§ 67. Жидкостные ионизационные камеры

В жидкостных камерах ионизационной средой является жид­кость, обладающая высоким электрическим сопротивлением. Прин­цип работы жидкостных ионизационных камер основан на том, что под действием ионизирующих излучений увеличивается про­водимость жидких диэлектриков. Можно предполагать, что уве­личение проводимости обусловлено ионизацией жидкости ана­логично тому, как это происходит в газе. Первые опыты по ис­следованию проводимости жидких диэлектриков под действием ионизирующих излучений провел в 1902 г. П. Кюри, который обнаружил увеличение проводимости жидкостей под действием излучения радия. В дальнейшем ионизацию жидкостей исследо­вали отечественные и зарубежные ученые.

В 30-х годах Тейлор, наблюдая ионизацию диэлектрических жидкостей под воздействием рентгеновского излучения, опреде­лил среднюю энергию ионообразования в жидком СБ₂, которая оказалась примерно такой же, что и для воздуха.

Принципиально вместо воздуха в ионизационных камерах можно использовать жидкости. Целесообразность применения жидкостных камер можно обосновать следующими причинами.

Органические жидкости и их смеси, имеющие высокое удель­ное сопротивление, по своей плотности и эффективному атомному номеру близки к биологическим тканям; применение различных жидкостей и их смесей позволяет в определенных пределах ме­нять эффективный атомный номер ионизационной среды. Можно ожидать, что вследствие большой плотности чувствительность жидкостных камер должна быть выше, чем воздушных. Большое содержание водорода в органических жидкостях, возможно, по­зволит применять жидкостные камеры для дозиметрии нейтронов и смешанного излучения.

Специальные исследования показывают, однако, что иониза­ция жидкостей под действием излучений имеет особенности, за­трудняющие практическое использование жидкостных иониза­ционных камер. Вследствие большой плотности ионизационной среды преобладающим видом рекомбинации ионов является ре­комбинация в пределах плотных ионных сгустков. Это не позво­ляет обеспечить режим насыщения в жидкостных камерах. Кроме того, под действием ионизирующих излучений в жидкостях воз­можны радиационно-химические процессы, которые приводят к образованию новых химических соединений. Продукты радиа­ционно-химических реакций могут изменить электрические свой­ства жидкости. Наконец, в диэлектрических жидкостях наблю­даются поляризационные эффекты, которые существенно влияют на поведение электрического тока во внешней цепи.

Экспериментальные исследования жидкостных ионизационных камер позволяют указать на следующие их особенности.

1. Полное собирание ионов на электроды в жидкостной ка­мере отсутствует при всех напряжениях, вплоть до электриче­ского пробоя жидкости.

214