45.Полевая радиометрия и дозиметрия. Цели и задачи, порядок осуществления.

Дозиметрия - это раздел ядерной физики и измерительной техники, в котором изучают величины, характеризующие действие ИИ на вещества, а также методы и приборы для его качественного и количественного определения.

Она изучает количественные эффекты, производимые ядерным излучением в веществе, а также устанавливают соотношения между активностью радиоактивного вещества и создаваемой им дозой.

Доза излучения – величина энергии, поглощенной в единице объема облучаемого вещества.

Радиометрия – процесс измерения количества радиоактивных веществ и определение их концентрации в различных объектах исследования. Она позволяет проводить определение степени загрязнения радиоактивными вещества продуктов питания, сырья животного и растительного происхождения, кормов, почвы, воды и т. д.

Радиометр – это прибор, которые предназначен для измерения активности р/в, удельн и объемн активно газов, жидкостей, аэрозолей, объектов внешн среды, продуктов растит и живот происхожд, плотн потока и интенсивн ионизир частиц и квантов. Стационарн и перенос (полевые). Составн части радиометра: 1. Детектор – чувствительна часть прибора, взаимод с излучением. В качестве детекторов использ иониз камеры, газоразрядн и сцинтилляцион счетчики, фотодозиметрические.2.Усилитель импульсов – повышает силу ионизацион тока. 3.Пересчетное устройство – переводит импульсы в единицы активности (Ки или Бк).4. Блок питания.

Дозиметр – прибор, который предназнач для измерения дозы облучения, котор может быть получ людьми и животными во время пребыв в зоне облуч. Ими измер экспозиционн и поглощенн дозы излуч. Состоит из:1. Детектор – чувствит часть прибора, взаимодействующая с излучением. В качестве детекторов используют ионизацион камеры, газоразрядные и сцинтилляцион счетчики, фотопленку. 2. Радиотехническая схема – обеспеч передачу полученн данных на регистрирующ или измерительн устройство и повышает силу ионизацион тока. 3. Регистрир или измерительн устройство. Бывают стационарн, переносн и индивидуальн. Индивид, как правило, напомин авторучку и носятся в нагрудном кармане халата. Принцип действ основ на разрядке емкости ионизац камеры под действ ИИ. Они облад доволь узким спектром измер – 0,02-2 Р, погрешн при измер может достигать 10 %. Индив люминесц дозиметр-исп вспышечные кристаллофосфоры. Они спосбн накапл энергию и высвеч ее при облуч ИК светом. Вспышка регист фотометром. Индив фотопленочн дозиметр- основ на взаимод ИИ с фотоэмульсией рентг пленки

46. Сцинтилляционный метод регистрации ядерных излучений. Его достоинства и недостатки, практическое значение.

Сцинтилляционные счетчики. В некоторых веществах (сцинтилляторах, фосфорах) под действием излучений происходят иониза­ция и возбуждение атомов. При переходе атомов из ионизирован­ного и возбужденного состояний в основное высвечивается энергия в виде вспышки света (сцинтилляции), которая может быть зареги­стрирована различными способами. Лучший из них состоит в пре­образовании энергии света в электрический сигнал с помощью оп­тически связанного со сцинтиллятором фотоэлектронного умножи­теля (ФЭУ).

Фотоэлектронный умножитель совмещает свойства фотоэлемен­та и усилителя тока с большим коэффициентом усиления (10⁶... 10⁹). ФЭУ состоит из фотокатода, анода и динодов (эмиттеров), покры­тых сурьмяно-цезиевой смесью либо изготовленных из специальных сплавов алюминия, магния и серы, обладающих большим коэффи­циентом вторичной эмиссии электронов. Вся система ФЭУ разме­щена в стеклянном баллоне с высоким вакуумом, необходимым для сохранения поверхностей фотослоя и динодов, а также для свобод­ного движения электронов.

В сцинтилляционном счетчике ФЭУ работает в импульсном ре­жиме. Под действием светового импульса, возникшего в сцинтилляторе, из фотокатода в результате фотоэффекта выбиваются элект­роны, которые собираются электрическим полем и направляются на первый эмиттер (динод), ускоряясь до энергии, достаточной для выбивания вторичных электронов из следующего эмиттера. Умножение числа электронов происходит при попадании потока первичных электронов на эмиттер. Выбитые при ударе электроны фокусируются на последующий динод, из которого они вновь выбивают примерно удвоенное количество электронов 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.

Сцинтилляционные счетчики обладают более высокой эффек­тивностью счета (до 100 %) и разрешающей способностью по срав­нению с газоразрядными счетчиками.

По составу сцинтилляторы делят на неорганические и органичес­кие, а по агрегатному состоянию — на твердые, пластические, жид­кие и газовые. Из неорганических сцинтилляторов для регистрации бета- и гамма-излучений удобно использовать йодистый натрий (це­зийпоскольку они могут быть получены в виде больших прозрачных монокристаллов. Для регистрации нейтронов применя­ют сцинтилляторы из йодистого лития — Li(Sn), а тяжелых частиц (альфа-частиц, осколков деления) — сцинтилляторы на основе сер­нистого цинка (кадмия), активированного серебром ZnS(Ag). Сер­нистый цинк и сернистый кадмий представляют собой мелкие кри­сталлики, которые обычно наносят тонким слоем на стеклянную подложку, так как только тонкие слои таких кристаллических по­рошков прозрачны для светового излучения. Неорганические сцин­тилляторы обладают довольно большим временем высвечивания (большое мертвое время) — порядка 10^-6 с.

Из органических сцинтилляторов используют монокристаллы антрацена (C₁₄H₁₀), стиблена (С₁₄Н₁₂), пара-терфинила (С₁₃Н₁₄ и др.); пластмассы (твердые растворы сцинтилляторов на основе по­листирола и поливинилтолуола), жидкие фосфоры (например, ра­створ терфинила) и инертные газы — гелий, аргон, неон и др. Орга­нические и газовые сцинтилляторы характеризуются малым време­нем высвечивания (10 0^-9).

Весь сцинтилляционный счетчик (сцинтиллятор, световоды ФЭУ) заключен в светонепроницаемый кожух, чтобы исключить попадание постороннего света на фотокатод и диоды ФЭУ. Умножитель защищен от внешних электрических и магнитных полей, которые нарушают фокусировку электронов.