Методика поверки «Источники радионуклидные фотонного излучения метрологического назначения закрытые ИМН-Г» (МГФК.412128.001 МП)

УТВЕРЖДАЮ

Источники радионуклидные фотонного излучения метрологического назначения закрытые

ИМН-Г

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МГФК.412128.001 МП

СОГЛАСОВАНО

ФГУП «ВНИЙФТРИ»

________И I // В.П. Ярына

«/3»  /7.<ГТ     2010 г.

Настоящая методика поверки устанавливает методы и средства поверки источников радионуклидных ф отонного излучения метрологического назначения закрытых ИМН-Г (далее-источников) при первичной и периодической поверке.

Первичной поверке подлежат источники при выпуске из производства и при продлении назначенного срока эксплуатации.

Периодической поверке подлежат источники, находящиеся в эксплуатации и на хранении.

Межповерочный интервал - два года.

К проведению измерений и обработке результатов измерений допускаются поверители, имеющие профессиональные знания в области радиометрии и спектрометрии.

При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности следующих документов:

• - СанПиН 2.6.1.2523-09. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009).

• - Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности ОСПОРБ-99.

К работе могут быть допущены только сотрудники, имеющие допуск к работе с источниками ионизирующих излучений.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия.

• ■  температура окружающей среды от 15 до 35 °C;

• ■  атмосферное давление от 96 до 104 кПа (от 720 до 780 мм рт.ст.);

• ■  относительная влажность воздуха не более 80 %;

• ■  отсутствие дополнительных источников ионизирующего излучения.

Должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• - проверка комплектности средств поверки и действующих свидетельств на них в соответствии с методикой поверки;

• - проверка наличия свидетельства о первичной поверке при проведении периодической поверки источников.

5.1. При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции:

’ радионуклиды, на основе которых изготавливаются ИМН-Г: Bi-207; Fe-55; Ва-133; Mn-54; Cs-137; Cd-109; Ti-44+Sc-44; Co-60; Na-22; Nb-94; Am-241; Co-57; Eu-152; Zn-65; Gd-153; Cf-249; Ce-139; Ce-144; Ru-Rh-106; Cs-134; Am-243; Th-228; Y-88; Np-237; Sn-113; W-188; Ra-226, Th-232, К-40 и др.

При проведении поверки должны применяться эталонные и вспомогательные средства измерений, указанные в таблице.

Примечание:

Допускается применение других средств поверки, не приведенных в перечне, но обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых источников с требуемой точностью.

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие источников следующим требованиям:

• • отсутствие загрязнений и механических повреждений;

• • наличие маркировки с указанием типа источника, радионуклида, номера.

• 5.4. Измерение активности (удельной, объемной активности) поверяемых источников, Проверка пределов допускаемой относительной погрешности воспроизведения активности (удельной, объемной активности) в источнике.

Измерение активности источников проводится в следующей последовательности:

• - подготовка средств измерений к работе в соответствии с руководством по эксплуатации средств измерений;

• - измерение спектрограммы фона или определение фоновой скорости счета при радиометрическом методе контроля;

• - измерение спектрограммы от источника или определение скорости счета при радиометрическом методе контроля, количество измерений - не менее трех;

• - расчет скорости счета в ППП (откликов) с учетом фоновой спектрограммы с идентификацией энергии фотонов для каждого (или для избранных) пиков. Площадь ППП должна быть не менее 10000 имп., это требование выполняется подбором времени измерения, изменением геометрии измерения;

• - расчет активности по измеренным откликам и аттестованным значениям эффективности или дискретной чувствительности СИ;

• - определение и введение поправок;

• - расчет погрешности измерения активности.

При измерении активности источников спектрометрическим методом обработку спектрограмм (измерение скорости счета импульсов в ППП) следует выполнять обязательно тем же способом (методика, программа на ЭВМ), что и при поверке СИ по эффективности регистрации или дискретной чувствительности с соблюдением геометрии измерений.

Набор спектрограммы в регламентированной геометрии и оптимальном режиме осуществляют так, чтобы площадь фотопика в одном измерении составляла 5-10 тыс. импульсов. Снимая и снова устанавливая поверяемый источник, делают не менее 5 наборов спектрограмм.

Активность радионуклида Aj, измеренную по линии Ej, рассчитывают с использованием значения s(Ej)_aTT, используемого СИ, по формуле:

Si

А, =------------- Ко’Ко.-К, ,

е(Е)атг

где: r|i - абсолютная интенсивность фотонов с энергией Ej по схеме распада измеряемого радионуклида;

К_с - поправка, учитывающая отличие плотности и состава материала объемного источника от условий проведения поверки СИ (поправка на самопоглощение);

Кст - поправка на суммирование гамма-квантов при наличии каскада или аннигиляционного излучения в схеме распада радионуклида;

К_г - поправка на отличие геометрии источника от регламентированных условий.

При использовании дискретной чувствительности e^arrj по i-ой линии гамма-излучения, активность рассчитывают по формуле:

Si

Aj =---------- К« K_r.

E^aTr_i

При определении активности по нескольким линиям гамма-излучения определяют средневзвешенное из значений активности, полученных по каждой линии:

ЕРА;

ЕР,

где Pi - вес активности, измеренной по i-ой линии.

В качестве веса можно использовать величины, обратные полной погрешности б;, соответствующей А;

1

Pi =-------- ,

5i

или назначить веса из суммарных соображений о погрешностях Aj и сравнительном качестве каждого измерения.

При измерении активности источников относительным методом с помощью гамма-компаратора и набора эталонных источников активность радионуклида в поверяемом источнике рассчитывают по формуле:

п_э~п_а

где: П]; Пф; п_э - скорость счета источника, фоновая и эталонного источника, с'¹.

А_э - активность эталонного источника на дату измерения, Бк.

Основные поправки.

Поправки к результатам измерения активности источников учитывают различные факторы отличия условий измерения от регламентированных условий аттестации СИ.

Основными факторами являются:

• - отличие счетной геометрии (измененные размеры образца, расстояние источник-детектор, влияние толщин стенок измерительной кюветы и др.);

• - отличие плотности и элементного состава счетного образца от значений, для которых аттестована эффективность или чувствительность регистрации гамма-излучения спектрометра или радиометра;

• - особенности схемы распада измеряемого нуклида (наличие позитронного излучения, каскадные гамма-кванты), приводящие к эффекту суммирования энергии фотонов при их регистрации.

Поправка на геометрию - Кг.

Необходимо вводить при использовании новой партии измерительных кювет с геометрическими размерами, имеющими отличие от применяемых при аттестации СИ.

Поправка на самопоглощение - Кс.

Как правило, измерительная установка аттестована по эффективности или чувствительности регистрации гамма-излучения объемных источников для условия, когда счетный образец состоит из воды, плотностью 1,0 г/см³. Поверяемые источники имеют разнообразный элементный состав и плотность. Поправка на самопоглощение - Кс представляет собой отношение отклика измерительной установки от активности в воде к отклику такой же активности в поверяемом источнике.

Поправка на самопоглощение учитывается программным обеспечением средств поверки.

Поправка на суммирование - Кс_т.

Эта поправка вводится только при измерении активности с использованием эффективности. Отличие коэффициента Кс_т от единицы обычно не превышает 5-6 %, поэтому допускается грубая оценка его значения путем измерения скорости счета импульсов в пике суммарной энергии и добавления этой скорости счета, умноженной в 2 раза, к измеренным скоростям счета суммирующихся линий. Полученная таким образом поправка Кс_т используется в последующих измерениях данного радионуклида в такой же геометрии.

Поправка на суммирование учитывается программным обеспечением средств поверки.

Полную относительную погрешность измерения активности для доверительной вероятности 0,95 следует рассчитывать по формуле:

Полная относительная погрешность измерения активности источников А_у по одной линии Е;, включает:

• - случайную относительную погрешность измерения отклика (Р=0,95), рассчитываемую при обработке спектрограммы -ст;;

• - систематическую относительную погрешность значений эффективности или дискретной чувствительности Q g. (из технической документации на средства поверки);

Источник считается выдержавшим проверку, если выполняется условие:

(3)

Л

где: Аизм - измеренное значение активности поверяемого источника;

А_п - значение активности эталонного источника из паспорта, приведенное на дату _о,693-

измерения по формуле А ■ е    ^т'^1г , где А - значение активности эталонного источника,

Т1/2- период полураспада из международных баз оцененных ядерных данных:

международная база оцененных радионуклидных данных NUCLEIDE (http://www.nucleide.org/DDEP_WG/DDEPdata.htni),

международная база данных о структуре атомного ядра ENSDF (http://ie.lbl.gov/ensdf/);

t - время, прошедшее со времени аттестации.

З_п -значение относительной погрешности активности поверяемого источника (из первичного свидетельства о поверке или предыдущего свидетельства о поверке);

бизм - оцененное значение относительной погрешности активности поверяемого источника.

• 5.5. Измерение внешнего гамма-излучения в угле 4л ср. Проверка допускаемой относительной погрешности воспроизведения внешнего гамма-излучения в угле 4л ср в источнике (ИМН-Г-ЗВ),

Измерение внешнего гамма-излучения в угле 4л ср источников проводится в последовательности, описанной в п. 5.4.

Источник считается выдержавшим проверку, если выполняется условие:

^N-“~^N’ -                 w

п

где: N_mM - измеренное значение внешнего гамма-излучения в угле 4л ср поверяемого источника;

N_n - значение внешнего гамма-излучения в угле 4л ср эталонного источника, приве--0,693 —

денное на дату измерения по формуле N • е ^т'^п , где N - значение внешнего гамма-излучения в угле 4л ср эталонного источника из паспорта, Тш - период полураспада; t -время, прошедшее со времени аттестации.

8_П -значение относительной погрешности внешнего гамма-излучения в угле 4л ср поверяемого источника (из первичного свидетельства о поверке или предыдущего свидетельства о поверке);

бизм- оцененное значение относительной погрешности внешнего гамма-излучения в угле 4л ср поверяемого источника.

При измерении используются коллиматоры, расположенные между рабочей поверхностью источника и рабочей поверхностью спектрометра (радиометра). Диаметр отверстия коллиматора не должен превышать 5 мм. Толщина и материал коллиматора должны обеспечивать снижение скорости счета на 90-100 %. Активность источника должна обеспечивать скорость счета с использованием коллиматора не менее 100 с’¹. Установка коллиматора должна позволять проведение измерений по всей активной поверхности источника.

Измерение неравномерности распределения активности по поверхности источников проводится в следующей последовательности:

• - подготовка средств измерений к работе в соответствии с руководством по эксплуатации средств измерений;

• - определение масштабной сетки для проведения измерений. Количество контрольных точек должно обеспечивать 10 % перекрытие по площади окна каждого измерения;

• - измерение скорости счета в контрольных точках, количество измерений каждой контрольной точки - не менее трех;

• - обработка результатов контроля.

Результат измерения неравномерности распределения активности по поверхности источника считают положительным, если выполняется условие:

5%

где: nj - значение скорости счета для одного из i-ro положение коллиматора;

к

где: к - количество контролируемых точек.

При измерении неравномерности распределения активности по объему гранулированного источника типа ИМН-Г-З-Н необходимо с соблюдением правил безопасности разделить источник на 10 равноценных частей. Удельная активность каждой части источника должна обеспечивать скорость счета не менее 10 с’¹. Для каждой части провести контроль массы. Измерения проводить в одной штатной кювете для соблюдения идентичности измерений. Возвратить источник в исходное состояние, перемешать, повторить разделение. Перемешивание провести не менее трех раз.

Измерение неравномерности проводится в следующей последовательности:

• - подготовка средств измерений к работе в соответствии с руководством по эксплуатации средств измерений;

• - измерение скорости счета каждой части источника, количество измерений - не менее трех;

• - обработка результатов контроля.

Вычислить среднее значение результата измерения:

где: nj - значение скорости счета для i-ro положения j-ой части источника;

Результат измерения неравномерности распределения активности по объему ис

точника считают положительным, если выполняется условие:

Метод мазка основан на снятии с поверхности источника влажным тампоном возможного загрязнения радионуклидами. Тампон может быть смочен водой, разбавленным раствором азотной кислоты или другим раствором, не действующим на герметизирующий материал источника, но активно снимающим радиоактивное загрязнение.

Активность тампона измеряют спектрометрическим или радиометрическим методом по п.п. 5.4. Если измеренная активность тампона не превышает 200 Бк, то поверхность закрытого источника не считают радиоактивно загрязненной.

• 9.1 Положительные результаты поверки оформляют протоколом поверки и выдачей свидетельства о поверке в соответствии с ПР 50.2.006-94.

• 9.2 При отрицательных результатах поверки источники к эксплуатации не допускаются. При этом оформляется извещение о непригодности в соответствии с ПР 50.2.006-94.