12.3 Вказівки щодо підготовки до заняття
До лабораторної роботи необхідно мати наступну апаратуру, обладнання та матеріали:
- гамма-спектрометр;
- сцинтиляційний датчик;
- свинцевий контейнер;
- технічну вагу;
- секундомір;
- порошкові еталони з відомим вмістом калію, урана і торію;
- порошкові зразки гірських порід.
Сцинтилятор пористий кристал, який перетворює енергію гамма-квантів в світлові спалахи, які викликають на виході електричні імпульси, їх кількість пропорційна кількості часток, які пройшли через сцинтилятор.
Аналізатор може працювати в інтегральному режимі (коли реєструється інтинсивність гамма-випромінювання енергії, яка лежить вище заданого порового значення Е) і в деференційному (вимір гамма-випромінювання в обмежених енергетичних інтервалах Е).
12.4 Порядок виконання роботи.
12.4.1. Визначити маси еталонів mет.і та зразків гірських порід mп.і.
12.4.2 Зареєструвати спектри гамма-випромінювання трьох еталонів (калію. урану і торію) та провести градуювання енергетичної шкали гамма-спектрометра шляхом побудови градуювального графіка за прикладом (Рис.12.1).
0
Е, МеВ
Рисунок 12.1 Приклад графіка градуювання гамма-спектрометра
12.4.3. Зареєструвати спектр гамма-випромінювання зразка гірської породи.
12.4.4. Визначити (ідентифікувати) радіоактивний ізотоп у взірці породи, користуючись градуювальним графіком.
12.4.5. Розрахувати за формулами (12.2 - 12.9) вміст радіоактивних елементів у взірці гірської породи.
12.4.6. Всі результати вимірювань і обчислень занести у таблицю за формою таблиці 12.1
12.5 Аналіз результатів роботи, висновки
У звіті наводяться короткі відомості про гамма-спектрометрію, за результатами вимірів оформляється таблиця 12.1, будується градуювальна шкала гамма-спектрометра.
Приводяться короткі висновки про ідентифікацію радіоактивних ізотопів та визначення їх концентрації у взірці гірської породи.
Похибки. Основна метрологічна похибка при визначенні концентрації радіоактивних елементів за даними гамма-спектрометрії обумовлена статистичною природою радіоактивного розпаду і властивостями вибраної системи інтервалів досліджуваних енергій.
Додаткові похибки при гамма-спектрометричних дослідженнях обумовлені похибками визначення концентрації радіоактивних елементів в еталонах і ін..
Для оцінки відтворення вимірів 15-20% досліджуваних взірців підлягають повторному контролю і співставленню із результатами радіохімічного аналізу (внутрішній контроль).
Таблиця 12.1 - Результати визначення вмісту радіоактивних елементів у гірській породі
Джерело γ-квантів |
Час, хв |
Номера каналів |
К-сть імп. |
К-сть імп/хв |
Е,Мев |
Р-а елемент у породі |
Еталон 1 |
|
|
|
|
|
|
Еталон 2 |
|
|
|
|
|
|
Еталон 3 |
|
|
|
|
|
|
Порода |
|
|
|
|
|
|