Основы гамма-спектрометрии

С целью систематизации полученных знаний и освоения нового предмета — измерительных приборов предлагаем краткое изложение основ гамма-спектрометрии. Профессионал может спокойно пропустить этот раздел, но большинству пользователей, как нам представляется, он будет весьма интересен.

Гамма-спектрометры применяются для определения содержания радионуклидов в теплоносителе, в воздухе помещений, а также выбрасываемом с АС воздухе через вентиляционную трубу, в жидких сбросах, при контроле объектов внешней среды, при контроле внутреннего облучения персонала и во многих других случаях с целью контроля или расследования причин загрязнений радиоактивными веществами.

Любая форма контроля физических параметров в конечном счете сводится к измерению каких-либо величин. Для работников, имеющих дело, с ионизирующими излучениями, наиболее интересны следующие из них: поглощенная, экспозиционная и эквивалентная дозы и их мощность, плотность потока частиц, флюенс частиц, объемная, массовая, поверхностная, эффективная активности.

Задача контроля активности в каком-либо объекте (теплоносителе, сбросной воде, воздухе и т.п.) по естественным и искусственным радионуклидам состоит в регистрации гамма-квантов, образующихся в измеряемом образце при ядерных превращениях ядер радиоактивных нуклидов, содержащихся в нем. Умножая количество зарегистрированных гамма-квантов на определенные коэффициенты, получим активность радиоактивных нуклидов в образце.

Необходимо только учесть, что коэффициенты различны для разных нуклидов и различных детекторов, поэтому нужно не просто зафиксировать гамма-кванты, вылетающие из образца, но и точно знать, ядра каких нуклидов их испускают. Известно, что каждый радиоактивный нуклид испускает гамма-кванты нескольких вполне определенных энергий (говорят, что имеет несколько линий). По совокупности линий можно однозначно определить, какой именно нуклид содержится в пробе.

Таким образом, измерение активности нуклидов в образце состоит из двух частей: определения нуклида и определения его активности.
Задача определения энергий гамма-квантов и идентификации нуклида более или менее успешно решается четырьмя типами детекторов: ионизационными камерами, пропорциональными счетчиками, полупроводниковыми и сцинцилляционными детекторами.

По механизму регистрации гамма-квантов первые три типа идентичны, сцинциляционные же детекторы стоят особняком. Чтобы разобраться в достоинствах и недостатках детекторов, необходимо понять, что происходит при регистрации гамма-квантов, а точнее, при прохождении их через вещество детектора.

Масс-спектрометрия — Евгений Николаев


Читать еще…

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: