6.2. Условия представительности проб

Правильность выводов, основанных на единичном результате контроля радиоактивного загрязнения воздуха, зависит от того, насколько представительно произведено измерение. Поскольку каждое измерение содержания радиоактивного вещества в контролируемой среде в общем случае предполагает отбор некоторой пробы, то говорят о необходимости обеспечения представительности пробы по пространственной, временной и физико-химической характеристикам. При отборе проб газообразных радиоактивных примесей вопрос о представительстве проб может стоять достаточно остро, например, из-за различной эффективности улавливания разных газообразных компонентов применяемым сорбентом. Однако чаще и острее эти вопросы возникают при отборе проб радиоактивных аэрозолей, особенно в случае грубой дисперсности системы. Ввиду большой изменчивости грубодисперсной аэрозольной системы вопрос о правильном выборе точки и времени отбора пробы может оказаться решающим для последующей интерпретации полученных результатов. Кроме этого, безусловно, важного вопроса, остается не менее сложная задача обеспечения представительности отбираемой аэрозольной пробы в самой точке пробоотборника. Эта последняя задача будет решена, если удастся обеспечить три основных требования по представительности пробы:

  • спектр размеров радиоактивных аэрозольных частиц в пробе должен соответствовать спектру размеров в контролируемой среде;
  • количество контролируемого вещества в пробе должно быть достаточно большим для его надежного измерения в течение приемлемого срока;
  • вклад любой отдельной аэрозольной частицы в общее количество радиоактивного вещества в пробе должен быть пренебрежимо мал, чтобы колебания в числе отдельных радиоактивных аэрозольных частиц не искажали результат измерения.

Поскольку отбор проб радиоактивных частиц из газообразной среды осуществляется практически всегда аспирационным методом с помощью побудителя движения среды и улавливающего элемента (фильтра), размещенного в составе пробоотборной насадки, выполнение первого из названных выше требований связано с обеспечением поступления внутрь пробоотборной насадки частиц любых размеров в той же концентрации, что и в исследуемой среде. При отборе проб из направленных (ламинарных) потоков, когда линии тока среды совпадают с траекториями частиц, последнее условие достигается относительно просто, если применить конусообразную насадку (рис. 6.1) и выравнять линейные скорости движения среды вдали от пробоотборника и на входном сечении пробоотборной насадки (изокинетический пробоотбор).

Рис. 6.1. Конусообразные насадки

В случае переменных по направлению потоков можно обеспечить самоориентацию пробоотборной насадки по принципу флюгера. Однако следует иметь в виду, что весьма часто встречаются ситуации, когда траектории крупных аэрозольных частиц могут не совпадать с линиями тока среды или когда потоки отличаются значительной турбулентностью. Задача обеспечения представительного поступления частиц разных размеров внутрь пробоотборника в этих случаях встречает большие принципиальные методические затруднения, которые можно преодолеть лишь достаточно сложным способом, едва ли приемлемым в практике радиационного контроля. Таким образом, применение обычных средств пробоотбор а может привести к существенной погрешности в оценке истинной концентрации диспергированного в газообразной среде радиоактивного вещества, и это обстоятельство необходимо постоянно иметь в виду при интерпретации соответствующих результатов измерения, в особенности при отборе проб внешней среды. В помещениях этот фактор можно не учитывать.

Поскольку в практике радиационного контроля часто представляет интерес не абсолютная концентрация радиоактивного вещества как таковая, а ингаляционная опасность, поэтому можно применить селективные пробоотборники, имитирующие органы дыхания человека.