Методи реєстрування іонізуючих випромінювань

Принцип виявлення іонізуючих (радіоактивних) випромінювань (нейтронів, гама-променів, бета - і альфа-часток) базується на їх здатності взаємодіяти з оточуючим середовищем. Одним із видів взаємодії є іонізація. Іонізація, в свою чергу, є причиною фізичних та хімічних змін у речовині, які можуть бути виявлені та виміряні. До таких змін середовища відносяться: зміни електропровідності речовин, люмінесценція (свічення) деяких речовин, засвічування фотоплівок, зміна кольору, прозорості, опору електричному струму деяких хімічних розчинів та ін. Для виявлення та вимірювання (реєстрації) іонізуючих випромінювань використовують такі методи - фотографічний, сцинтиляційний, хімічний, люмінесцентний, калориметричний та іонізаційний (іонізуючий).

Фотографічний метод ґрунтується на ступені почорніння фотоемульсії. Під дією іонізуючих випромінювань молекули бромистого срібла, що знаходяться в фотоемульсії, розпадаються на срібло і бром. При цьому утворюються дрібні кристали срібла, які призводять до почорніння фотоплівки при проявленні. Щільність почорніння пропорційна поглинутій енергії випромінювання. Порівнюючи щільність почорніння з еталоном, визначають дозу випромінювання, котре дістає плівка. На цьому принципі базуються індивідуальні фото дозиметри.

Сцинтиляційний метод ґрунтується на реєстрації спалаху видимого світла, який виникає у сцинтиляторі під дією іонізуючих випромінювань. Кількість спалахів пропорційна потужності дози випромінювань і реєструється з допомогою фотоелектричних помножувачів. В якості детекторів використовується велика кількість неорганічних та органічних речовин, чисті інертні гази і їх суміші. Такі речовини, як, наприклад, сірковий цинк, сірковий натрій, йодистий натрій, калій - це неорганічні сцинтилятори, органічні - антрацен, стильбен, нафталін та інші.

Хімічний метод. Деякі хімічні речовини під дією іонізуючих випромінювань змінюють свою структуру. Так, хлороформ у воді при опромінюванні розкладається з утворенням соляної кислоти, яка дає кольорову реакцію з барвником, що додається до хлороформу. Двовалентне залізо в кислому середовищі окислюється в тривалентне при опромінюванні розчину. Тривалентне залізо з барвником дає кольорову реакцію. Також при дії випромінювань на нітрат калію утворюється іон NO₂^- (нітрит іон), який також дає кольорову реакцію. По щільності забарвлення судять про дозу опромінення. Цей метод використовується в хімічному дозиметрі ДП-70 для вимірювання доз гама-випромінювання. Якщо додати в розчин сполучення бора, то виникає можливість реєструвати і дози нейтронного випромінювання (ДП-70 М).

Люмінесцентний - заснований на ефектах радіо –фото люмінесценції та радіо - термолюмінісценції. В першому випадку під дією іонізуючих випромінювань в люмінофорі створюються центри фотолюмінісценції, які вміщують атоми й іони срібла, що при дії ультрафіолетовим світлом викликають видиму люмінесценцію, пропорційну дозі опромінення.

Дозиметри з термолюмінесцентними детекторами перетворюють поглинуту енергію іонізуючого випромінювання на люмінесцентну під дією тепла. Детекторами можуть використовуватися фтористий кальцій, борат літію, плавиковий шпат.

При калориметричному вимірюванні іонізуючих випромінювань об’єкти мусять знаходитися в термостатах. За допомогою термопар і гальванометра вимірюється зміна температури цих об’єктів під дією іонізуючих випромінювань та відповідна цим змінам температури кількість поглинутого тепла. Це дозволяє судити про дозиметричні величини, що вимірюються. Перевагою метода є його точність і виконання вимірювань у загально енергетичних одиницях, що полегшує порівняння, аналіз і оцінку даних.

У сучасних дозиметричних приладах широкого розповсюдження набув іонізаційний метод вимірювання іонізуючих випромінювань.

Під дією випромінювань в ізольованому об’ємі проходить іонізація газу. Електрично нейтральні атоми (молекули) газу розділяються на позитивні і негативні іони. Якщо в цьому об’ємі помістити два електроди, до яких прикладена постійна напруга, то між електродами утворюється електричне поле. При наявності електричного поля в іонізованому газі утворюється прямий рух заряджених часток, тобто через газ проходить електричний струм, який називається іонізаційним струмом. Вимірюючи іонізаційний струм, можна судити про інтенсивність іонізуючих випромінювань.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Практичне заняття № 6 Прилади радіаційної розвідки та дозиметричного контролю	\|	Класифікація дозиметричних приладів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.013 сек.