Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева" (ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева")

2 ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1443-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт распространяется на средства измерений массы и активности радия и устанавливает порядок передачи единицы массы и активности [1] радия от государственного первичного специального эталона единицы массы радия (Ra-226) с помощью вторичных и рабочих эталонов средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки. Поверочная схема приведена в приложении А.

2.1 Государственный первичный специальный эталон предназначен для воспроизведения и хранения единицы массы радия и передачи ее и единицы активности радия с помощью вторичных и рабочих эталонов средствам измерений, применяемым в Российской Федерации с целью обеспечения единства измерений в стране.

2.2 В основу измерений массы радия должна быть положена единица, воспроизводимая указанным эталоном.

2.3 Государственный первичный специальный эталон состоит из комплекса следующих средств измерений:

2.3.1 Образец радия N 5427, изготовленный О. Хенигшмидтом 2 июня 1934 г. вместе с другими 19 подобными образцами, образующими международную нормализованную систему. Масса радионуклида Ra-226 в образце, определенная при изготовлении и подтвержденная результатами международных сличений, составляет 21,283 мг на дату изготовления образца. Пересчет этого значения на последующие даты проводят с использованием значения периода полураспада (1600 +/- 7) лет.

Наряду с единицей массы радия поверочная схема позволяет передавать единицу активности радия A в источниках с использованием соотношения

где A_m - активность единицы массы радия (1 г), определяемая по формуле

m - масса радия

N_o - постоянная Авогадро, равная 6,02214078(18)·10²³ част/моль [2];

ln 2 - натуральный логарифм

M - атомная масса, для Ra-226 M = 226,0254 - атомные единицы массы

T - период полураспада радионуклида Ra-226, равный (1600 +/- 7) лет.

С учетом того, что год, в среднем, равен 3,15576·10⁷ с

A_m = 3,658·10¹⁰ Бк/г·Ra-226

A^'_m = 3,658·10⁷ Бк/мг·Ra-226,

A^"_m = 3,658·10⁴ Бк/мкг·Ra-226,

A^'"_m = 36,58 Бк/нг·Ra-226.

2.3.2 Эталон-копия - образец радия N X5. Масса радионуклида Ra-226 в образце, определенная при изготовлении и подтвержденная результатами международных сличений, составляет 17,78 мг на 1 января 1988 г. Пересчет этого значения на последующие даты проводят с использованием значения периода полураспада (1600 +/- 7) лет.

2.3.3 Средства передачи единицы массы и активности радия от первичного эталона вторичным и рабочим эталонам:

- установка УЭИ (Установка Эталонная Ионизационная) - трехэлектродная цилиндрическая ионизационная камера с колодцем.

- установка УЭК (Установка Эталонная Калориметрическая) - дифференциальный калориметр типа РКС-01А для регистрации альфа- и бета-излучения

- установка УЭС (Установка Эталонная Спектрометрическая) - полупроводниковый гамма-спектрометр на основе особо чистого германия типа GMX35P4.

2.3.4 Система контроля за сохранностью стеклянной ампулы с системой сигнализации о разгерметизации (возможной).

2.4 Диапазон значений массы радия, передаваемых государственным специальным эталоном составляет:

- от 10^-3 до 2·10² мг - для твердых источников;

- от 0,01 до 1·10⁶ нг - для растворов радия.

Диапазон значений активности радия для растворов, передаваемых государственным специальным эталоном составляет от 0,37 до 3,7·10⁷ Бк.

Значение эталона, определяющее единицу массы радия, составляет 20,580 мг в пересчете на 1 января 2012 г.

2.5. Государственный первичный специальный эталон обеспечивает воспроизведение единицы массы радия со значением:

- среднеквадратического отклонения результата измерений S₀ - 0,3% при проведении 10 независимых измерений;

- неисключенной систематической погрешности - 0,2% (при доверительной вероятности P = 0,95);

- относительной стандартной неопределенности, оцененной по типу A - u_oA = 0,3%;

- относительной стандартной неопределенности, оцененной по типу B - u_oB = 0,1%;

- суммарной относительной стандартной неопределенности - u_o = 0,3%;

- расширенной относительной неопределенности U_o - 0,6% при K = 2.

2.6 Государственный первичный специальный эталон применяют:

- для установления эквивалентности эталонов национальных метрологических институтов (НМИ) стран, подписавших Договоренность [3] о взаимном признании национальных эталонов и сертификатов калибровки и измерений, выдаваемых НМИ, в рамках международных сличений;

- для передачи единицы массы и активности радия вторичным и рабочим эталонам.

3.1 В качестве вторичных эталонов используют наборы источников на основе радионуклида радий-226 в диапазоне значений масс радия от 0,001 до 200 мг (от 3,7·10⁴ до 7,3·10⁹ Бк) и растворы радия в диапазоне значений от 0,1 до 10⁶ нг (от 3,7 до 3,7·10⁷ Бк).

3.2 Среднеквадратические отклонения результатов сличений вторичных эталонов с первичным эталоном составляют от 0,6% до 1,2%.

3.3 Вторичные эталоны применяют для передачи единиц массы и активности радия рабочим эталонам и средствам измерений.

3.4 Для обеспечения сохранности государственного специального эталона при проведении рутинных измерений используют эталон-копию - образец радия N X5, изготовленный Чешским институтом по производству, исследованию и применению радиоизотопов (UVVVR). В качестве материала для изготовления эталона-копии был использован химически чистый радий, содержащийся в образцах X и XI, изготовленных по заказу Международной Комиссии по радиевым эталонам (Э. Резерфорд, М. Кюри, Ст. Мейер, А. Дебьерн, Ф. Содди, О. Ган и Э. Швейдлер) для распределения между странами радиевых источников, сравненных с парижским и венским международными эталонами и аттестованных, таким образом, в ранге вторичных международных эталонов, и использовавшихся в качестве национальных эталонов СССР до образования новой международной нормализованной системы эталонов массы радия на базе источников, изготовленных О. Хенигшмидтом в 1934 г.

Масса Ra-226 в образце N X5, определенная по результатам международных сличений, составляет 17,617 мг в пересчете на 1 декабря 2012 г.

Эталон-копия обеспечивает воспроизведение единицы массы радия со среднеквадратическим отклонением результатов измерений S₀ = 0,4% при проведении 10 независимых измерений и неисключенной систематической погрешностью (при доверительной вероятности P = 0,95).

4.1 В качестве рабочих эталонов используют наборы источников на основе радионуклида Ra-226 в диапазоне значений масс радия от 0,001 до 200 мг (от 3,7·10⁴ до 7,3·10⁹ Бк) и растворы радия в диапазоне значений от 0,1 до 10⁶ нг (от 3,7 до 3,7·10⁷ Бк).

4.2 Доверительные границы относительной погрешности рабочих эталонов при доверительной вероятности P = 0,95 составляют от 1,5% до 3,2% в зависимости от диапазона.

4.3 Рабочие эталоны применяют для передачи единиц массы и активности радия средствам измерений.

5.1 В качестве средств измерений используют:

- источники гамма-излучения на основе радионуклида Ra-226;

- растворы радия;

- радиометры радона;

- эманометры.

5.2 Пределы допускаемой основной приведенной погрешности средств измерений составляют от 2% до 30%.