Главная » Просмотр файлов » А.А. Абрамов, Г.А. Бадун - Методическое руководство к курсу Основы радиохимии и радиоэкологии

А.А. Абрамов, Г.А. Бадун - Методическое руководство к курсу Основы радиохимии и радиоэкологии (1133870), страница 6

Файл №1133870 А.А. Абрамов, Г.А. Бадун - Методическое руководство к курсу Основы радиохимии и радиоэкологии (А.А. Абрамов, Г.А. Бадун - Методическое руководство к курсу Основы радиохимии и радиоэкологии) 6 страницаА.А. Абрамов, Г.А. Бадун - Методическое руководство к курсу Основы радиохимии и радиоэкологии (1133870) страница 62019-05-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Телесный угол - это часть среды, окружающей источник изахватывающая поверхность детектора. В зависимости от конфигурациисчетчика находится в пределах от 0,03 до 0,4 (торцевые счетчики с большойповерхностью окна детектора). - эффективность счетчика к данному типу излучения.  равенотношению числа частиц или -квантов, попавших в чувствительный объем37счетчика и вызвавших процессы, позволяющие осуществить их регистрацию, кполному числу частиц или -квантов, попавших в объем счетчика.

СчетчикиГейгера-Мюллера обладают очень высокой чувствительностью к –-частицам (0,995или99,5%).Длярегистрации-квантовчащеиспользуютсцинтилляционные или полупроводниковые детекторы, так как для счетчиковГейгера-Мюллера в зависимости от энергии -квантов и толщины катода онаколеблется от долей процента до 2-3% в лучших образцах газоразрядныхсчетчиков.k - коэффициент ослабления в стенках детектора и слое воздуха междупрепаратом и детектором.Ослабление –-частиц в слое материала окружающей среды мы подробнорассматривали в разделе 1.4. Там мы привели эмпирический экспоненциальныйзакон ослабления.

Детализируем его конкретно для процесса регистрацииk = е–d(2.4)где d = dпрепарата + dвоздухаФормула может быть использована для d  0,3 Rmax, в противном случаенеобходимо пользоваться графиком на рис. 1.7. Для -квантов коэффициентослабления близок к единице.s - коэффициент самоослабления, определяется как отношение частиц,испускаемых с поверхности препарата в направлении детектора, к полномучислу частиц, испускаемых в образце в направлении детектора.Для приблизительной оценки s можно воспользоваться формулойs=1  e  dпрепар .dпрепар.(2.5)где dпреп. – массовая толщина препарата. Формула может быть использована,когда dпреп./ Rmax  0,3.

Чтобы избежать учета самоослабления –-частиц впрепарате, стараются готовить очень тонкие препараты, когда можно считать sнезначительноотличающейсяот1.Еслинеобходиморегистрироватьактивность объемных препаратов именно по –-излучению, то существует38метод насыщенных слоев, который освещается в рекомендованной литературеи описании к задаче 1.q – коэффициент обратного рассеяния, равен отношению числа частиц,испускаемых в направлении детектора с поверхности препарата, нанесенногона подложку, к числу частиц, испускаемых в направлении детектора споверхности препарата при бесконечно тонкой подложке. q – возрастает сувеличением Е–max и Z материала подложки и внутренней поверхности«домика». На рис. 2.3 представлена зависимость q от этих параметров.q32P1,860Co1,41,044029 (Cu)80Z(оргстекло)Рис. 2.3.

Зависимость коэффициента q от материала подложки для--излучения 60Co и 32P.Это единственный коэффициент, входящий в коэффициент регистрации,который может быть больше единицы (q  1).Для уменьшения q и приближения его к единице материалом длявнутренней отделки «домика» и изготовления подложки служит, как правило,органическое стекло, состоящее из атомов легких элементов.Мы рассмотрели поправочные коэффициенты, входящие в коэффициентрегистрации при наличии в радионуклиде одной группы –-частиц. Если ихнесколько, то выражение для I приобретает следующий видI =   kisiqipii39(2.7)где р – поправка на распад (доля каждой группы –-частиц), коэффициенты К, sи q зависят от Е–max, поэтому рассчитываются для каждой группы–-частиц отдельно.На практике используют чаще всего 2 метода регистрации препаратов,содержащих–-излучатели:методотносительныхизмеренийиметодфиксированного телесного угла.

Об этом будет дополнительно сказано впрактической части пособия.2.2 Регистрация -квантов, -спектроскопияВзаимодействие -квантов с веществом рассмотрено в разделе 1.5.-кванты являются косвенно ионизирующим излучением и при взаимодействиис веществом за счет фотоэффекта, комптоновского рассеяния и эффектаобразования электронных пар, образуются заряженные частицы, которые ивызывают процессы ионизации и возбуждения атомов и молекул.В настоящее время большинство приборов для регистрации -квантовпредставляютсобойустройства-анализаторы,-которыенетолькорегистрируют -кванты, но одновременно снимают спектр радионуклида илисмеси радионуклидов.

В качестве детектора часто используются кристаллысцинтиллятора, оптически связанные с фото-электронными умножителями.Наиболее часто используются кристаллы NaI (Tl) активированные таллием,реже CsI (Tl) и Bi4Ge3O12. Принципиальная схема -спектрометра приведена нарис. 2.4.Вторичные, заряженные частицы после взаимодействия -квантов скристаллом возбуждают большое число атомов сцинтиллятора. Основная частьэнергии пошедшей на возбуждение – высвечивается, число светофотоновсоставляетвсреднем10-100на1кэвпоглощеннойэнергии-излучения. При этом доля энергии возбуждения, преобразуемой в световыеимпульсы – величина постоянная для данного кристалла.

Поэтому числофотонов,составляющихотдельную40сцинтилляцию,пропорциональнакинетической энергии заряженных частиц, и соответственно доле энергии-квантов, переданной кристаллу.23456817Рис. 2.4. Принципиальная схема простейшего сцинтилляционногооднокристального -спектрометра, где 1 – -излучатель, 2- сцинтиллятор,3 – ФЭУ, 4- усилитель-формирователь, 5 – амплитудный анализатор, 6 –преобразователь выходной информации, 7 – источник питания детектора, 8 –блок связи с компьютером.Вспышки света, попадая на фотокатод ФЭУ (3 на схеме) вызываютэмиссиюэлектронов.Потокэлектронов,проходясистемудиодов,лавинообразно увеличивается примерно в 105-107 раз. Заряд, переносимыйлавиной на анод, пропорционален числу электронов, выбитых с фотокатода,которое в свою очередь определяется числом световых вспышек.

Такимобразом амплитуды сигналов на выходе ФЭУ пропорциональны энергии,переданной -квантами атомам сцинтиллятора.Весь процесс, от эмиссии электронов под действием фотонов доформирования сигнала на выходе из ФЭУ, занимает 10-9 – 10-8 сек. Этот периодменьше времени высвечивания фотонов из кристалла ~ 2·10-7 сек. Этопринципиально важная величина. Она определяет разрешающее времяустановки, и его сопоставление со временем формирования сигнала позволяетсделатьвывод,чтокаждыйфотон,испускаемыйкристаллом,будетзарегистрирован.

Далее сигнал из ФЭУ, проходя блоки 4, 5, 6 (см. схему)поступает в компьютер в виде аппаратурного спектра.На рис. 2.5 представлен аппаратурный спектр для условного радионуклида с Е 1,022 Мэв.Следует отметить, что для проведения спектральных измерений должновыполняться требование линейности между преобразуемыми величинами на41каждом этапе преобразования: сцинтиллятор-ФЭУ-усилитель. Только при этихусловиях будут соблюдаться пропорциональности между амплитудой импульсана выходе анализатора и энергией -квантов, поглощенных в кристалле.NEРис.

2.5. Аппаратурный спектр для -квантов с Е  1,022 Мэв, сцинтилляторNaI (TI), размером 40х40 мм, гдеN – число импульсов,1 – пик полного поглощения,2 – полупарный пик,3 – парный пик,4 – комптоновское распределение,5 – аннигиляционный пик, вследствие взаимодействия -излучения сматериалом защиты,6 – аппаратурный пик (пик обратного рассеивания),7 – пик характеристического рентгеновского излучения материаловзащиты.Вернемся к аппаратурной линии моноэнергетических -квантов сЕ  1,022 Мэв. Так как Zэфф.

сцинтиллятора достаточно велик, с большойвероятностью будет происходить поглощение -квантов за счет фотоэффекта.При этом будут образовываться электроны с энергией Ее = Е - Есв., гдеЕсв. - энергия связи электрона на К-оболочке. Этот процесс сопровождаетсяиспусканием характеристического рентгеновского излучения и электроновОже.

При достаточно больших размерах сцинтиллятора возникшее вторичноеизлучение также поглощается в кристалле, передавая ему свою энергию. Такимобразом, в результате рассмотренных процессов вся (практически вся) энергия-квантов преобразуется в кинетическую энергию вторичных электронов Ее =42Е. Этой группе электронов на аппаратурной линии соответствует пик полногопоглощения (или фотопик).Нарядусфотоэффектомвсцинтилляторебудетпроисходитькомптоновское рассеяние -квантов, в результате чего образуются вторичные кванты с энергией Е и комптоновские электроны.

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6384
Авторов
на СтудИзбе
308
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее