Материал: Математические методы системного анализа и управления информационно-вычислительными, управляющими и сетевыми системами. Проскурин Д.К., Сысоев Д.В

ВЫПУСК № 3-4 (17-18), 2019

ISSN 2618-7167

На сегодняшний6 день атомная энерге-

загрязнения окружающей среды.

тика одна из быстро развивающихся обла-

Загрязнение

атмосферы и

местности

стей промышленности. Она применяется как

радиоактивными

веществами

обусловило

для военных, так и для мирных целей. Сего-

необходимость решения

задачи

выявления

дня современному обществу нельзя обойтись

реальной радиационной

обстановки на

без нее в промышленности, энергетике, ме-

больших территориях. Для этого необходимо

дицине, в освоении космоса. Повсеместное

вести учет и контроль всех радионуклидных

использование ядерной энергии имеет не

источников загрязнения, а именно проводить

только преимущества, но и недостатки и

радиационную разведку. Радиационная раз-

прежде всего это опасность радиационного

ведка представляет собой совокупность ме-

роприятий по измерению, изучение и анали-

зу сведений о масштабах и степени радиоак-

©

Кузнецова О.Н., Кузнецов А.А., Несмеянов Н.Н., 2019

тивного загрязнения местности, акватории,

взлетно-посадочные полосы, что играет не-

воздушной среды, техники, др. материаль-

маловажную роль в ликвидационных меро-

ных средств и объектов. Проводится подраз-

приятиях при авариях на опасных радиаци-

делениями МЧС и подразделениями радиа-

онных объектах. В-третьих, данные средства

ционной, химической и биологической за-

могут вести разведку на более низких высо-

щиты, экипажами вертолётов (самолётов),

тах, что очень важно для измерения уровня

беспилотными летательными аппаратами, а

радиации на больших высотах. В четвертых

также специальными подготовленными от-

радиационная

разведка может

проводиться

делениями, расчётами (экипажами) исполь-

на местности с высокими уровнями радиа-

зуя дозиметрические приборы и приборы ра-

ции, что исключает присутствие человека

диационной разведки [1-11].

опасно для его жизни. В-пятых информация

В процессе ведения радиационной раз-

о радиоактивном загрязнении местности мо-

ведки могут решаться следующие задачи:

жет быть получена с больших территорий

обнаружение

загрязненной местности

автоматически в ходе ее проведения, что

радиоактивными веществами;

значительно увеличивает оперативность ме-

определение уровней радиации;

роприятий в целом [3, 4].

установление границ зон радиоактив-

Кроме всего БПЛА обладают более вы-

ного загрязнения;

сокой живучестью, большей продолжитель-

контролировать изменения уровней ра-

ностью полета, высокой эффективностью

диации на местности;

устанавливаемой на борту измерительной

определять

возраст радионуклидных

аппаратуры и высокую скорость развертыва-

продуктов [2].

ния комплекса.

Более эффективным способом ведения

Для эффективного ведения воздушной

радиационной разведки является разведка,

радиационной разведки необходимо полно-

которая проводится с помощью авиации. До-

ценное приборное оснащение измерительной

стоинства воздушной радиационной развед-

части БПЛА, главными критериями которы-

ки являются более высокая скорость ведения

ми должны быть:

разведки и, как следствие, высокая опера-

обеспечение приемлемой чувствитель-

тивность получения информации, возмож-

ности системы детектирования гамма-

ность обследования за коротко время боль-

излучения для экспресс-оценок радиацион-

ших участков местности, в том числе и

ного загрязнения территорий;

находящихся на территории, занятой про-

небольшими размерами, для возможно-

тивником, меньшая облучаемостъ экипажей,

го установления на любые виды БПЛА;

ведущих РР.

достижение приемлемой массы при-

Воздушная

радиационная

разведка

борной части БПЛА;

много лет проводилась с использованием

обеспечение функционирования систе-

пилотируемой авиации. Однако сегодня им

мы измерений гамма-излучения, систем по-

на смену пришли беспилотные летательные

зиционирования, видеосъемки и дистанци-

аппараты (БПЛА), которые выполняют полет

онной передачи данных на установленные на

без пилота на борту и управляются

в полете

земле системы приема и обработки данных

автоматически, с помощью оператора нахо-

измерений.

дящегося на пункте управления [3]. Исполь-

Согласно приведенным критериям для

зование данных летательных аппаратов име-

решения задач

дистанционного

радиацион-

ет ряд преимуществ перед пилотируемыми.

ного контроля наиболее перспективными яв-

Во-первых, это конечно экономичность, так

ляются дозиметры-радиометры. Данные до-

как стоимость БПЛА значительно

ниже и

зиметры предназначены для измерения дозы

потребляют они меньшее количество топли-

излучения,

активности радионуклида, плот-

ва по сравнению с пилотируемой техникой.

ность потока ионизирующих излучений для

Во-вторых, им не требуется специальные

проверки

на

радиоактивность

различных

ВЫПУСК № 3-4 (17-18), 2019

ISSN 2618-7167

предметов. Они небольшие по размеру, вес

чики), которые затем преобразуются в элек-

их не превышает 1 кг и потребляют незначи-

трические импульсы, амплитуда которых

тельное количество энергии. Все перечис-

пропорциональна энергии излучения, а ско-

ленных характеристики позволяют устанав-

рость счета пропорциональна потоку частиц,

ливать данные дозиметры на летательные

попадающих в детектор. Преобразование

аппараты различных видов легкого класса.

этих данных в измеряемые величины (мощ-

Для определения возможных вариантов

ность дозы, дозу, плотность потока, флюенс,

комплектования измерительным оборудова-

поверхностную активность)

производится

нием БПЛА для радиационного контроля, в

прибором автоматически с учетом предвари-

данной работе рассмотрим элементы мно-

тельно сделанной калибровки по эталонам,

гофункционального дозиметра-радиометра

воспроизводящим соответствующую физи-

МКС-АТ 1117М [5]. Принцип действия

ческую величину [6].

МКС-АТ1117М основан на взаимодействии

В зависимости от

выполняемых

излучения с веществом детекторов блоков

задач, прибор комплектуется выносными

детектирования (БД) и возникновении сцин-

блоками детектирования различного назна-

тилляций (сцинтилляционные детекторы)

чения, внешний вид которых представлен на

или носителей заряда (газоразрядные счет-

рисунке 1.

В таблице 1 представлены метрологи-

информации и индицируется на жидкокри-

ческие и технические характеристики блоков

сталлическом индикаторе. В данных блоках

детектирования, которые входят в состав

предусмотрена возможность записи и хране-

МКС-АТ1117М.

ния в энергонезависимой памяти до 99 ре-

В качестве элемента управления и ин-

зультатов измерений, а также передача их в

дикации может использоваться блок обра-

персональный компьютер при помощи спе-

ботки информации (БОИ/БОИ2) или кар-

циального ПО. Кроме того предусмотрена

манный персональный компьютер (КПК).

звуковая и визуальная сигнализация, которая

При использовании БОИ/БОИ2 инфор-

фиксирует превышения пороговых уровней

мация с блока детектирования по специаль-

по дозе, мощности дозы, плотности потока,

ному кабелю поступает на блок обработки

флюенса и поверхностной активности [6].

Блок

Размеры

Масса

Диапазон измерений

Относительная погрешность измерения

БОИ

177x85x124мм

1,10 кг

от 1,00 мкЗв/ч до 10 мЗв/ч

БОИ2

200x85x36мм

0,50 кг

от 1,00 мкЗв/ч до 10 мЗв/ч

БДКГ-01

Ø054x255мм

0,42 кг

мощность амби-

от 0,10 мкЗв/ч до 10 Зв/ч

БДКГ-03

Ø060x295мм

0,60 кг

от 0,03 мкЗв/ч до 300 мкЗв/ч

ентной дозы

БДКГ-04

Ø060x200мм

0,45 кг

от 0,05 мкЗв/ч до 10 Зв/ч

рентгеновского и

±20 %

БДКГ-05

Ø060x320мм

1,20 кг

от 0,03 мкЗв/ч до 100 мкЗв/ч

гамма-излучения

БДКГ-09

Ø054x255мм

0,50 кг

от 0,10 мкЗв/ч до 5 Зв/ч

БДКГ-11

Ø078x350мм

1,90 кг

от 0,01 мкЗв/ч до 100 мкЗв/ч

БДКГ-17

Ø054x167мм

0,27 кг

от 1,00 мЗв/ч до 100 Зв/ч

БДПС-02

138x86x60мм

0,30 кг

от 0,10 мкЗв/ч до 30 мЗв/ч

от 0,10 мкЗв/ч до 10 мЗв/ч

мощность амби-

ентной дозы

нейтронного из-

БДКН-01

Ø90x290мм

2,00 кг

лучения

БДКН-03

314x220x263мм

8,00 кг

от 0,10 мкЗв/ч до 10 мЗв/ч

от 50 нЗв/ч до 100 мкЗв/ч

мощность

направленного

эквивалента дозы

рентгеновкого и

гаммаизлучения

БДКР-01

Ø060x260мм

0,55 кг

±20 %

от 0,10 до 105 частиц/(мин×см2)

БДПА-01

Ø080x196мм

0,50 кг

плотность потока

от 0,05 до 5×104

ча-

и флюенса аль-

стиц/(мин×см2)

фа-частиц 239Pu

БДПА-02

Ø0136x230мм

0,70 кг

от 1 до 5×105 частиц/(мин×см2)

БДПБ-01

Ø080x196мм

0,55 кг

плотность потока

от 0,5 до 1,5×105

ча-

бета-частиц

стиц/(мин×см2)

БДПБ-02

Ø136x235мм

0,80 кг

ВЫПУСК № 3-4 (17-18), 2019

ISSN 2618-7167