliSieverts per timme, den internationella enheten för doshastighet) eller mR / h (milliroentgen per timme, en enhet för doshastighet som ibland används i USA).
- Antag att du mäter radioaktivitet och tar en avläsning på 100 cpm. Om skalan är inställd på "x10" istället för "x1" är det faktiska antalet 10 gånger 100 eller 1000 cpm. Anta att du mäter doshastigheten och får en avläsning på 0,01 mSv / h, vilket ser säkert ut. Om din skala är inställd på "x100" är doshastigheten faktiskt 1 mSv / h, vilket är extremt farligt.
- Att ställa in skalan är ett måste för mätare med analoga skärmar. Det är dock onödigt för de flesta mätare med digitala skärmar. Kontrollera enhetens handbok för specifika bruksanvisningar.
3
Utför en batterikontroll om du har en analog mätare. Hitta en omkopplare märkt "range" eller en "bat" -knapp. Tryck på knappen eller vrid omkopplaren och kontrollera sedan displayen. Nålen på en analog skärm ska hoppa till ett område på skalan märkt "bat test" eller "bat". Om nålen inte flyttar till "bat test" eller "bat" området, byt ut batteriet.
- Kontrollera din manual för instruktioner om batteribyte för din specifika mätare.
- För mätare med digitala skärmar ser du en ikon eller en indikation som "låg bat" när det är dags att byta ut batteriet.
- Ett lågt batterinivå leder till felaktiga resultat, så det är viktigt att utföra ett test eller kontrollera en digital display.
4
Hålla sonden inom ^ett / _två i (1,3 cm) av ytan du lantmäteri. Du kommer antingen att föra en trollstav eller själva enheten över ytan för att läsa. Håll i mätaren i dess grepp och rör inte vid änden. Låt inte änden på enheten eller trollspaken röra vid något medan den används, inklusive föremålet eller personen du undersöker.
- Om din enhet har en trollstav, kontrollera kabeln som går mellan trollstången och huvuddelen. Leta efter fästingar eller lösa anslutningar i vardera änden. Med enheten på, vrid försiktigt kabeln vid båda kontakterna. Om avläsningarna börjar ändras oregelbundet är kabeln defekt.
5
Flytta sonden ca 1 till 2 tum (2,5 till 5,1 cm) per sekund. Titta på skärmen och lyssna på ljudresponsen när du långsamt passerar enheten eller trampar över ytan. Sluta flytta sonden om nålen eller det digitala visningsnumret spikar, eller om ljudsvaret tippar snabbare. Pausa över området där dina siffror spikade i cirka 5 till 10 sekunder för att få en exakt mätning.
- Om du skannar en person, börja vid huvudet och för sedan sonden över bröstet och tillbaka i överlappande "S" -former. För mätaren rakt upp och ner på armar och ben, och se till att skanna händer, fötter och fotsulor.
6
Justera skalan vid behov. Om du använder en mätare med en analog mätaryta kommer den troligen att ha cpm-nummer i steg om 100 upp till 500. En mätare som mäter både cpm och mSv / hr eller mR / hr kommer också att ha en skala som visar dessa enheter i steg om 0,5. Om nålen hoppar till slutet av displayen måste du ställa in mätaren till nästa högsta skala för att få en korrekt avläsning.
- Anta att du mäter radioaktivitet och det faktiska antalet är 1300 cpm. Om mätaren är inställd på "x1" kan den bara visa räkningar upp till 500 cpm. Om du ställer in den på "10x" kommer nålen att sväva över 130 och du får en exakt mätning.

Identifiera den specifika typen av strålning som finns — För att bedöma hälsorisken måste du mäta strålningsdosen och identifiera den specifika typen av strålning som finns.

Metod 2 av 3: mätning av radioaktivitet

1
Använd en geiger-räknare som mäter antalet per minut eller sekund. För att mäta radioaktivitet, använd en anordning som räknar antalet subatomära partiklar som emitteras av en radioaktiv substans. Standardenheten för denna mätning kallas becquerel (Bq), som är lika med 1 partikel, eller antal, per sekund.
- Geiger-räknare som upptäcker radioaktivitet visar vanligtvis avläsningar i cpm, men du kan hitta en som visar Bq eller räknas per sekund (cps).
- Radioaktiva atomer är instabila och frigör materia eller energi för att försöka bli stabila. Denna process kallas radioaktivitet. Geiger-räknare som endast upptäcker radioaktivitet är användbara för att hitta radioaktiv förorening, men de kan inte ge exakt information om exponering eller dos.
2
Genomför en bakgrundsläsning. Slå på enheten, kontrollera batteriet och se till att det fungerar ordentligt. Håll enheten eller trollspöet över en kall plats eller något du inte misstänker är radioaktivt. Bakgrundsstrålning finns överallt, så du bör läsa var som helst mellan 5 och 100 cpm.
- Titta online för att hitta den genomsnittliga bakgrundsstrålningen i ditt område. Jämför dina avläsningar med det här intervallet för att se till att din enhet fungerar.
- Kom ihåg att 60 cpm är lika med 1 Bq, eftersom 60 räknas per minut är lika med 1 räkning per sekund. Om din mätare mäter i Bq multiplicerar du avläsningen med 60 för att konvertera den till cpm. En avläsning av 0,4 Bq, till exempel, skulle vara 24 cpm.
- Bakgrundsstrålning beror på flera faktorer. Till exempel får högre höjder mer strålning från rymden, så räkningen skulle vara högre på ett berg eller i ett plan.
3
För mätaren långsamt över objektets yta. Hålla staven eller anordning omkring ^ett / ₂ i (1,3 cm) över objektet eller personen du skannar. Bakgrundsstrålningsnivåerna ändras slumpmässigt, så bli inte förvånad om du ser avläsningarna hoppa med 5 cpm och sedan plötsligt sjunka med 10 cpm.
- Om ljudsvaret klickar snabbare eller om nålen eller visade siffror spikar dramatiskt, sluta flytta sonden i 5 till 10 sekunder.
4
Kontrollera om det räknas mer än dubbelt så mycket som bakgrundsläsningen. Tänk på att du läser bakgrunden när du skannar. I allmänhet indikerar ett antal mer än två gånger eller 100 cpm högre än bakgrundsavläsningen radioaktiv förorening.
- Antag att din bakgrundsavläsning är 10 till 20 cpm. Ett antal på 160 cpm skulle indikera föroreningar, men inte nödvändigtvis tillräckligt för att utgöra omedelbar fara. Å andra sidan kan en avläsning av 3000 eller 10000 cpm vara en anledning till oro.
- I USA anses en bakgrundsavläsning på 100 cpm vara en varningsnivå. Riktlinjerna varierar beroende på plats, så titta online för att hitta standarder för din stat eller provins.
- Tänk på att en cpm-mätning inte berättar om vilken typ eller dos av strålning som finns. Vissa typer av strålning är mer skadliga än andra, så en cpm-mätning ensam kan inte berätta om ett radioaktivt ämne är farligt.

Människor som arbetar med strålning, såsom röntgentekniker, spårar vanligtvis strålningsdosen med bärbara personliga dosimetrar.

Metod 3 av 3: beräkning av strålningsdos

1
Uppskatta din årliga dos med en online-kalkylator. Du kan få en grov uppskattning av din årliga strålningsexponering utan att använda några enheter. Beräkna din årliga dos genom att ange det område du bor, hur länge du har spenderat på ett plan, oavsett om du har gjort en CT-skanning eller röntgen, och annan information till ett online-verktyg.
- Uppskatta din årliga strålningsdos på https://epa.gov/radiation/calculate-your-radiation-dose.
2
Identifiera strålningsdosen med en anordning som mäter grå eller sikt. Vissa Geiger-räknare och andra detekteringsanordningar kan mäta dosen eller mängden strålning som en kropp eller ett objekt absorberar. I USA kallas enheten för denna mätning den strålningsabsorberade dosen (rad). Standardenheten som används internationellt kallas Gray (Gy); 1 Gy är lika med 100 rad.
- En enhet som detekterar dos kan visa mätningar i rad, Gy, milliSieverts (mSv) eller milliSieverts per timme (mSv / h). Sievert är en enhet som mäter den effektiva dosen eller hälsorisken för en absorberad dos av strålning. En millisievert är lika med 0,001 Sievert.
- Geiger-räknare mäter inte omgivande strålning lika exakt som joniseringskamrar. Joniseringskamrarna är dock dyrare, i allmänhet svårare att använda och måste kalibreras exakt.
3
Ställ in enheten för att upptäcka en viss typ av strålning, om det behövs. Vissa meter mäter exponeringshastigheten och behöver kalibreras för en viss typ av strålning. För en enhet med digital display använder du knapparna för att växla mellan alfa, beta, gamma- och röntgeninställningar (röntgen). Kontrollera din användarhandbok för specifika instruktioner för kalibrering av typen av strålning.
- Vissa enheter använder betastrålningsskydd som måste öppnas och stängas manuellt för att växla mellan strålningstyper.
- Enheten kan automatiskt göra justeringar för specifika typer av strålning. Kontrollera din manual för att vara säker.
4
Flytta mätaren långsamt över föremålet eller personen. För trollstav eller anordning över ytan med en hastighet av 2,5 till 5,1 cm per sekund. Var noga med att inte låta änden på trollstaven eller detekteringsenheten röra vid något. Håll ögonen på mätaren och stanna i 5 till 10 sekunder om mätaren spikar.
- Kom ihåg att Gy och rad mäter en dos och mSv mäter hälsorisk. Om din enhet mäter strålningsdosen i mSv eller mSv / h, känner du till den biologiska risken och behöver inte göra några ytterligare beräkningar.
- Den genomsnittliga personen utsätts för 2 till 4 mSv / a (mSv årligen), vilket motsvarar cirka 0,002 till 0,0045 mSv / h (mSv per timme). Nivåer över 1 mSv / h, t.ex. i ett kärnkraftverk, anses vara strålningsområden.
5
Multiplicera dosen med en kvalitetsfaktor för att bedöma den biologiska risken. Om din enhet inte mäter mSv / h kan du använda en Gy- eller radmätning för att beräkna biologisk risk. Varje typ av strålning har en kvalitetsfaktor (Q) eller ett tal som beskriver dess effekt på organisk vävnad. Använd din mätare för att söka efter specifika typer av strålning i Gy eller rad, multiplicera din mätning med typens kvalitetsfaktor.
- Alfapartiklar är den mest skadliga strålningstypen och har en kvalitetsfaktor på 20: Gy x 20 = Sv.
- För proton- och neutronstrålning, använd formeln Sv = Gy x 10.
- Gamma och röntgen har en kvalitetsfaktor på 1: Sv = Gy x 1.
- I USA används ibland enheten roentgen ekvivalent man (rem) istället för Sievert. Om dina mätningar är i rad, använd formeln rem = rad x Q.

Rätt verktyg kan du mäta strålning snabbt — Medan måttenheterna är lite knepiga, med uppmärksamhet på detaljer och rätt verktyg kan du mäta strålning snabbt och enkelt.

Tips

När du handlar efter en Geiger-disk, leta efter produkter som är certifierade av en trovärdig enhet, till exempel US Nuclear Regulatory Commission (NRC).
Att förstå skillnaden mellan en grå och en Sievert är lite knepig. Kom ihåg att en grå är ett mått på dosen, och en Sievert representerar hälsorisken för den dosen.
Det finns två typer av strålning: joniserande och icke-joniserande. Joniserande strålning är skadligt för levande saker och inkluderar alfapartiklar, betapartiklar, gammastrålar, röntgenstrålar och neutronstrålning. Icke-joniserande är inte lika skadligt och innehåller radiovågor (RF), mikrovågor och synligt ljus.
Enheter som Geiger-räknare upptäcker endast joniserande strålning. Om du är nyfiken på RF-strålning från din mobiltelefon, kolla in den här guiden: https://fcc.gov/general/specific-absorption-rate-sar-cellular-telephones.

Varningar

Om du inte är auktoriserad och bär skyddsutrustning, gå inte in i kända strålningsområden för att utforska och göra mätningar.

Läs också: Hur upptäcker man kronisk trötthet?

Hur mäter jag strålning?

Steg

Metod 1 av 3: lära sig att använda detekteringsenheter

Metod 2 av 3: mätning av radioaktivitet

Metod 3 av 3: beräkning av strålningsdos

Tips

Varningar

Frågor och svar

Läs också: