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 7

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) 7 страницаА.А. Абрамов, Г.А. Бадун - Методическое руководство к курсу Основы радиохимии и радиоэкологии (1133870) страница 72019-05-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Энергия между нимираспределяется в зависимости от угла, под которым выделяется рассеянный квант. Комптоновские электроны соответственно будут иметь различныеэнергии, и на аппаратурной линии будет наблюдаться плавная криваякомптоновского рассеяния (комптоновский пьедестал). При очень большихразмерах кристалла возможно вторичное, третичное и т.д. взаимодействие-квантов с кристаллом, в результате чего сцинтиллятору будет передана всяэнергия первичного -кванта. Этот процесс приведет к увеличению фотопика изначительному уменьшению комптоновского пьедестала. Такой пик называетсяпиком полного поглощения.При Е  1,022 МэВ происходит образование пары позитрон-электрон, начто тратится 1,022 МэВ энергии -кванта.

После термализации позитронапроисходит его аннигиляция с электороном вещества, и испускаются два кванта с энергией 0,511 МэВ. Если оба аннигиляционных -кванта полностьюпередают энергию кристаллу, то увеличивается амплитуда пика полногопоглощения. В случае поглощения только одного аннигиляционного -кванта ваппаратурном спектре появляется полупарный пик с Е = Е  0,511 Мэв, еслиоба аннигиляционных -кванта не поглощаются кристаллом, то возникаетпарный пик с Е = Е  1,022 Мэв. Кроме того, можно наблюдатьаннигиляционные пики Е = 0,511 Мэв и реже с Е = 1,022 Мэв. Рассеяние-квантов на материале защиты может привести к аппаратурному пику вобласти энергий 0,2-0,26 МэВ и пику характеристического рентгеновскогоизлучения свинца Ех = 0,030 МэВ, т.е. аппаратурный спектр даже отмоноэнергетического радионуклида может иметь сложный вид, но вспектроскопиидляанализарадионуклида43илисмесирадионуклидовиспользуют только пики полного поглощения, являющихся как отпечатокпальцаучеловека,индивидуальнойиэффективноопределяемойхарактеристикой каждого радионуклида.Одной из основных характеристик любого спектрометра являетсяэнергетическое разрешение d, равное отношению ширины фотопика (Еi) наего полувысоте к энергии фотопика.

Чем меньше разрешающая способностьспектрометра, тем эффективнее идентификация радионуклидов. Как правило, dсцинтилляционных детекторов в зависимости от Е и колеблется в диапазоне0,06  0,1. Для полупроводниковых детекторов оно значительно меньше 0,003 0,009.Несколькословополупроводниковыхдетекторах.Действиеполупроводниковых детекторов основано на ионизации рабочего веществадетектора (монокристалл кремния или сверхчистого германия) заряженнымичастицами,появляющимисяприего-облучении.Средняяэнергия,затрачиваемая на образование одной пары электрон-вакансия, составляет 2,9 и3,8 эВ для германия и кремния, соответственно.

Электроны (позитроны) приторможении внутри рабочего объема детектора создают большое числосвободных носителей заряда (пар электрон - вакансия), которые под действиемприложенного напряжения движутся к электродам. В результате во внешнейцепидетекторапоглощеннойвозникаетэнергииэлектрический-кванта.Этотимпульс,сигналпропорциональныйзатемусиливаетсяирегистрируется.Большая подвижность носителей заряда в Ge и Si позволяет собрать зарядза время примерно 10–8–10–7 с, что обеспечивает высокое временноеразрешениеполупроводниковыхдетекторов.Этидетекторы(какисцинтилляторы) позволяют регистрировать высокие скорости счета безпоправки на разрешающее время .В настоящее время в научных исследованиях, реже в учебном процессеиспользуют полупроводниковые детекторы, но нужно помнить, что это более44дорогие установки и их размещение возможно только в городах, где имеетсядоступ к жидкому азоту, необходимому для работы полупроводниковогодетектора.Подготовкаспектрометраккачественнойиколичественноидентификации радионуклидов в природных объектах будет рассмотрена впрактической задаче.2.3.

Жидкостная сцинтилляционная спектрометрияОтдельно остановимся на жидкостных сцинтилляционных детекторах(спектрометрах). В биологических, медицинских и радиоэкологическихисследованиях часто приходится работать с органическими веществами,содержащими радионуклиды трития, углерода-14 и серы-35.

Это «чистые» –излучатели с низкими энергиями Е–max. Рассмотренные ранее детекторы непозволяют регистрировать препараты трития, а их эффективность поотношению к углероду-14 и сере-35 чрезвычайна мала. В середине прошлоговека началось интенсивное развитие жидкостно-сцинтилляционного методаизмерения (Ж.С.).

Суть метода заключается в том, что образец исследуемоговещества (с радионуклидом), растворитель и сцинтиллятор находятся в одномфлаконе и соприкасаются друг с другом, поэтому такие поправочныекоэффициенты как , k, s, q близки к единице и коэффициент регистрациитакже близок к единице в гомогенных растворах и к 0,5 для гетерогенныхобразцов, например, кусочек хроматографической пластины или фильтр на днесцинтилляционного флакона.В сцинтилляционном флаконе находятся несколько компонентов:непосредственнорастворитель,препараткакправило(можетбытьтолуолилисмесьдругиеразличныхгомологивеществ),бензола,непосредственно сцинтиллятор(ы) и часто поверхностно активные вещества(ПАВ), способствующие созданию однородной смеси из присутствующихвеществ.45Корпускулярное излучение (– и -частиц) вызывают возбуждениемолекул растворителя. Возбуждение может затрагивать как - (90% энергии),так и -электроны (10% энергии).

Только возбуждение  электронов споследующимихпереходомвосновноесостояниесопровождаетсяиспусканием квантов света в видимой или ближайшей ультрафиолетовойобласти, то есть происходит флуоресценция под действием ионизирующегоизлучения. Однако тот факт, что только 10% энергии передаваемой частицамивызывает флуоресценцию, то есть квантовый выход составляет 10%, заставляетиспользовать активаторы, т.е. вещества которые обязательно имеют системысопряженных -связей и для которых энергия возбуждения меньше чем длямолекулрастворителя,каксвозбужденными,таки-электронами.В различных рецептурах используют один или два сцинтиллятора.Наиболеечастодифенилоксазол,вкачествелатинскаяпервичногоаббревиатурасцинтиллятора–РРОиспользуется(максимумспектрафлуоресценции РРО – 375 нм).

Для измерения активности органическихвеществ используют 0,4% раствор РРО в толуоле.Сцинтилляционные детекторы 80-90-х годов имели катоды ФЭУ смаксимальной светочувствительностью  420 нм, поэтому флуоресценция РРОпо длине волны не соответствовала максимальной чувствительности катода.Чтобы увеличить эффективность регистрации в сцинтилляционный раствор(коктейль) добавляли вторичный сцинтиллятор, энергия возбуждения которогоменьшеэнергиивозбужденияпервичногосцинтиллятора.Вкачествевторичного сцинтиллятора используют дифенилоксазоилбензол – 0,2 г/л(латинская аббревиатура – РОРОР, с максимумом флуоресценции 415 нм).

Этопозволяет значительно увеличить эффективность регистрации корпускулярногоизлучения, т.к. вся система растворитель – первичный – вторичныйсцинтилляторы действуют как система ловушек только в одном направлении.46Современные приборы менее чувствительны к длине волны испускаемыхсветовыхимпульсов,поэтомудостаточночастоэкспериментаторыограничиваются использованием только РРО.Для сложных смесей, содержащих большие концентрации гасителей (обэтом далее), а также чтобы уменьшить повторное поглощение энергиипервичным сцинтилляторам, т.е.

увеличить прозрачность ЖС смеси ксобственному излучению, многие по-прежнему используют два сцинтилляторав жидкостном сцинтилляционном счете.В жидкостном счете могут происходить процессы, приводящие кснижениюдолиэнергиичастиц,затрачиваемойнасобственныйсцинтилляционный процесс. Такое явление называется гашение, и оно можетиметь разные причины.В окрашенных растворах, которых по возможности стоит избегать, имеетместо уменьшение яркости сцинтилляции, связанное с поглощением светаопределенных длин волн, в зависимости от окраски раствора. Такой типгашения называется цветовым или оптическим гашением и приводит кизменению спектрального состава излучения попадающего на ФЭУ.Более распространенным типом гашения является химическое гашение,когда присутствующие в сцинтилляционной системе вещества конкурируют сактиваторами в передаче энергии от молекул растворителя.

Причем этиконкуренты,какправило,растрачиваютэнергиювозбужденияпутембезизлучательных процессов. Сильными гасителями являются практически всесильные минеральные кислоты, кислородо- и галогенсодержащие соединения ит.д.Явление гашения приводит к тому, что спектр –-частиц, который долженнаблюдаться в эксперименте, сжимается вдоль энергетической шкалы всторону низкой энергии, а при высоких значениях параметров гашения можетчастично или полностью «загасится».4714Рис. 2.6. Жидкостно-сцинтилляционные спектры препаратовразличным уровнем гашения.На рис. 2.6 приведены ЖС спектры препарата меченногоС с14С приразличных условиях гашения.Таким образом, увеличение гашения снижает эффективность регистрации–-частиц и при проведении измерений абсолютной активности радионуклидовнеобходимо знать зависимость эффективности регистрации от гашения.Эффективность регистрации -частиц менее чувствительна к гашению инаблюдается только при высоких концентрациях гасителя.Для количественного описания зависимости эффективности регистрации–-излучателей от гашения используют так называемые параметры гашения(ПГ) для их определения используются различные методы:а) основанные на спектральных характеристиках измеряемого препарата;б) основанные на спектральных характеристиках внешнего стандарта;в) основанные на использовании обоих подходов.Этот вопрос очень специфичен и мы не будем освещать его в данномпособии.

Желающим ознакомиться с ним, мы переадресуем к литературнымисточникам [8, 11] и рекомендациям фирм изготовителей жидкостносцинтилляционных спектрометров и сцинтилляционных растворов.48Отметим, что современные приборы сами учитывают процессы гашения,если они не превышают 30%. Приборы автоматизированы, работают внепрерывном режиме и в их транспортеры или кассеты могут быть установленодо 300 препаратов в специальных флаконах.

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий 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
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее