Časopis 112 ROČNÍK XIX ČÍSLO 9/2020

V rubrice POŽÁRNÍ OCHRANA se dočtete o požáru autovraků a pneumatik v areálu kovošrotu v Kladně. Dále si přečtete o náročném zásahu při srážce dvou motorových osobních vlaků u Perninku. Velitelský vůz s dronem bude sloužit hasičům v Karlovarském kraji. Nová unikátní stavebnice pro zkušební požáry pomůže vyšetřovatelům. Hasiči z Chemparku u Litvínova slaví 75 let své činnosti. V rubrice INTEGROVANÝ ZÁCHRANNÝ SYSTÉM se dozvíte o nasazení USAR odřadu v Bejrútu a rovněž o poskytnutí materiálně humanitární pomoci. A jak vidí misi v Bejrútu kynologové? Ministr vnitra předal ocenění za profesionální zásah v Bejrútu. Můžete se dočíst rovněž o činnosti EUCP týmu po ničivém výbuchu. V rubrice OCHRANY OBYVATELSTVA A KRIZOVÉHO ŘÍZENÍ si přečtete zprávu o činnosti v oblasti CNP NATO v roce 2019. Dále pak o nových přístrojích radiologické laboratoře v Institutu ochrany obyvatelstva. V rubrice INFORMACE je další příběh hasičské rodiny. Následují anotace vysokoškolských prací. 

Na konci roku 2019 byly do radiologické laboratoře Institutu ochrany obyvatelstva (IOO) pořízeny dva nové měřicí přístroje – kapalinový scintilační analyzátor a polovodičový detektor pro gama spektrometrii. Nově pořízené přístrojové vybavení významnou měrou rozšiřuje možnosti prováděných analýz.
Kapalinový scintilační analyzátor
Radiologická laboratoř IOO je z hlediska předurčenosti chemických laboratoří HZS ČR opěrným bodem pro radiační účely. Kromě toho má za úkol metodicky řídit ostatní chemické laboratoře HZS ČR, což mimo jiné zahrnuje tvorbu metodických postupů, přípravu speciálních kurzů a okružních vzorků pro ověření odborné způsobilosti ostatních laboratoří HZS ČR na radiačním úseku. V neposlední řadě se radiologická laboratoř IOO v rámci bezpečnostního výzkumu účastní řešení řady výzkumných úkolů spojených s radiační problematikou. Aby bylo možné kvalitně vykonávat všechny tyto činnosti, byly do radiologické laboratoře IOO pořízeny dva nové přístroje.

Kapalinový scintilační analyzátor
Metody založené na principu scintilace patří mezi standardní laboratorní metody. Kapalné scintilační analyzátory (LSC – Liquid Scintillation Counting) se v praxi používají především pro kvantitativní analýzu vzorků obsahujících nízkoenergetické radioizotopy emitující záření alfa a beta. Při měření scintilačním analyzátorem se využívá vlastností speciálních scintilačních koktejlů (nejčastěji je to roztok směsi organických rozpouštědel), které jsou díky svému chemickému složení schopné absorbovat ionizující záření alfa a beta uvolňované měřeným vzorkem. Absorpce tohoto záření způsobí v molekule scintilátoru excitaci elektronů, které následně při návratu do základního stavu vyzáří foton z UV či viditelné oblasti spektra (tento jev se nazývá luminiscence). Toto záření je následně detekováno ve fotonásobiči.

Nově pořízený kapalinový scintilační analyzátor Tri­ Carb 4910TR od firmy PerkinElmer na rozdíl od dříve používaného kapalného spektrometru ­INTERTECHNIC SL 30 (rok výroby 1985) poskytuje vysoký výkon, flexibilitu a disponuje všemi standardními funkcemi potřebnými nejen pro analýzu vzorků životního prostředí, ale i pro výzkumné aplikace v oblasti přírodních věd. Energetický rozsah spektrometru pro záření beta je do 2 MeV, pro záření alfa potom do 8 MeV. Díky rozdílným vlastnostem energetických pulzů produkovanými alfa respektive beta částicemi ve scintilačním koktejlu umí speciální software tyto částice od sebe odlišit, což významně zvyšuje přesnost a použitelnost přístroje. Přístroj je schopný pracovat plně automaticky. Do temperovaného zásobníku vzorků lze v závislosti na objemu použitých měřicích vialek (4–20 ml) umístit 400 až 720 vzorků.

Spektrometr je určen především pro měření kapalných vzorků, ale po extrakci (zemina, stěrový tampón apod.) či probublání scintilačního roztoku plynem ho můžeme použít i pro stanovení pevných a plynných vzorků životního prostředí.

Hlavní využití tohoto přístroje bude v následujících oblastech:

• příprava metodik pro přenosné LSC analyzátory, které jsou ve výbavě všech chemických laboratoří HZS ČR,
• validace výsledků získaných přenosnými LSC,
• výzkum v oblasti účinnosti dekontaminace radioaktivních látek,
• analýza otěrových zkoušek přístrojů a zařízení obsahujících radionuklidy (např. plynový analyzátor GDA 2, který je ve vybavení všech chemických laboratoří HZS ČR a opěrných bodů HZS krajů).

Polovodičový detektor pro gama spektrometrii
Polovodičový detektor pro gama spektrometriiNa rozdíl od metody LSC, kde mají chemické laboratoře HZS ČR jen minimální zkušenosti, spektrometrie gama záření je dobře známá a do praxe chemických laboratoří HZS ČR relativně dobře zavedená metoda radiometrické analýzy. Princip analýzy spočívá v měření energií fotonů gama záření, které radionuklidy při své přeměně vyzařují. Jednotlivé energetické skupiny fotonů se následně zaznamenávají v příslušném spektru jako fotopíky, čímž se určí jejich poloha včetně jejich intenzity. Poloha každého píku je určena energií záření (charakterizuje konkrétní radionuklid). Plocha pod píkem je pak určena intenzitou záření a je úměrná aktivitě (množství) daného radionuklidu ve vzorku.

Nový germaniový detektor širokých energií (BEGe – Broad Energy Germanium Detector) BE 5030 od firmy Canberra Packard má špičkové parametry a je použitelný i pro detailní analýzy. Energetický rozsah spektrometru od 3 keV až do 3 000 MeV spolehlivě pokryje celé spektrum všech běžně se vyskytujících radionuklidů. Díky vysokému rozlišení (v závislosti na energii je FWHM 0,5–2 keV) dokáže provádět detailní analýzy i u složitých vzorků obsahujících směs různých radionuklidů. Srdcem detektoru je germaniový monokrystal o tloušťce 30 mm s účinnou plochou 50 cm2, který dosahuje relativní účinnosti 48 % (nejlepší námi doposud používaný spektrometr Falcon 5000N má účinnost pouze 18 %). Díky tomu se mohou snížit časy měření jednotlivých vzorků, čímž dojde k navýšení kapacity laboratoře za současného zachování požadované citlivosti. Nedílnou součástí je také elektrické chlazení detektoru CP5-PLUS a detailní charakterizace detektoru ISOXCAL, která umožní vytvářet uživatelské kalibrační soubory pro různé geometrie (měřicí nádoby či vzorky). Vlastní detektor je za účelem snížení meze detekce umístěn v olověném stínění.

Detektor bude sloužit především pro měření pevných a kapalných vzorků. Hlavní využití tohoto přístroje bude v následujících oblastech:

• měření vzorků životního prostředí (odhalení a stanovení míry kontaminace umělými radionuklidy, stanovení množství přírodních radionuklidů apod.),
• validace výsledků získaných přenosnými gama spektrometry,
• přesná měření za účelem stanovení izotopického složení (např. určení stupně obohacení/ochuzení jaderných materiálů),
• výzkum v oblasti monitorování životního prostředí po radiačních nehodách a haváriích.

Závěr
Oba přístroje radiologické laboratoře IOO budou sloužit nejen pro potřeby zásahové činnosti HZS ČR, ale také pro plnění úkolů v rámci celostátní radiační monitorovací sítě, jíž jsou chemické laboratoře HZS ČR nedílnou součástí a jejich úkoly jsou jasně definovány ve smlouvě „O činnostech při monitorování radiační situace na území ČR a o činnostech při zvládání mimořádné události, kterou je nález nebo záchyt opuštěného zdroje nebo jaderného materiálu, prováděných HZS ČR“ uzavřené mezi MV­ generálním ředitelstvím HZS ČR a Státním úřadem pro jadernou bezpečnost.


kpt. Ing. Michal SETNIČKA, Ph.D., Institut ochrany obyvatelstva, foto autor


 

vytisknout  e-mailem  X Corp.   Facebook