МЕТОД И ПРИБОР ДЛЯ БЫСТРОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ В ВОЗДУХЕ КОРОТКОЖИВУЩИХ ПРОДУКТОВ РАСПАДА РАДОНА Текст научной статьи по специальности «Математика»

скоагулировавшиеся частицы, то количество ксилола увеличивают. Суспензию интенсивно взбалтывают. После растворения материала стеклянной трубочкой с внутренним диаметром 1 — Змм быстро отбирают пробу на расстоянии 5 мм от дна пробирки, а каплю ее наносят на предметное стекло и накрывают покровным стеклом. Края последнего по периметру обмазывают горячим парафином.

Готовый препарат просматривают под микроскопом при желаемом увеличении, определяя число частиц в принятых интервалах крупности по общепринятой методике (А. Ф. Сачков и В. А. Сыпягин).

На основании результатов подсчета числа частиц пыли устанавливают распределение размеров их в воздухе в счетном выражении.

Предложенный метод дисперсного анализа применяют в лабораториях института; он показал положительные результаты.

ЛИТЕРАТУРА

Сачков А. Ф., Сыпягин В. А. Обеспыливание атмосферы рудников. М., 1958.

Поступила 10/V 1966 г.

I

УДК 614.72:546.296-074

МЕТОД И ПРИБОР ДЛЯ БЫСТРОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ В ВОЗДУХЕ КОРОТКОЖИВУЩИХ ПРОДУКТОВ РАСПАДА РАДОНА

Канд. техн. наук Н. П. Картаиюв

Как известно, при ингаляционном воздействии радона основной вклад в дозу облучения легких вносят его короткоживущие продукты распада (Shapiro; Л. С. Рузер). В связи с нарушением радиоактивного равновесия (Д. А. Холэйди и соавторы; Ю. П. Булашевич и Н. П. Кар-ташев) количественная оценка содержания последних непосредственно по радону затруднена. Поэтому усовершенствование существующих t (И. И. Гусаров и В. К. Ляпидевский) и разработка новых экспрессных методов прямого определения уровня радиоактивных аэрозолей является важной задачей.

Рассматриваемый в этой статье метод исследования концентрации RaA и скрытой энергии 1 по своей точности не уступает тому, который изложен К- П. Марковым и соавторами, но имеет значительно меньшее аппаратурное время измерений. Его применение совместно с описанным ниже прибором, который устраняет из техники измерений ручные операции по замене фильтров, позволяет увеличить производительность труда при радиометрическом опробовании атмосферы в 2,5 — 3 раза.

Допустим, что с некоторого момента т = 0 через фильтр протягивается исследуемый воздух, содержащий короткоживущие продукты рас- * пада радона RaA, RaB и RaC со сдвигом радиоактивного равновесия между ними, который определяется коэффициентами:

Cg Сс = г--И = ~г— •

где С — их концентрации (в кюри/л). Количество атомов каждого из этих 3 элементов М{. накопившееся на фильтре к моменту т, определяется известной системой линейных дифференциальных уравнений перво-

1 Энергия, освобождаемая при полном распаде короткоживущих дочерних про- ^ дуктов радона, содержащихся в 1 л воздуха.

го порядка, решение которых с учетом времени t, прошедшего с момента окончания протягивания воздуха, приводит к следующему результату для а-активности фильтра:

М = МАХА + МСХС = МА + МС, (1)

где N\ и Л^с — составляющие общей а-активности фильтра, обусловлен-* ные КаА и КаС соответственно; Я-д и Хс — постоянные распада этих радиоактивных элементов.

Графики функций N а а N (последняя построена по параметрам и £2) представлены на рис. 1, а. По горизонтальной оси отложено время t, по вертикальной — число а-частиц в минуту. Как видно,

Рис. 1. Группа функций, рассчитанных по параметрам |2 и £2

а — активность фильтра; б — значения коэффициента Кг. Цифры на кривых обеих графиков обозначают сдвиг радиоактивного равновесия, указанный в табличке б под соответствующим номером.

при равновесии (кривая 1) составляющая N с в пределах времени 0 <t <7 мин. сохраняется практически постоянной. Спад активности фильтра в этот период времени обусловлен лишь уменьшением N д. Поэтому содержание RaA можно вычислить по формуле:

сА = Ki (W, — No) = /С, AWa, (2)

где N\ и N2 — 2 значения активности фильтра, соответствующие различному времени и t2\ ДЛ'а—изменение составляющей N а за время с 11 до t2\ Ki — постоянный для данной методики коэффициент. При отсутствии равновесия (кривые 2—7) условие Nc=const выполняется несколько хуже и, как следствие этого, в определяемой формуле (2) величине СА появляется некоторая систематическая 1 ошибка, численная величина которой будет зависеть от схемы измерений.

Скрытая энергия Е при условии существования радиоактивного равновесия определяется простым соотношением:

Е = K2Ni, (3)

1 Неудачно именуемая в работе К. П. Маркова и соавторов как «методическая».

71

где Кч — постояннный для данной методики коэффициент; М — активность фильтра в любой фиксированный момент времени

Но при сдвиге равновесия величина /С2 изменяется так, как показано на рис. 1, б. Поэтому в определяемой по формуле (3) величине Е при неизвестных значениях |1 и |2 также появляется систематическая ошибка, численно оценить которую можно, исходя из конкретной схемы измерений. Анализ серии графиков, подобных изображенным на рис. 1 построенных для различных т, позволил выделить в качестве оптимальной (т. е. имеющей наименьшие систематические ошибки) следующую схему проведения измерений: время протягивания исследуемого

/7усн секундомера

ь

Онтррба/гы спето

ь

/¿ген

¿мин/5сен

ВЛ

?мин /¿сен /мин исен

/мин 2 мин З/иин 4 мин

/мин 45сен , ,

//оказании сенунс/омера

5мин 6мин /л*ин 8мин У мин

Рис. 2. Схема экспресс-метода УЭМ.

воздуха через фильтр т=1 мин. 45 сек., интервалы измерения его активности 11 = 15 сек. и 1г = 5 мин. 15 сек. при длительности каждого измерения 2 мин.

Эта методика, называемая ниже усовершенствованным экспресс-методом (УЭМ), схематично изображена на рис. 2. Для концентрации равновесного КаА, равной 1 • Ю-'® кюри/л, интегрирование функции N в пределах указанных интервалов счета дает количество а-час-тиц Л^ = 1262 и А^ = 926. Зная эти величины и используя равенство (2), нетрудно найти простое соотношение для определения С а методом УЭМ:

— з. ~ ег) V

Сл = 3-

•10 13 КЮри;Л,

(4)

где 1\ и /2 — количество импульсов, зарегистрированное на 1-м и 2-м интервалах счета; е — эффективность регистрации а-частиц; V — объемная скорость прокачки воздуха; ^—коэффициент улавливания аэрозоля фильтром.

Используя равенство (3) и известные значения Л'1 и N2 для принятой единичной концентрации ИаА, которой соответствует скрытая энергия, равная 1,28- 105 Мэв/л, получим простые соотношения между П и Е:

= 81—';.: ег)У

122 — I Мэв'л.

ет] V

(5)

Возникающие при использовании формул (4) и (5) величины систематических ошибок б для различных коэффициентов сдвига равновесия приведены в таблице.

При ограниченной скорости воздухообмена, характерной для многих производственных помещений, предельный сдвиг равновесия 11 = ^2 = 0 невозможен. Приняв его максимальное значение £1=0,15, |2 = 0,07 (Тз1уо§-1ои и соавторы; Д. А. Холэйди и соавторы), по таблице находим, что скрытая энергия в атмосфере таких помещений может быть найдена по 11 за 4 мин. аппаратурного времени измерений с систематической ошибкой а\Е не более ±55%. По значению /2 величина Е определяется за 9 мин. с точностью ±35% при любом (в том числе и предельном) сдвиге

Систематические ошибки в методе УЭМ

равновесия. Корреляционный анализ результатов параллельных определений скрытой энергии на основе изложенной выше и описанной Киэг^з методики, подтвердил правильность приведенной выше оценки точности метода УЭМ.

Прибор «РВ-альфа» для измерения концентрации ИаА и скрытой энергии по описанной методике (рис. 3) имеет вес 6 кг, габариты 220x220x85 мм и форму, удобную для транспортировки и измерений. Все индикаторы и ручки управления прибором расположены на верхней горизонтальной панели под защитной крышкой, которая открывается при взятии

пробы. Необходимость в ручной смене фильтров исключена благодаря наличию внутри прибора миниатюрного лентопротяжного блока, обеспечивающего при нажатии соответствующей кнопки быструю автома-

Е. о С .% А О, Е% О, Я",

1 1 +3,7 +55,0 +34,3

1 0,8 —3,6 +59,6 +38,9

0,8 0,6 —3,4 +53,1 +40,5

0,6 0,4 —5,2 +35,7 +39,5

0,4 0,2 —6,0 +22,5 +38,9

0,2 0,1 —3,1 —27,9 +23,6

0,15 0,07 -2,2 -55,0 + 14,3

0,10 0,05 -1,8 + 6,7

0 0 —0,6 —34,3

►

Рис. 3. Внешний вид прибора «РВ-альфа» с откинутой защитной крышкой.

II

тическую подачу и жесткую фиксацию фильтров как в фильтродержа-теле — аэлонже, так и в рабочем окне детектора а-излучения. Для этого фильтры вклеены в специальные отверстия в киноленте, играющей роль эластичной несущей основы. Порядковые номера фильтров фиксируются специальным счетчиком. Длина ленты подобрана с таким расчетом, чтобы обеспечить непрерывную работу прибора на основе самодезактивации фильтров вследствие распада дочерних продуктов Ип. Емкость автономного блока питания позволяет производить подзаряд-' ку 1 раз в 15 дней нормальной работы прибора по методу УЭМ. Модернизированная микровоздуходувка обеспечивает скорость прокачки воз-

духа через фильтр К = 20 л/мин, эффективность регистрации коллими-рованного пучка a-частиц сцинтилляционным детектором составляет е = 0,15, а коэффициент улавливания аэрозоля ti для используемых в нем современных волокнистых фильтров типа НЭЛ-2 (ткань ФП) близок к 1 (Б. И. Огородников и соавторы). Подставляя эти 3 величины в выражения (4) и (5), получим следующие простые рабочие формулы:

С А — (/, — /2)- 10 ~1зкюри!л, £ = 27-/,=41-7, Мэв/л. (6)

При Са=1 • Ю-10 кюри/л и |i = |2=l отсчеты в этом приборе будут равняться 71 =3782 и /2 = 2782 имп. Отсюда, пользуясь известным методом расчета статистических дисперсий по А. К- Митропольскому, можно найти суммарные (статистическую и систематическую) погрешности в определении величин С а и Е для любой заданной концентрации активного аэрозоля. Если максимально допустимую суммарную ошибку в определении этих величин принять равной ±50%, то при указанных аппаратурных параметрах чувствительность метода УЭМ составляет по С к 5-10—12 кюри/л и по скрытой энергии 6,5* 103 Мэв/л, что эквивалентно указанной выше концентрации равновесного RaA. Верхний предел измеряемых величин определяется разрешающей способностью электронно-счетной схемы прибора и равен 1 • Ю-8 кюри/л.

ЛИТЕРАТУРА

Гусаров И. И., Ляпидевский В. К. Гиг. и сан., 1964, № 1, с. 56. — Марков К. П., Рябов Н. В., Стась К. Н. Атомная энергия, 1962, в. 4, с. 315. — Мит-ропольский А. К. Техника статистических вычислений. М., 1961. — О г о р о д н и-ков Б. И., Кириченко В. Н., Басманов П. И. и др. Атомная энергия, 1963, в. 3, с. 230. — Р у з е р Л. С. Атомная энергия, 1958, в. 2, с. 144. — К u s п е t s Н. L. Am. industr. Hyg. Ass. Quart., 1956, v. 17, p. 85. — Холэйди Д. А. и др. Проблема радона в урановых рудниках. М., 1961. — Т s i v о g 1 о u Е. S., Н о 11 a d а у D. A., Ayer Н. Е., Nuc'eonics, 1953, v. 11, p. 40.

Поступила 27/V 1966 г.

УДК 613-07:612.112.014.445

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО СВЕЧЕНИЯ ЛЕЙКОЦИТОВ В ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Канд. мед. наук Ю. В. Новиков, М. В. Малышева Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

При гигиеническом нормировании факторов внешней среды малой интенсивности большое значение имеет применение чувствительных ме- 4 тодов исследования для выявления ранних и начальных изменений, возникающих под влиянием этих факторов. Весьма перспективной является флюорохромная люминесцентная микроскопия клеток крови, в частности лейкоцитов. Достоинство этого метода состоит в том, что наблюдения проводятся в условиях нормального осуществления физиологической функции клетки, ибо красители применяются в ничтожно малых концентрациях.

Клетки крови не обладают собственной люминесценцией. Однако при окраске их флюоресцирующими красителями — флюорохромами — возникает вторичная люминесценция (при облучении ультрафиолетом). • Люминесцентный метод исследования периферической крови был ис-