для каких целей используют понятие слой половинного ослабления

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Слой половинного ослабления А зависит от расположения источника, поглотителя и счетчика. [3]

Слои половинного ослабления А для режимов излучений, которые применяются при поверке, должны измеряться образцовой установкой. Для измерения А к основному фильтру добавляют алюминиевые фильтры и измеряют уменьшение мощности дозы. [4]

Слой половинного ослабления гамма-лучей в живых тканях равен 100 мм. При организации защиты людей необходимо учитывать свойства тех излучений, от которых принимаются меры защиты. [5]

Зная слой половинного ослабления для определенного материала и определенной энергии рентгеновского или гамма-излучения, легко подсчитать оставшуюся интенсивность после прохождения излучения через любую толщину материала. [8]

Толщина слоя половинного ослабления излучений А была определена графически и составила 3 7 мм. [12]

Толщина слоя половинного ослабления у-излучения зависит от плотности вещества-поглотителя: чем тяжелее материал, тем меньше толщина ограждения. [13]

Экспериментальное определение слоя половинного ослабления очень просто. В желаемое место поля излучения помещают соответствующий дозиметр, или рентгенметр, и отмечают его показание. Затем на пути распространения пучка лучей до рассматриваемого места помещают фильтры из выбранного материала различной толщины. Та толщина фильтра, при которой мощность дозы, указываемая рентгенметром, уменьшится в два раза по сравнению с первоначальным его показанием, и будет являться слоем половинного излучения. [14]

При определении слоя половинного ослабления конкретного пучка рентгеновских или гамма-лучей выбирают материал, толщина слоя половинного ослабления которого была бы не слишком малой. [15]

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Толщина слоя половинного ослабления у-излучения зависит от плотности вещества-поглотителя: чем тяжелее материал, тем меньше толщина ограждения. [4]

Толщина слоя половинного ослабления излучений А была определена графически и составила 3 7 мм. [5]

Найти для алюминия толщину слоя половинного ослабления для рентгеновских лучей некоторой длины волны, если известно, что массовый коэффициент поглощения алюминия для этой длины волны равен 5 3 м2 / кг. [8]

Так как для рассматриваемого нами диапазона энергий рквантов толщина слоя половинного ослабления в воздухе колеблется от 35 до 200 м, разница между степенью ионизации на поверхности земли и на высоте 1 м при наших грубых оценках не имеет никакого значения. Вместе с тем если пользоваться полученными величинами при определении ионизации внутри помещений, то эти данные могут оказаться завышенными в десятки раз. [10]

Для сравнительной оценки защитных свойств различных бетонов используют толщину слоя половинного ослабления Ту равную половине слоя защитного материала, необходимого для ослабления интенсивности излучения в 2 раза. [12]

При определении слоя половинного ослабления конкретного пучка рентгеновских или гамма-лучей выбирают материал, толщина слоя половинного ослабления которого была бы не слишком малой. [14]

Массовый коэффициент ослабления рентгеновских лучей с длиной волны 0 5 Л для воды равен 0 66 см / г. Вычислить толщину слоя половинного ослабления в данном случае. [15]

Источник

Для каких целей используют понятие слой половинного ослабления

Занимательная радиация. Всё, о чём вы хотели спросить: чем нас пугают, чего мы боимся, чего следует опасаться на самом деле, как снизить риски

Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

© OOO «СУПЕР Издательство» 2017

© Александр Константинов 2017

Сегодня о радиации не говорит и не пишет лишь ленивый. Сотни книг, тысячи статей, радио- и телепередач посвящены этой теме. Зачем понадобилась ещё одна книга? С чего автор вдруг решил, что она заинтересует читателей?

Дело тут вот в чём: большая часть книг и статей о радиации написана либо профессионалами для профессионалов, либо журналистами для населения. Первые книги – научные, для обычного человека не очень понятные. А популярные публикации часто грешат предвзятостью. Это либо ужастики, либо скрытая реклама каких-то средств «от радиации». Или наоборот – нечто благостно-успокаивающее. И в отсутствие базовых знаний мы вынуждены принимать на веру то, что предлагают.

Да, существуют учебники. Их взрослый человек читать не будет: скучно. И есть практические брошюры, предназначенные для пострадавших от радиационных аварий. К большинству из нас это не относится.

Целью автора было создание читабельной, лёгкой для понимания книги. Чтобы уйти от занудства учебного изложения, используется форма разоблачения мифов.

Книгу можно читать по-разному. Кого-то интересуют отдельные вопросы. Например, выводит ли спирт радионуклиды и если да, то чем закусывать? Тогда можно читать выборочно. А полная книга научит оценивать радиационную опасность реально, как есть на самом деле. В книге нет сложных формул, мало научных терминов, зато много примеров и рисунков.

Читатели вовсе не обязаны верить автору на слово. И если у кого-то появится желание проверить приведенные сведения, он сможет сделать это по литературным источникам. Ссылки на них приведены в тексте (номера в квадратных скобках), а перечень – в конце каждой главы. Этот перечень включает публикации, рассчитанные на читателей с разным уровнем подготовки.

АРМИР – автоматизированное рабочее место по оценке индивидуального риска

АЭС – атомная электростанция

бэр – биологический эквивалент рентгена

ВАО – высокоактивные отходы

ВВЭР – водо-водяной энергетический реактор

ВУРС – Восточно-Уральский радиационный след

ДДУ – детские дошкольные учреждения

ДПР – дочерние продукты распада радона

ЕРФ – естественный радиоактивный фон

ИДК – индивидуальный дозиметрический контроль

ЛД – летальная доза

МКРЗ – Международная комиссия по радиологической защите

НКДАР ООН – Научный комитет ООН по действию атомной радиации

ОЛБ – острая лучевая болезнь

ПД – предел дозы облучения

ПДК – предельно допустимая концентрация

ПО – производственное объединение

РАМН – Российская Академия медицинских наук

РБМК – реактор большой мощности канальный

РГМДР – Российский государственный медико-дозиметрический регистр

Росатом – Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом»

РЩЖ – рак щитовидной железы

Т1/2 – период полураспада

твэл – тепловыделяющий элемент

ТЭС – тепловая электростанция

УрО РАН – Уральское отделение Российской Академии наук

ФГУП – Федеральное государственное унитарное предприятие

ХЛБ – хроническая лучевая болезнь

ЧАЭС – Чернобыльская атомная электростанция

чел. – Зв – человеко-зиверт

Миф первый: радиацию изобрели атомщики, а её первые жертвы – жители Хиросимы и Нагасаки

На самом деле радиоактивность существовала всегда. Люди испокон века жили в условиях так называемого естественного радиоактивного фона (ЕРФ). И всегда мы немного облучались: сверху, снизу и даже изнутри.

До земной поверхности доходит часть космических излучений; ещё мы облучаемся от тех радионуклидов, которые входят в состав Земли-матушки (горные породы содержат уран и торий). И даже в составе нашего тела есть радионуклиды природного происхождения. Другое дело, что до конца 19-го века о существовании радиации даже не подозревали. Но последствия переоблучения проявлялись уже давно.

Первую массовую гибель людей от радиации наблюдали аж в 16-м веке! Австрийские горняки, работавшие на свинцовых копях близ города Иоахимсталь (ныне чешский город Яхимов), умирали в возрасте 30–40 лет от таинственной «горной болезни», или «горняцкой чахотки». Смертность шахтёров в 50 раз превышала смертность остального населения, а местные женщины выходили замуж по нескольку раз.

В то время не знали, что свинцовые руды содержат ещё и уран, и поэтому выделяют радиоактивный радон. Лишь в 1879 году выяснили, что «горная болезнь» – это рак лёгких. А причину болезни установили ещё позже. Кстати, город Иоахимсталь знаменит не только этим. Именно в Иоахимстали чеканили деньги, которые имели хождение во всей Европе. Называли эту крупную серебряную монету – иоахимсталер, сокращенно талер. Позднее «талер» стали произносить как доллар.

А радиоактивность как явление была открыта в конце 19-го века. И скоро люди узнали: радиация может быть смертельно опасной. Уже в 1928 году был создан специальный Комитет по защите от рентгеновских лучей и радия, позднее реорганизованный в Международную комиссию по радиологической защите – МКРЗ (а вы говорите: «Хиросима»).

Первое время МКРЗ занималась проблемой облучённых медиков. Ведь в начале 20-го века многие врачи работали с рентгеновскими лучами. И почти весь их первый отряд погиб от онкологических заболеваний. В 1936 году в Гамбурге им открыли памятник (да-да, в гитлеровской Германии). На нём высечены 186 имён рентгенологов и радиологов всех наций – жертв переоблучения (а вы говорите: «Нагасаки») [1].

Да, в наше время массовые переоблучения чрезвычайно редки. Тем не менее в среднем мы получаем дозу в три-четыре раза больше, чем в стародавние времена. Позднее вы узнаете, что такое доза и насколько опасно такое увеличение. Пока же перечислим главные пути дополнительного облучения современного человека.

Во-первых, мы проходим рентгеновское обследование.

Во-вторых, сегодня мы живём не на открытом воздухе, а в помещениях. И в результате появляются два дополнительных источника облучения. Первый называют внешним облучением от строительных материалов: ведь бетон и кирпич всегда содержат немного урана и тория, а также радиоактивные продукты их распада. Поэтому в каждом килограмме бетона ежесекундно происходит 30–50 радиоактивных распадов, а в килограмме кирпича – 100–150 распадов. По-научному это называется так: «удельная активность бетона составляет 30–50, кирпича – 100–150 беккерелей на килограмм (Бк/кг)».

А второй, более мощный источник облучения, – внутренний, за счёт вдыхаемого радиоактивного радона, который накапливается внутри помещений.

В итоге мы получаем приличную добавку к природному фону. Итак, мы жили, живём и будем жить в радиоактивном мире.

Хорошо это или плохо? Пока примем как данность.

Источник

СЛОЙ ПОЛОВИННОГО ОСЛАБЛЕНИЯ

3.13 СЛОЙ ПОЛОВИННОГО ОСЛАБЛЕНИЯ: Толщина определенного материала, который в УСЛОВИЯХ УЗКОГО ПУЧКА ИЗЛУЧЕНИЯ ослабляет ИЗЛУЧЕНИЕ фотонов в соответствии с их энергетическим спектром таким образом, что МОЩНОСТЬ ВОЗДУШНОЙ КЕРМЫ уменьшается в два раза по сравнению со значением, полученным без материала.

4.18 слой половинного ослабления : Толщина слоя среды, ослабляющего направленное излучение в два раза.

Полезное

Смотреть что такое «СЛОЙ ПОЛОВИННОГО ОСЛАБЛЕНИЯ» в других словарях:

слой половинного ослабления — Толщина слоя среды, ослабляющего направленное излучение в два раза. [РМГ 78 2005] слой половинного ослабления Толщина конкретного материала, который, будучи введен в пучок рентгеновского или гамма излучения, уменьшает его интенсивность в два раза … Справочник технического переводчика

слой половинного ослабления — pusinės sugerties sluoksnis statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. half thickness layer; half value layer vok. Halbwertschicht, f rus. слой половинного ослабления, m; слой половинного поглощения, m pranc. couche de demi absorption … Radioelektronikos terminų žodynas

слой половинного ослабления — pusvertės sluoksnis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Du kartus kryptinės spinduliuotės energiją sumažinančios terpės sluoksnio storis. atitikmenys: angl. half thickness; half value layer; half value thickness vok.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

слой половинного ослабления — pusvertės sluoksnis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Silp(nin)imo sluoksnio, vienkrypčio pluošto srovės tankį sumažinančio iki pusės jo vertės, storis. atitikmenys: angl. half thickness; half value layer; half value… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

слой половинного ослабления — pusinio slopimo sluoksnis statusas T sritis apsauga nuo naikinimo priemonių apibrėžtis Jonizuojančiąją spinduliuotę slopinančių medžiagų charakteristika, rodanti, koks medžiagos sluoksnis du kartus mažina spinduliuotės intensyvumą. Pusinio… … Apsaugos nuo naikinimo priemonių enciklopedinis žodynas

слой половинного ослабления — (СПО; син. слой полуослабления) толщина слоя поглотителя, ослабляющего плотность потока энергии (интенсивность) рентгеновского и гамма излучения в два раза; показатель используется в лучевой терапии и в радиационной гигиене … Большой медицинский словарь

Слой половинного ослабления — толщина защитной преграды (экрана), после прохождения которой интенсивиость направленного ионизирующего излучения уменьшается в 2 раза. Служит характеристикой защитных свойств материала от действия ионизирующего излучения … Словарь военных терминов

слой половинного поглощения — pusinės sugerties sluoksnis statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. half thickness layer; half value layer vok. Halbwertschicht, f rus. слой половинного ослабления, m; слой половинного поглощения, m pranc. couche de demi absorption … Radioelektronikos terminų žodynas

Источник

Для каких целей используют понятие слой половинного ослабления

Заряд атомного ядра любого химического элемента, выраженный в элементарных зарядах, равен атомному номеру Z этого элемента в Периодической системе Д. Менделеева. Заряд ядра слагается из зарядов протонов, следовательно, число протонов в атомном ядре равно атомному номеру элемента.

Почти вся масса атома сосредоточена в его ядре. Поэтому сумма чисел протонов и нейтронов должна быть равна массовому числу атома:

Число нейтронов в ядре равно разности между массовым числом и порядковым номером элемента.

Атомы, ядра которых имеют одинаковое число протонов, но различное число нейтронов, называются изотопами. Все изотопы одного химического элемента имеют одинаковое строение электронных оболочек и, следовательно, одинаковые химические свойства.

Наиболее устойчивы ядра легких элементов, состоящие из приблизительно одинакового числа нейтронов и протонов. У самых тяжелых элементов (расположенных в Периодической системе после висмута), ядра которых состоят из большого числа нуклонов с преобладанием нейтронов, ядерные силы уже не обеспечивают устойчивости ядра. Такие ядра самопроизвольно распадаются, превращаясь в ядра более легких элементов. Это явление называется естественной радиоактивностью.

Альфа-лучи отклоняются электрическими и магнитными полями (Рис. 4.3.1) и представляют собой поток атомных ядер гелия (альфа-частицы).

Рис. 4.3.1. Влияние магнитного поля (направлено перпендикулярно
плоскости чертежа к наблюдателю) на радиоактивные излучения

Каждая альфа-частица имеет заряд +2е и обладает массовым числом 4. Альфа-частицы вылетают из ядер радиоактивных элементов со скоростями от 14000 до 20000 км/c, что соответствует энергиям от 4 до 9 МэВ.

Пролетая сквозь вещество, альфа-частица ионизирует его атомы, действуя на них своим электрическим полем, т.е. выбивает электроны из атомов вещества. Израсходовав энергию на ионизацию, альфа-частица замедляется и захватывает два электрона из числа свободных в веществе, превращаясь в атом газа гелия. Путь, проходимый альфа-частицей в веществе (до остановки), называется ее пробегом или проникающей способностью, а число пар ионов, созданных в процессе пробега, называется ее ионизирующей способностью. Чем больше ионизирующая способность, тем меньше пробег частицы в веществе.

Пробег альфа-частиц в воздухе при нормальных условиях составляет 3-9 см, а их ионизирующая способность составляет 100000-250000 пар ионов (в среднем 30000 пар ионов на 1 см пробега). Альфа-частицы обладают высокой ионизирующей способностью и небольшой проникающей способностью.

Альфа-лучи полностью поглощаются слоем алюминия толщиной 0,06 см или слоем биологической ткани толщиной 0,12 см.

Бета-лучи отклоняются электрическими и магнитными полями; представляют собой поток быстрых электронов и называются β-частицами. Их масса в 7360 раз меньше массы α-частицы. Средняя скорость β-частиц составляет около 160000 км/c. Из Рис. 4.3.1 следует, что β-частицы отклоняются магнитным полем в сторону, противоположную отклонению α-частиц, что объясняется противоположностью заряда.

В отличие от альфа-лучей, β-излучение содержит частицы со всевозможными значениями энергии (всевозможными значениями скорости). Ядра одного и того же радиоактивного элемента выбрасывают β-частицы и со скоростью, близкой к нулю, и со скоростью, близкой к скорости света. Энергия β-частиц лежит в пределах от сотых долей до нескольких МэВ.

Являясь жестким электромагнитным излучением, γ-лучи по своим свойствам походят на характеристическое рентгеновское излучение. Они не отклоняются электрическими и магнитными полями, распространяются со скоростью света, при прохождении через кристаллы испытывают дифракцию. В отличие от рентгеновского излучения, γ-лучи испускаются атомным ядром.

4.3.3. Законы альфа- и бета- распада

Радиоактивные излучения возникают в результате распада радиоактивных элементов. Очевидно, что атомы излучающего элемента должны превращаться в атомы другого химического элемента.

При испускании β-частицы заряд ядра увеличивается на единицу, а масса практически не изменяется. Следовательно, по мере β-распада радиоактивный элемент превращается в другой элемент с атомным номером, на единицу большим, и с тем же массовым числом.

При β-распаде элемент смещается в Периодической системе на один номер вправо без изменения массового числа.

Схема β-распада:

При α-распаде элемент смещается в периодической системе на два номера влево с уменьшением массового числа на четыре единицы:

Радиоактивный распад ведет к постепенному уменьшению числа атомов радиоактивного элемента. Он носит случайный характер в том смысле, что нельзя предсказать, какой именно атом и когда распадется. Можно говорить только о вероятности такого распада.

Число атомов, распадающихся за некоторое время, оказалось пропорциональным общему числу атомов и времни:

Интегрируя (4.3.6), получим:

Соотношение (4.3.7) называется законом радиоактивного распада (Рис. 4.3.2).

Рис. 4.3.2. Кривая радиоактивного распада

Для характеристики быстроты распада вводится понятие периода полураспада Т:

Периодом полураспада называется время, в течение которого количество атомов исходного элемента уменьшается вдвое.

Величина, обратная постоянной распада, называется средним временем жизни радиоактивного атома:

Следовательно, Т = τln2, откуда τ = Т/ ln2 = 1,44T, т.е. среднее время жизни приблизительно в полтора раза больше периода полураспада.

Число атомных распадов, совершающихся в радиоактивном элементе за 1 с, называется активностью этого элемента:

Можно показать, что выполняется:

Таким образом, активность элемента пропорциональна его количеству и обратно пропорциональна периоду полураспада. За единицу активности принята активность 1 г радия (1 Кюри):

1 Ku = 3,7·10 10 расп/c.

Продукт радиоактивного распада может быть сам радиоактивным. Поэтому процесс радиоактивного распада проходит ряд промежуточных стадий, образуя цепочку радиоактивных элементов, заканчивающуюся стабильным элементом. Такая цепочка элементов называется радиоактивным семейством.

Единицей активности является Беккерель (Бк) это ;

Наиболее употребительная единица активности Кюри (Ки)

Позитрон – это частица, имеющая заряд как у электрона, но положительный

Например, распад изотопа фосфора:

При электронном захвате происходит захват ядром одного из электронов, с внутренней оболочки атома. В результате протон атома превращается в нейтрон.

Дочерний элемент смещается влево в таблице Менделеева

При электронном захвате протон превращается в нейтрон

При распаде могут идти и α и β распады

4.3.5. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом.

Основным механизмом потерь энергии заряженных частиц (α и β) при прохождении через вещество, является ионизационное торможение. Кинетическая энергия частиц расходуется на возбуждение и ионизацию атомов среды. Это количественно оценивается следующими параметрами: линейной плотностью ионизации i, линейной тормозной способностью вещества S, средним линейным пробегом.

Кроме ионизации и возбуждения, β частицы вызывают другие процессы:

1. Взаимодействуя с электрическим полем ядра, заряженная частица тормозится и излучает тормозное рентгеновское излучение, спектр, которого показан на рис.4.3.3

2. Если электрон движется в среде со скоростью, превышающей скорость распространения света в этой среде, то возникает характерное Черенковское излучение (излучение Черенкова –Вавилова).

4.3.6. Взаимодействие гамма – излучения с веществом.

При радиоактивном распаде, ядра испускают гамма – кванты с энергией в пределах от нескольких кэВ до нескольких МэВ. Гамма – кванты при прохождении через вещество теряют энергию практически за счет трёх эффектов: фотоэлектрического поглощения (фотоэффект), комптоновского рассеивания (комптон- эффект), образования электронно-позитронных пар (образование пар). Величина каждого эффекта зависит от атомного номера поглощающего материала и энергии фотона.

Фотоэлектрическое поглощение.

Комптоновский эффект.

Если энергия γ-квантов больше 1,022 МэВ, то избыток её передаётся частицам. Тогда кинетическая энергия образующихся частиц E k равна разности между энергией фотона Eγ и удвоенной энергией покоя электрона:

4.3.7. Закон ослабления гамма –излучения веществом

Пучок гамма лучей поглощается непрерывно с увеличением толщины поглотителя; его интенсивность не обращается в нуль ни при каких толщинах поглотителя. Это значит, что какой бы ни была толщина слоя вещества, нельзя полностью поглотить поток гамма-лучей, а можно только ослабить его интенсивность на любое заданное число раз.

На рис. 4.3.9 показана зависимость ослабления гамма-излучения от толщины поглотителя. Механизм ослабления гамма- излучения показан рис.10. Последовательно проходят три вида рассеяния гамма- кванта атомом вещества. Вначале идет процесс образования пар, затем комптоновское рассеяние и фотоэлектрическое поглощения. При последнем взаимодействии с веществом энергия гамма кванта становится меньше работы ионизации атома и слабый гамма- квант встречаясь с атомом вещества просто рассеивается. Последний процесс называется когерентным рассеянием.

Зная слой половинного ослабления, можно довольно легко определить, какой нужно взять поглотитель, чтобы ослабить излучение в данное число раз.

Δ1/2n, чтобы 2 n =512. В нашем случае n=9, т.е. 9 слоев половинного ослабления уменьшают интенсивность излучения в 512 раз.

4.3.8. Методы обнаружения и регистрации ионизирующих излучений.

1. Ионизационные детекторы излучения

Ионизационные детекторы излучения – камера, заполненная воздухом или газом с электродами для создания электрического поля (рис. 4.3.10). При отсутствии U напряжения между электродами в цепи тока нет, так как газ, это хороший изолятор. При попадание заряженных (α, β) частиц в газ образуются ионные пары, и газ становится проводником электрического поля. В начале, когда U=0 на электродах все ионы, созданные начальной ионизацией, полностью рекомбинируются в нейтральные молекулы. При возрастании напряжения, ионы приобретают направленное действие: положительные собираются на катоде, а отрицательные на аноде. В цепи возникает ионизационный ток, который может быть зарегистрирован прибором.

Величина ионизационного тока служит мерой количества излучения. На рисунке 4.3.11 показана зависимость силы ионизационного тока от напряжения, приложенного к электродам детектора. Такая зависимость называется вольт- амперной характеристикой ионизационного детектора. На участке 1 существует два процесса: образование заряженных частиц- ионов и рекомбинация ионов. С ростом напряжения процесс рекомбинации уменьшается, и все образующиеся ионы достигают электроды – 2 участок.

Величина тока на 2 участке зависит только от ионизационной способности, влетающих заряженных частиц. Так α – частица, образованная большим ионизирующим действием, соответствует верхняя кривая. Область 2 называется областью ионизационной камеры.

На участке 4 строгая пропорциональность между числом первично-образованных ионов и силой ионизационного тока нарушается. Поэтому её называют областью ограниченной пропорциональности.

На участке 5 при ещё больших напряжениях, сила нарастающего тока уже не зависит от числа первично образовавших ионов. Коэффициент газового усиления достигает 10 8 – 10 10 и при появлении в камере детектора хотя бы одной ядерной частицы происходит вспышка самостоятельного газового разряда, которая охватывает всю камеру. Этот участок называется областью Гейгера. Счетчики, работающие в этой области, называются счетчиками Гейгера- Мюллера.

В области 6 при большом напряжении в детекторе наблюдается постоянный непрерывный разряд и детектор выходит из строя.

2. Пропорциональные счетчики

Пропорциональные счетчики работают на участке 3. Наличие пропорциональности усиления в счетчиках, позволяет определить энергию ядерных частиц и изучить их природу. Обычно пропорциональный счетчик делают в виде цилиндра, вдоль оси которого натягивают металлическую нить – анод (рис. 4.3.12). Проводящее покрытие внутренней поверхности цилиндра служит катодом. При таком устройстве все электрическое поле сосредоточено около нити и его максимальное значение оказывается тем выше, чем меньше радиус нити (рис. 4.3.13).

Пропорциональные счетчики изготовляют и торцевого типа (рис.4.3.14). Чтобы обеспечить проникновение в полость счетчика альфа- частиц, входное слюдяное окно делают очень тонким (4-10)мкм. Наполняют счетчик смесью неона с аргоном почто до уровня атмосферного давления. Есть счетчики открытые, рабочая полость которых сообщается с внешним воздухом. Такие счетчики работают при атмосферном давлении, они допускают непрерывное протекание или циркуляцию наполняющего их газа и поэтому их часто используют для регистрации активности газовых проб.

3. Характеристики счетчика

Счетная характеристика выражает зависимость скорости счета (числа имп/мин) от напряжения, приложенного к счетчику. Область напряжений, в которой устанавливается постоянство скорости счета в единицу времени называется «плато счетчика». Чем больше протяженность и меньше наклон плато, тем лучше счетчик (рис.4.3.15).

В самогасящих счетчиках протяженность плато 200-300 В, наклон 3-5%.

Сцинтилляционный (люминесцентный) метод регистрации излучений.

При переходе атомов из возбужденного состояния или из ионизированного состояния в основное высвечивается энергия в виде вспышки света (сцинтилляции), которая может быть зарегистрирована, например, преобразуя энергию света в электрический сигнал с помощью фотоэлектрического умножителя (ФЭУ). Схема устройства сцинтилляционного счетчика показана на рисунке 4.3.16.

Под действием светового импульса, возникшего в сцинтилляторе, из фотокатода за счет фотоэффекта выбиваются электроны, которые собираются электрическим полем и направляются на первый динод, ускоряясь до энергии, достаточной для выбивания вторичных электронов из следующего динода и т.д. Таким образом, лавина электронов возрастает от катода к аноду; происходит преобразование очень слабых световых вспышек, возникающих в сцинтилляторе, в регистрируемые электрические импульсы.

Полупроводниковые детекторы (ППД) ионизирующих излучений представляют собой твердотельную ионизационную камеру, в которой роль носителей электрического заряда выполняют электроны и дырки. Под действием ионизирующего излучения в ППД образуется электрический ток. По величине тока определяют величину ионизирующего излучения.

Фотографический метод основан на определении степени почернения фотоэмульсии под действием ионизирующего излучения. Степень почернения фотоэмульсии фотопластинки пропорциональна дозе излучения. На этом принципе основан дозиметрический фото контроль (ИФК) для лиц, работающих с бета- и гамма- излучением.

Химические методы основаны на регистрации тех или иных изменений, возникающих под влиянием излучений. Например, изменение цвета, выделение газов, осаждение коллоидных растворов и т.д. Степень изменения пропорциональна поглощенной энергии излучения. Широкое распространение получил ферросульфатный и цериевый дозиметры, основанный на окислении под воздействием излучений двухвалентного иона железа в трехвалентный. В цериевом дозиметре определяют концентрацию церия до и после облучения.

Калориметрический метод основан на измерении с помощью специальных калориметров тепловой энергии, выделяющейся при поглощении энергии излучения в веществе.

Приборы для измерения излучений и их назначение.

Приборы для измерения ионизирующего излучения можно условно разделить на три категории: радиометрические (радиометры), дозиметрические (дозиметры), блоки и устройства электронной аппаратуры для ядерно- физических исследований.

Радиометры – это приборы с газоразрядными, сцинтилляционными счетчиками и другими детекторами, предназначенные для измерения активности радиоактивных препаратов и источников излучения, для определения плотности потока или интенсивности ионизирующих частиц и квантов, поверхностной радиоактивности предметов, удельной активности аэрозолей, газов и жидкостей.

Дозиметры (рентгенометры ) – приборы, измеряющие экспозиционную и поглощенную дозы излучения или соответствующие мощности доз. Дозиметры состоят из трех основных частей: детектора, радиотехнической схемы, усиливающей ионизационный ток, и регистрируемого (измерительного) устройства.

По принципу действия дозиметры можно разделить на две группы. Первую группы составляют дозиметры, измеряющие мощность дозы в рентгенах в единицу времени, так называемые измерители мощности дозы. Ко второй группе относят интегрирующие дозиметры, измеряющие дозу излучения за какой-либо промежуток времени. Детектором излучения в измерителях мощности дозы могут быть ионизационные камеры, газоразрядный или сцинтилляционный счетчик. В качестве детектора в интегрирующих приборах обычно применяют ионизационные камеры.

© ФГОУ ВПО Красноярский государственный аграрный университет, 2015

Источник