+

RU2619364C1 - Method for teaching operator to search and identify radioactive-contaminated areas - Google Patents

Method for teaching operator to search and identify radioactive-contaminated areas Download PDF

Info

Publication number
RU2619364C1
RU2619364C1 RU2016121745A RU2016121745A RU2619364C1 RU 2619364 C1 RU2619364 C1 RU 2619364C1 RU 2016121745 A RU2016121745 A RU 2016121745A RU 2016121745 A RU2016121745 A RU 2016121745A RU 2619364 C1 RU2619364 C1 RU 2619364C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
operator
simulator
rem
teacher
map
Prior art date
Application number
RU2016121745A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Олегович Веснибалоцкий
Николай Владимирович Горин
Лев Львович Казанцев
Ядгар Закирович Кандиев
Александр Витальевич Кузьмин
Юрий Иванович Чуриков
Ринат Искандарович Юсупов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина")
Priority to RU2016121745A priority Critical patent/RU2619364C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2619364C1 publication Critical patent/RU2619364C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00Simulators for teaching or training purposes

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: instructor simulates a conventionally radioactive-contaminated area (RCA), by using the program PRISMA, of an arbitrary shape, size, and area with the variable radioactivity of the surface. Then he fixes the coordinates of boundaries, that he writes to a memory simulator. The operator sees the actual study area map, according to which he moves through the terrain. When the operator reaches the RCA, the control program, as a part of the simulator, corrects the power of equivalent dose (PED), the intensity γ of lines corresponding to the selected conditional contamination and shielding characteristics of the terrain. After the assignment the operator returns to the instructor. Based on these results, the instructor concludes the willingness of the operator to search for the real RCA.
EFFECT: more accurate simulating the radiation field in a complex radioactive contamination, the ability to analyze the actions of the trainee operator.
4 cl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее техническое решение относится к способам обучения операторов на тренажерах, а именно к обучению работе с тренажером, имитирующим на части учебной территории радиоактивно-загрязненную местность (РЗМ). Это позволяет проводить учения в условиях, приближенных к реальным, без использования радиоактивных источников. Решение может быть использовано для обучения дозиметристов, экологов, офицеров МЧС проведению радиационной разведки.This technical solution relates to methods for training operators on simulators, namely, training to work with a simulator that simulates a radioactive contaminated area (REM) in a part of the study area. This allows you to conduct exercises in conditions close to real, without the use of radioactive sources. The solution can be used to train radiation monitors, ecologists, and officers of the Ministry of Emergencies in conducting radiation reconnaissance.

Предшествующий уровень техникиState of the art

В настоящее время известны и широко применяются мобильные дозиметрические комплексы для контроля и мониторинга радиационной обстановки на больших территориях. Такими комплексами (пешеходными, автомобильными и вертолетными) оснащены аварийно-технические центры Госкорпорации «Росатом» и атомных станций и многих подразделений МЧС России. Международные инспекционные группы осуществляют поиск РЗМ на территориях, в отношении которых существует подозрение о проведенном ядерном испытании.Currently, mobile dosimetric systems are known and widely used for monitoring and monitoring the radiation situation in large areas. Emergency-technical centers of the State Atomic Energy Corporation Rosatom and nuclear power plants and many departments of the Russian Emergencies Ministry are equipped with such complexes (pedestrian, automobile, and helicopter). International inspection teams search for REMs in territories for which there is suspicion of a nuclear test.

Применение комплексов требует квалифицированного персонала и его оптимального поведения на РЗМ с целью минимизации получаемых доз внешнего облучения при радиационной разведке, при оконтуривании очагов радиационного загрязнения и идентификации загрязняющих радионуклидов. Необходима подготовка для разных организаций, в том числе международных, широкого круга операторов-специалистов, обученных работам с мобильными дозиметрическими комплексами с целью оптимизации процесса поиска РЗМ, надежности идентификации загрязняющих радионуклидов и минимизации набираемой дозы внешнего облучения на РЗМ.The use of complexes requires qualified personnel and their optimal behavior in rare-earth metals in order to minimize the resulting doses of external radiation during radiation reconnaissance, when contouring foci of radiation pollution and identifying contaminating radionuclides. Training is needed for various organizations, including international, a wide range of specialist operators trained to work with mobile dosimetric systems in order to optimize the search for rare-earth metals, the reliability of identification of contaminating radionuclides and minimize the dose of external exposure to rare-earth metals.

Известен способ обучения проведению работ по поиску источников ионизирующего излучения, описанный в заявке на изобретение №2002132945, МПК 7 G09B 23/20; приоритет 06.12.2002, дата публикации заявки: 10.06.2004, авторы: Алимов Н.И. (RU), Киселев Ю.А. (RU), Попов C.B. (RU), Холстов В.И. (RU), Шаталов Э.В. (RU). В этом способе в качестве источников ионизирующего излучения используют имитаторы радиоактивного загрязнения местности и располагают их на участке учебной площадки для моделирования радиационной обстановки согласно программе обучения. В качестве имитаторов используют малогабаритные радиопередающие устройства с антенной, обеспечивающей круговую диаграмму направленности напряженности поля радиоволн, а вместо блока детекторов прибора радиационной разведки используют приемник радиосигналов от имитаторов. По сути дела такие источники и детекторы моделируют источники и детекторы γ-квантов.A known method of training in conducting work on the search for sources of ionizing radiation, described in the application for invention No. 20022132945, IPC 7 G09B 23/20; Priority December 6, 2002, publication date of the application: June 10, 2004, authors: Alimov N.I. (RU), Kiselev Yu.A. (RU), Popov C.B. (RU), Kholstov V.I. (RU), Shatalov E.V. (RU). In this method, imitators of radioactive contamination of the area are used as sources of ionizing radiation and placed on a site of the training site for modeling the radiation situation according to the training program. As simulators, small-sized radio transmitting devices with an antenna that provide a circular beam pattern of the field strength of radio waves are used, and instead of a block of detectors of the radiation reconnaissance device, a receiver of radio signals from simulators is used. In fact, such sources and detectors simulate sources and detectors of gamma rays.

Недостатками аналога являются применение точечных закладных устройств, что влечет невозможность имитации протяженных РЗМ и имитации на РЗМ зон с разными величинами мощности эквивалентных доз (МЭД).The disadvantages of the analogue are the use of point embedded devices, which implies the impossibility of simulating extended REMs and simulating REM zones with different equivalent dose rates (DER).

В качестве прототипа для заявляемого способа был выбран способ обучения спасателей и пожарных ориентированию по индивидуальным радиометрическим приборам на РЗМ описанный в патенте «Имитатор-тренажер дозиметра-радиометра» RU 137628 U1, МПК: G09B 9/00 (2006.01); приоритет 06.08.2013, опубликовано 20.02.2014; автор: Лифанов М.Н. Способ заключается в том, что преподаватель выбирает условный загрязняющий радионуклид и его спектр. Далее он фиксирует координаты расположения радионуклида на карте реальной местности. Преподаватель записывает эту информацию в память тренажера без доступа к ней оператора. Преподаватель предоставляет карту местности в составе тренажера оператору. Оператор передвигается по местности согласно карте. Система навигации отслеживает местоположение оператора. При попадании оператора в область действия условного загрязняющего радионуклида тренажер выдает информацию о радиоактивном излучении в зависимости от активности радионуклида и расстояния до него.As a prototype for the proposed method, a method for training rescuers and firefighters to navigate individual REM devices described in the patent “Simulator-simulator of a dosimeter-radiometer” RU 137628 U1, IPC: G09B 9/00 (2006.01); Priority August 6, 2013, published February 20, 2014; author: Lifanov M.N. The method consists in the fact that the teacher selects the conditional contaminating radionuclide and its spectrum. Then he fixes the coordinates of the location of the radionuclide on a map of the real area. The teacher writes this information to the simulator's memory without operator access. The teacher provides a map of the area as part of the simulator to the operator. The operator moves around the area according to the map. The navigation system tracks the location of the operator. When the operator enters the area of the conditional contaminated radionuclide, the simulator provides information on radioactive radiation depending on the activity of the radionuclide and its distance.

Недостатком данного способа является невозможность его использования при постановке более сложных задач при обучении операторов действиям в условиях загрязнения местности не точечным единичным радионуклидом, а поверхностным загрязнением площади несколькими разными нуклидами.The disadvantage of this method is the impossibility of its use in the formulation of more complex tasks when teaching operators how to deal with contaminated areas not by single point radionuclides, but by surface contamination of the area with several different nuclides.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение диапазона способов обучения операторов действиям на РЗМ при точечном и поверхностном радиоактивным загрязнении.The task to which the invention is directed is to expand the range of methods for training operators to act on rare-earth metals with point and surface radioactive contamination.

Технический результат, достигаемый при решении этой задачи, заключается в более точном моделировании радиационного поля при сложном радиоактивном загрязнении и возможности анализа действий обучаемого оператора.The technical result achieved in solving this problem consists in more accurate modeling of the radiation field with complex radioactive contamination and the possibility of analyzing the actions of the trained operator.

Технический результат достигается тем, что способ обучения оператора поиску и идентификации РЗМ включает в себя выбор преподавателем условного загрязняющего радионуклида и его спектра, фиксирование его координат расположения на карте реальной учебной территории, запись преподавателем этой информации в память тренажера без доступа к ней оператора, предоставление преподавателем карты учебной территории в составе тренажера оператору, передвижение оператора по учебной территории согласно карте, отслеживание системой навигации местоположения оператора, обнаружение попадания оператора в область действия условного загрязняющего радионуклида, выдачу тренажером информации о радиоактивном излучении в зависимости от активности радионуклида и расстояния до него. Согласно изобретению, преподаватель с помощью программы ПРИЗМА моделирует условную РЗМ произвольной формы, размера и площади с переменной радиоактивностью по поверхности, вычисляет МЭД и спектр γ-излучения в характерных точках всей учебной территории с учетом естественных преград и особенностей рельефа и вводит результаты расчетов в управляющую программу. Далее он располагает условную РЗМ на карте реальной учебной территории в памяти тренажера, далее фиксирует координаты ее границ и заносит эту информацию в память тренажера.The technical result is achieved by the fact that the method of teaching the operator to search for and identify REMs includes the teacher selecting the contaminated radionuclide and its spectrum, fixing its location coordinates on the map of the real school territory, the teacher recording this information in the simulator's memory without operator access, and the teacher providing it maps of the study area as part of the simulator for the operator, movement of the operator in the study area according to the map, tracking by the navigation system Proposition operator detection operator falling within the scope of a conditional contaminating radionuclide issue simulator information about radioactive radiation, depending on the activity of the radionuclide and the distance to it. According to the invention, the teacher using the PRISMA program simulates a conditional REM of arbitrary shape, size and area with variable radioactivity on the surface, calculates the DER and the γ-radiation spectrum at characteristic points of the entire study area, taking into account natural barriers and terrain features, and enters the calculation results into the control program . Then he places the conditional REM on the map of the real school territory in the simulator memory, then fixes the coordinates of its borders and stores this information in the simulator memory.

Преподаватель дает задание оператору найти на реальной учебной территории условную РЗМ, невидимую на карте в тренажере. При попадании оператора в любую точку учебной территории управляющая программа в составе тренажера корректирует рассчитанные по программе ПРИЗМА МЭД и спектры γ-излучения, которые суммирует с величинами, реально измеренными приборами в тренажере и отображает их на экране тренажера. Оператор отслеживает, а управляющая программа записывает в память текущую информацию, на основании которой оператор выбирает маршрут движения.The teacher instructs the operator to find a conditional REM in the real school territory that is invisible on the map in the simulator. If the operator enters anywhere in the study area, the control program as part of the simulator corrects the PRISMA DER and γ-radiation spectra calculated by the program, which summarizes with the values actually measured by the instruments in the simulator and displays them on the simulator screen. The operator monitors, and the control program writes to memory the current information, based on which the operator selects the route of movement.

После возвращения оператора преподаватель сравнивает смоделированную им границу РЗМ с границей, выявленной оператором. Преподаватель так же сравнивает допустимое время пребывания в РЗМ с фактическим временем пребывания оператора в условной РЗМ. Преподаватель так же сравнивает допустимую для человека дозу радиации с рассчитанной дозой, полученной оператором на условной РЗМ и на основании этого делает вывод о подготовленности оператора к поиску реальных РЗМ.After the operator returns, the teacher compares the REM boundary simulated by him with the boundary identified by the operator. The teacher also compares the permissible time spent in REM with the actual time spent by the operator in the conditional REM. The teacher also compares the permissible dose of radiation for a person with the calculated dose received by the operator on a conventional REM and, on the basis of this, concludes that the operator is prepared to search for real REM.

Совокупность существенных признаков обеспечивает получение технического результата - точное моделирование радиационного поля при сложном радиоактивном загрязнении, возможность анализа действий обучаемого оператора, что позволяет решить задачу расширения диапазона способов обучения операторов действиям в условиях поверхностного загрязнения местности.The combination of essential features provides a technical result — accurate modeling of the radiation field during complex radioactive contamination, the ability to analyze the actions of a trained operator, which allows us to solve the problem of expanding the range of methods for teaching operators how to deal with surface pollution.

Оператор обозначает на карте учебной территории области, внутрь которых попадают точки с повышенными значениями МЭД. Таким образом, он идентифицирует и оконтуривает области с разными величинами МЭД и получает распределение МЭД по РЗМ. Внешняя граница области будет являться границей РЗМ.The operator designates on the map of the educational territory of the region, inside which points with increased DER values fall. Thus, he identifies and outlines areas with different values of DER and obtains the distribution of DER by REM. The outer boundary of the region will be the boundary of the rare-earth metals.

Управляющая программа в составе тренажера анализирует энергии пиков в спектре γ-излучения, определяет все нуклиды на условной РЗМ, как природные, так и смоделированные преподавателем, предоставляет оператору объединенную информацию на дисплее тренажера.The control program as part of the simulator analyzes the peak energies in the γ-radiation spectrum, determines all the nuclides on the conventional REM, both natural and simulated by the teacher, and provides the operator with combined information on the simulator display.

Такие действия дают оператору навык точного прочтения радиационного поля при сложном радиоактивном загрязнении, а после выполнения задания у преподавателя есть возможность анализа действий обучаемого оператора.Such actions give the operator the skill to accurately read the radiation field in case of complex radioactive contamination, and after completing the assignment, the teacher has the opportunity to analyze the actions of the trained operator.

После возвращения оператора преподаватель анализирует и выявляет ошибочные действия оператора, приведшие к погрешностям в оконтуривании условной РЗМ и увеличению виртуальной МЭД, рекомендует увеличить скорость движения в зоне повышенных МЭД, увеличить скорость анализа обстановки, либо проводить его вне РЗМ.After the operator returns, the teacher analyzes and identifies the operator’s erroneous actions that led to errors in the contouring of the conventional REM and an increase in the virtual DER, recommends increasing the speed in the zone of increased DER, increasing the speed of analyzing the situation, or conducting it outside the REM.

Таким образом, данный способ обеспечивает возможность анализа действий обучаемого оператора. Это расширяет диапазон способов обучения операторов действиям в условиях РЗМ.Thus, this method provides the ability to analyze the actions of the trained operator. This broadens the range of methods for training operators in REM conditions.

Признаки, изложенные в дополнительных пунктах формулы, в совокупности направлены на получение того же технического результата, на который направлен независимый пункт.The signs set forth in additional claims, in the aggregate, are aimed at obtaining the same technical result that the independent claim is directed to.

Краткое описание фигур чертежаBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 показана модель условной РЗМ эллипсоидной формы, с переменной радиоактивностью по поверхности.In FIG. Figure 1 shows a model of conventional REM of an ellipsoidal shape, with variable surface radioactivity.

На фиг. 2 показан экран тренажера с картой учебной территории.In FIG. 2 shows the simulator screen with a map of the training area.

На фиг. 3 показаны фрагменты маршрута оператора при оконтуривании РЗМ.In FIG. Figure 3 shows fragments of the operator’s route when contouring the REM.

Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the invention

Описанным в патенте способом можно проводить обучение операторов в условиях, приближенных к реальным, без использования радиоактивных источников. Далее будет описан один из вариантов осуществления изобретения - способ обучения операторов поиску и идентификации РЗМ.The method described in the patent, it is possible to train operators in conditions close to real ones, without using radioactive sources. Next will be described one of the embodiments of the invention is a method of training operators to search and identify REMs.

Обучение начинается с того, что преподаватель моделирует с помощью программы ПРИЗМА условную РЗМ 1 произвольной формы, размера и площади с переменной радиоактивностью по поверхности и проводит расчет МЭД и спектров γ-излучения в характерных точках учебной территории. РЗМ 1 может иметь любую форму, например, точки, или эллипса, как показано на фиг. 1 и 2. Уровень загрязнения может увеличиваться по мере приближения к эпицентру 2 РЗМ 1. Таким образом, преподаватель моделирует ситуацию, приближенную к реальным условиям.The training begins with the teacher modeling the conditional REM 1 of arbitrary shape, size and area with variable surface radioactivity using the PRISMA program and calculating the DER and gamma-ray spectra at characteristic points in the study area. REM 1 may have any shape, for example, a point, or an ellipse, as shown in FIG. 1 and 2. The level of pollution can increase as you approach the epicenter 2 of REM 1. Thus, the teacher simulates a situation close to real conditions.

Преподаватель располагает условную РЗМ 1 на карте 3 учебной территории, которая находится в памяти тренажера как показано на фиг. 2. Далее он фиксирует координаты ее границ, заносит эту информацию в память тренажера таким образом, что бы у оператора не было к ней доступа, но был доступ к карте 3 учебной территории.The teacher has a conditional REM 1 on the map 3 of the study area, which is located in the simulator's memory as shown in FIG. 2. Next, he fixes the coordinates of its borders, stores this information in the simulator's memory in such a way that the operator does not have access to it, but has access to map 3 of the training area.

Преподаватель на основании предварительно проведенных расчетов по программе ПРИЗМА задает в характерных точках учебной территории величины МЭД и спектры γ-излучения с учетом реальных преград и рельефа местности.Based on the preliminary calculations performed under the PRISMA program, the teacher sets the DER values and gamma-ray spectra at characteristic points of the study area, taking into account real barriers and terrain.

МЭД и спектры γ-излучения заранее вычисляют по программе ПРИЗМА (ПРохождение ИЗлучения через МАтериалы) - базовой программы РФЯЦ-ВНИИТФ для расчета переноса частиц (нейтронов, γ-квантов, протонов, электронов) методом Монте-Карло. При решении неоднородного уравнения переноса распределение источников частиц может быть точечным, линейным, поверхностным или объемным. Оценка функционалов от решения уравнения переноса производится на любых геометрических поверхностях системы и внутри ее областей. На поверхностях рассчитываются токи и потоки частиц, токи и потоки энергии. Внутри геометрических областей вычисляются плотность частиц, поток частиц, плотность столкновений, число актов взаимодействия заданного типа, поглощенная энергия и ряд других функционалов.The DER and γ-radiation spectra are calculated in advance using the PRISMA program (Radiation Transmission through Materials), the RFNC-VNIITF basic program for calculating the transfer of particles (neutrons, γ-quanta, protons, electrons) using the Monte Carlo method. When solving the inhomogeneous transport equation, the distribution of particle sources can be point, linear, surface, or volume. The functionals from solving the transport equation are estimated on any geometric surfaces of the system and inside its areas. On surfaces, currents and flows of particles, currents and flows of energy are calculated. Inside the geometric regions, the particle density, particle flux, collision density, the number of interactions of a given type, absorbed energy, and a number of other functionals are calculated.

Описание программы и ее возможностей опубликовано в статье Kandiev Y.Z., Kashaeva Е.А., Khatuntsev К.Е., Kuropatenko E.S., Lobanova L.V., Lukin G.V., Malakhov A.A., Malyshkin G.N., Modestov D.G., Mukhamadiev R.F., Orlov V.G., Samarin S.I., Serova E.V., Spirina S.G., Vakhonina T.V., Voronina N.A., Zatsepin O.V. // "PRIZMA" Status. Annals of Nuclear Energy, August 2015, Vol. 82, P. 116-120, а так же в Zatsepin O.V., Kandiev Ya. Z. // Importance sampling technique for reactor physics simulation of deep penetration and detection using the PRIZMA code. VANT Simulation of physical processes. 2015. Iss. 1. P. 30-36.A description of the program and its capabilities is published in the article Kandiev YZ, Kashaeva E.A., Khatuntsev K.E., Kuropatenko ES, Lobanova LV, Lukin GV, Malakhov AA, Malyshkin GN, Modestov DG, Mukhamadiev RF, Orlov VG, Samarin SI, Serova EV, Spirina SG, Vakhonina TV, Voronina NA, Zatsepin OV // "PRIZMA" Status. Annals of Nuclear Energy, August 2015, Vol. 82, P. 116-120, and also in Zatsepin O.V., Kandiev Ya. Z. // Importance sampling technique for reactor physics simulation of deep penetration and detection using the PRIZMA code. VANT Simulation of physical processes. 2015. Iss. 1. P. 30-36.

При таком подходе достигается более точное моделирование радиационного поля при сложном радиоактивном загрязнении.With this approach, a more accurate simulation of the radiation field is achieved with complex radioactive contamination.

Работу тренажера обеспечивает управляющая программа-диспетчер, которая в определенной последовательности проводит следующие операции:The work of the simulator is provided by a control program-manager, which in a certain sequence carries out the following operations:

- отбор информации от γ-детектора,- selection of information from the γ-detector,

- отбор информации от GPS-датчика и нанесение координат 4 точки положения на электронную карту учебной территории 3 (фиг. 2),- selection of information from the GPS sensor and drawing the coordinates of 4 position points on an electronic map of the study area 3 (Fig. 2),

- расчет МЭД 5 и идентификацию радионуклидов 6 в спектре γ-излучения в текущей позиции (фиг. 2). При выполнении этой операции управляющая программа выбирает из массива МЭД и спектров в характерных точках учебной территории, предварительно вычисленного по программе ПРИЗМА, ближайшие точки к текущей позиции, пропорционально расстояниям от текущей позиции до этих точек вводит поправки в МЭД и интенсивности спектральных линий и выводит их на экран планшетного компьютера.- calculation of DER 5 and identification of radionuclides 6 in the γ-radiation spectrum at the current position (Fig. 2). When performing this operation, the control program selects from the array of DER and spectra at the characteristic points of the study area, previously calculated using the PRISMA program, the nearest points to the current position, in proportion to the distances from the current position to these points, introduces corrections in the DER and the intensities of the spectral lines and displays them on tablet computer screen.

- Объединение экспериментальных показаний γ-детектора с вычисленными значениями.- Combining the experimental readings of the γ-detector with the calculated values.

- Отбор информации о степени разряда батарей электропитания 7 (фиг. 2).- The selection of information about the degree of discharge of the battery 7 (Fig. 2).

- Вывод показаний пользователю на экран тренажера и сохранение результатов.- Conclusion of indications to the user on the screen of the exercise machine and saving of results.

Кроме перечисленных, программа-диспетчер выполняет ряд относительно мелких операций. Например, в зависимости от величины МЭД выбирает цвет точки 8 на карте учебной территории, единицы измерений, вычисляет надежность идентификации радионуклида 9, отображает дату и текущее время 10 и пр.In addition to the above, the dispatcher program performs a number of relatively small operations. For example, depending on the magnitude of EDR, it selects the color of point 8 on the map of the study area, the unit of measurement, calculates the reliability of identification of the radionuclide 9, displays the date and current time 10, etc.

Подобные программы составляют индивидуально для каждой измерительной системы, они широко применяются на практике и не представляют трудностей для реализации.Such programs are individually for each measuring system, they are widely used in practice and do not present difficulties for implementation.

Преподаватель предоставляет карту 3 учебной территории в составе тренажера оператору и направляет оператора на реальную местность для поиска условной РЗМ, скрытой от него на карте 3 в тренажере. Оператор передвигается по местности согласно карте 3. Тренажер с помощью GPS-датчика отслеживает местоположение оператора, а управляющая программа отмечает координаты 4 на карте 3 в тренажере. При попадании оператора в область условной РЗМ по показаниям GPS-датчика управляющая программа корректирует МЭД, интенсивность γ-линий, рассчитанные ранее программой ПРИЗМА, которые суммирует с величинами, реально измеренными приборами в тренажере и результат отображает на экране тренажера. Это повышает точность моделирования радиационного поля.The teacher provides map 3 of the study area as part of the simulator to the operator and directs the operator to the real area to search for the conditional REM hidden from him on map 3 in the simulator. The operator moves around the area according to map 3. The simulator uses the GPS sensor to track the location of the operator, and the control program marks the coordinates 4 on map 3 in the simulator. When the operator enters the conventional REM area according to the GPS sensor, the control program corrects the DER, the intensity of the γ lines calculated earlier by the PRISMA program, which summarizes with the values actually measured by the devices in the simulator and displays the result on the simulator screen. This increases the accuracy of modeling the radiation field.

Оператор выбирает и корректирует маршрут своего движения, постоянно отслеживая радиационную обстановку. Маршрут управляющая программа отображает и сохраняет на карте 3 учебной территории, как показано на фиг. 2, и фиг. 3. Это дает возможность анализа действий обучаемого оператора.The operator selects and adjusts the route of his movement, constantly monitoring the radiation situation. The control program displays and saves the route on the map 3 of the study area, as shown in FIG. 2 and FIG. 3. This makes it possible to analyze the actions of the trained operator.

После прохождения маршрута на экране тренажера на карте 3 учебной территории будет сформирован и отображен массив точек 8 с разными МЭД и спектрами γ-излучения, что позволит оператору обозначить границы РЗМ. Оператор, выполняя задание, обозначает на карте учебной территории области, внутрь которых попадают точки с повышенными МЭД. Таким образом, им будут идентифицированы и оконтурены области с разными МЭД и будет получено распределение МЭД по РЗМ. Внешняя граница области будет являться границей 11 РЗМ.After completing the route, an array of points 8 with different DER and γ-ray spectra will be formed and displayed on the simulator’s screen on map 3 of the study area, which will allow the operator to mark the boundaries of rare-earth metals. The operator, performing the task, indicates on the map of the educational territory of the region, inside which points with increased DER are placed. Thus, he will identify and outline the areas with different DER and the distribution of DER by REM will be obtained. The outer boundary of the region will be the boundary of 11 rare-earth metals.

Оператор анализирует энергии пиков в спектре γ-излучения, показанные на экране тренажера и определяет загрязняющие нуклиды заданные преподавателем.The operator analyzes the peak energies in the γ-radiation spectrum shown on the simulator screen and determines the polluting nuclides given by the teacher.

После выполнения задания оператор возвращается к преподавателю. Преподаватель сравнивает заданную им границу условной РЗМ 1 (фиг. 2,) с границей 11, выявленной оператором РЗМ (фиг. 3).After completing the assignment, the operator returns to the teacher. The teacher compares the specified boundary of the conditional REM 1 (Fig. 2,) with the border 11 identified by the operator of the REM (Fig. 3).

Кроме того, преподаватель сравнивает допустимое время пребывания в РЗМ с фактическим временем пребывания оператора в условной РЗМ, сравнивает допустимую для человека дозу радиации с рассчитанной дозой, полученной оператором в условной РЗМ. На основании этого он рекомендует оператору увеличивать скорость движения в зоне повышенных МЭД, увеличивать скорость анализа обстановки, либо проводить его в вне зоны. Преподаватель делает вывод о готовности оператора к поиску реальных РЗМ.In addition, the teacher compares the permissible time spent in REM with the actual time spent by the operator in the conditional REM, compares the dose of radiation that is permissible for a person with the calculated dose received by the operator in the conditional REM. Based on this, he recommends that the operator increase the speed of movement in the zone of increased DER, increase the speed of analysis of the situation, or carry it out of the zone. The teacher concludes that the operator is ready to search for real REMs.

В результате проведенных экспериментов было подтверждено, что при осуществлении предлагаемого варианта обучения операторов поиску и идентификации радиоактивной загрязненной области более точно моделируется окружающая обстановка при радиоактивном заражении на площади поверхности, отслеживаются и фиксируются действия оператора. Это позволяет преподавателю в дальнейшем анализировать ошибки оператора, давать рекомендации в процессе обучения, делать вывод о готовности оператора к работе в реальных условиях.As a result of the experiments, it was confirmed that during the implementation of the proposed training option for operators to search for and identify a radioactive contaminated area, the environment is more accurately simulated during radioactive contamination on the surface area, operator actions are monitored and recorded. This allows the teacher to further analyze the operator’s errors, give recommendations in the learning process, draw a conclusion about the operator’s readiness to work in real conditions.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Наиболее эффективно выглядит использование предложенного способа в подготовке широкого круга операторов-специалистов разных организаций, в том числе международных, для работ с мобильными дозиметрическими комплексами с целью оптимизации процесса поиска и идентификации радионуклидных загрязнений. При этом должны соблюдаться требования надежности идентификации загрязняющих радионуклидов и минимизации набираемой человеком дозы внешнего облучения на загрязненной территории. Во время обучения оператор работает в условиях максимально повторяющих вероятные события, но не подвергается вредному радиоактивному воздействию на него. Описанный вариант способа позволяет более точно моделировать радиационное поле при сложном радиоактивном загрязнении и возможность анализа действий оператора. Это расширяет диапазон способов обучения операторов действиям в условиях поверхностного загрязнения местности.The most effective is the use of the proposed method in the preparation of a wide range of specialist operators from various organizations, including international ones, for working with mobile dosimetric complexes in order to optimize the search and identification of radionuclide contaminants. At the same time, the requirements for the reliability of the identification of contaminating radionuclides and for minimizing the dose of external exposure to human exposure in a contaminated area should be observed. During training, the operator works in conditions that repeat the probable events as much as possible, but is not exposed to harmful radioactive effects on him. The described method variant allows more accurate modeling of the radiation field in case of complex radioactive contamination and the ability to analyze operator actions. This extends the range of methods for training operators to operate in surface contamination conditions.

В целом, рассмотренный вариант выполнения изобретения может быть реализован на существующем в настоящее время оборудовании с использованием имеющихся материалов. Это показывает его работоспособность и подтверждает промышленную применимость.In General, the considered embodiment of the invention can be implemented on existing equipment using existing materials. This shows its performance and confirms industrial applicability.

Claims (4)

1. Способ обучения оператора поиску и идентификации радиоактивно-загрязненной местности, включающий в себя выбор преподавателем условного загрязняющего радионуклида и его спектра, фиксирование его координат расположения на карте реальной учебной территории, запись преподавателем этой информации в память тренажера без доступа к ней оператора, предоставление преподавателем карты учебной территории в составе тренажера оператору, передвижение оператора по учебной территории согласно карте, отслеживание системой навигации местоположения оператора, обнаружение попадания оператора в область действия условного загрязняющего радионуклида, выдачу тренажером информации о радиоактивном излучении в зависимости от активности радионуклида и расстояния до него, отличающийся тем, что преподаватель с помощью программы моделирует условную радиоактивно-загрязненную местность (РЗМ) произвольной формы, размера и площади с переменной радиоактивностью по поверхности, вычисляет мощность эквивалентных доз (МЭД) и спектр γ-излучения в характерных точках всей учебной территории с учетом естественных преград и особенностей рельефа и вводит результаты расчетов в управляющую программу, располагает условную РЗМ на карте реальной учебной территории в тренажере, фиксирует координаты ее границ, заносит эту информацию в память тренажера, дает задание оператору найти на реальной учебной территории условную РЗМ, невидимую на карте в тренажере, при попадании оператора в любую точку учебной территории управляющая программа в составе тренажера корректирует рассчитанные ранее МЭД и спектры γ-излучения, которые суммирует с величинами, реально измеренными приборами в тренажере, и отображает их на экране тренажера, которые оператор отслеживает, а управляющая программа записывает в память тренажера, на основании этого оператор рассчитывает и проходит маршрут своего движения, после возвращения оператора преподаватель сравнивает смоделированную им границу условной РЗМ с границей, выявленной оператором, сравнивает допустимое время пребывания в РЗМ с фактическим временем пребывания оператора в условной РЗМ, сравнивает допустимую для человека дозу радиации с рассчитанной дозой, полученной оператором в условной РЗМ, и на основании этого делает вывод о готовности оператора к поиску реальных РЗМ.1. A method of teaching an operator to search for and identify radioactive contaminated areas, including the teacher choosing a contaminated radionuclide and its spectrum, fixing its location coordinates on a map of a real school territory, a teacher recording this information in the simulator’s memory without operator’s access to it, and a teacher providing it maps of the study area as part of the simulator for the operator, movement of the operator in the study area according to the map, tracking by the navigation system operator, detecting an operator falling within the scope of a conditional contaminating radionuclide, the simulator issuing information on radioactive radiation depending on the activity of the radionuclide and its distance, characterized in that the teacher models a conditional radioactive contaminated site (REM) of arbitrary shape, size and areas with variable surface radioactivity, calculates the equivalent dose rate (DER) and the gamma-ray spectrum at the characteristic points of the entire study area taking into account the volume of natural barriers and features of the relief and enters the calculation results into the control program, locates the conditional REM on the map of the real training area in the simulator, fixes the coordinates of its borders, stores this information in the simulator memory, instructs the operator to find the conditional REM invisible on the real school territory map in the simulator, when the operator gets anywhere in the study area, the control program as part of the simulator corrects the previously calculated DER and γ-radiation spectra, which summarizes with with the values actually measured by the devices in the simulator, and displays them on the simulator’s screen, which the operator monitors, and the control program writes to the simulator’s memory, on the basis of this the operator calculates and follows the route of his movement, after the operator returns, the teacher compares the simulated boundary of the conventional REM with the boundary , identified by the operator, compares the permissible time spent in REM with the actual time spent by the operator in the conventional REM, compares the dose of radiation acceptable for a person with Read dose received by the operator in a conventional rare earth metals, and based on that concludes the willingness of operators to seek real REM. 2. Способ обучения операторов по п. 1, отличающийся тем, что оператор, выполняя задание, обозначает на карте учебной территории области с точками, где есть повышенные значения МЭД, идентифицирует и оконтуривает области с разными величинами МЭД и получает распределение МЭД по РЗМ.2. The method of training operators according to claim 1, characterized in that the operator, performing the assignment, designates on the map of the training area areas with points where there are elevated DER values, identifies and outlines areas with different DER values and obtains the EDR distribution by REM. 3. Способ обучения операторов по п. 1, отличающийся тем, что управляющая программа в составе тренажера анализирует энергии пиков в спектре γ-излучения и объединяет природные и смоделированные преподавателем нуклиды на условной РЗМ, предоставляет оператору эту информацию на дисплее тренажера.3. The method of training operators according to claim 1, characterized in that the control program as part of the simulator analyzes the peak energies in the γ-radiation spectrum and combines natural and teacher-modeled nuclides on conventional REM, provides the operator with this information on the simulator display. 4. Способ обучения операторов по п. 1, отличающийся тем, что после возвращения оператора преподаватель анализирует и выявляет ошибочные действия оператора, приведшие к погрешностям в оконтуривании условно загрязненной области и увеличению виртуальной дозы внешнего облучения, рекомендует увеличить скорость движения в зоне повышенных мощностей дозы, увеличить скорость анализа обстановки либо проводить его вне зоны.4. The method of operator training according to claim 1, characterized in that after the operator returns, the teacher analyzes and identifies erroneous operator actions that led to errors in contouring of the conditionally contaminated area and an increase in the virtual dose of external radiation, recommends increasing the speed of movement in the zone of increased dose rates, increase the speed of analysis of the situation or conduct it outside the zone.
RU2016121745A 2016-06-01 2016-06-01 Method for teaching operator to search and identify radioactive-contaminated areas RU2619364C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121745A RU2619364C1 (en) 2016-06-01 2016-06-01 Method for teaching operator to search and identify radioactive-contaminated areas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121745A RU2619364C1 (en) 2016-06-01 2016-06-01 Method for teaching operator to search and identify radioactive-contaminated areas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2619364C1 true RU2619364C1 (en) 2017-05-15

Family

ID=58716047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121745A RU2619364C1 (en) 2016-06-01 2016-06-01 Method for teaching operator to search and identify radioactive-contaminated areas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2619364C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113721613A (en) * 2021-08-23 2021-11-30 南京航空航天大学 Robot autonomous source searching method and device based on deep reinforcement learning
CN116312119A (en) * 2023-03-21 2023-06-23 中国科学院合肥物质科学研究院 Nuclear radiation field simulation training system and method based on Monte Carlo calculation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5722835A (en) * 1995-09-19 1998-03-03 Pike; Steven D. Device and method for simulating hazardous material detection
RU2002132945A (en) * 2002-12-06 2004-06-10 Войсковая часть 61469 МО РФ METHOD FOR TEACHING WORKS ON SEARCHING SOURCES OF IONIZING RADIATION
US20090197229A1 (en) * 2008-02-01 2009-08-06 Bullex Inc. Hazard suppression training simulator and method of training
RU137628U1 (en) * 2013-08-06 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерных исследований Российской академии наук (ИЯИ РАН) RADIOMETER-SIMULATOR SIMULATOR-SIMULATOR

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5722835A (en) * 1995-09-19 1998-03-03 Pike; Steven D. Device and method for simulating hazardous material detection
RU2002132945A (en) * 2002-12-06 2004-06-10 Войсковая часть 61469 МО РФ METHOD FOR TEACHING WORKS ON SEARCHING SOURCES OF IONIZING RADIATION
US20090197229A1 (en) * 2008-02-01 2009-08-06 Bullex Inc. Hazard suppression training simulator and method of training
RU137628U1 (en) * 2013-08-06 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерных исследований Российской академии наук (ИЯИ РАН) RADIOMETER-SIMULATOR SIMULATOR-SIMULATOR

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113721613A (en) * 2021-08-23 2021-11-30 南京航空航天大学 Robot autonomous source searching method and device based on deep reinforcement learning
CN116312119A (en) * 2023-03-21 2023-06-23 中国科学院合肥物质科学研究院 Nuclear radiation field simulation training system and method based on Monte Carlo calculation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180068582A1 (en) Realistic training scenario simulators and simulation techniques
CN111239791A (en) Radiation dose field simulation method and device
CN106611072A (en) Method and system for simulating radiation dose field of nuclear power station
Cryer et al. Advantages of virtual reality in the teaching and training of radiation protection during interventions in harsh environments
CN113724555A (en) Simulation system is searched to radiation source
RU2619364C1 (en) Method for teaching operator to search and identify radioactive-contaminated areas
KR101938550B1 (en) Disaster preventer trainning system, portable terminal for trainning disaster preventer and method for operating disaster preventer trainning system
Ardiny et al. MCNPX simulation and experimental validation of an unmanned aerial radiological system (UARS) for rapid qualitative identification of weak hotspots
Kutsen et al. Influence of the external and internal radioactive contamination of the body and the clothes on the results of the thyroidal 131 I measurements conducted in Belarus after the Chernobyl accident—Part 2: Monte Carlo simulation of response of detectors near the thyroid
Copeland Cosmic ray particle fluences in the atmosphere resulting from primary cosmic ray heavy ions and their resulting effects on dose rates to aircraft occupants as calculated with MCNPX 2.7. 0
Paiva et al. Improvement of the WBC calibration of the Internal Dosimetry Laboratory of the CDTN/CNEN using the physical phantom BOMAB and MCNPX code
Rilwan et al. Environmental Impact of Radiation Emitted from Radionuclide Across Southern Borno, Nigeria Using Inspector Alert Nuclear Radiation Monitor
JP6435445B1 (en) Radiation shielding teaching material using virtual radiation source
RU137628U1 (en) RADIOMETER-SIMULATOR SIMULATOR-SIMULATOR
Li et al. Airborne gamma radiation field simulation method based on finite element analysis
Zsitnyányi et al. Applicability of an Ionising Radiation Measuring System for Real-Time Effective-Dose-Optimised Route Finding Solution during Nuclear Accidents
Moltó Caracena Simulation of Portable Gamma Radiation Detectors for Virtual Reality based Training applications
Núñez-Chongo et al. Advancing Neutron Safety and Dosimetry in Nuclear Facilities: Applications and Current Status of the Development of Nereida
Chi Young et al. THE ADVANCED NUCLEAR 3S EDUCATION AND TRAINING (ANSET) PROGRAM OF TOKYO TECH:(2) 3S EXERCISES
de Lima et al. Reconstructive dosimetry and radiation dose evaluation of workers and public due to a Brazilian radiological accident in industrial radiography
Oforiwaa et al. Scenario Development for Nuclear Emergency Decision Deduction Training Platform for Radiographers in Developing Countries (Case Study, Ghana)
Nguyen et al. Effects of number of simulated particles on the uncertainty in simulation of dispersion of radioactive material using FLEXPART program
Contessa et al. Simplified approach for preliminary evaluation of effective dose rates for field applications of DT neutron generators
Nielsen Radioanalytical data quality objectives and measurement quality objectives during a Federal Radiological Monitoring and Assessment Center response
Oforiwaa et al. Scenario Development for Nuclear Emergency Decision Deduction Training Platform for Radiographers in Developing Countries: Case Study, Ghana
点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载