27. Бета-спектрометрические методы

Основное достоинство-проведение измерений при минимальном процессе их подготовки, позволяет выделить весь набор бета-излучателей в пробе.Бета‑спектрометрия может применяться для определения активности бета‑излучающих радионуклидов, таких как ³Н, ¹⁴C, ⁶³Ni, ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs, ⁶⁰Co, ⁵⁵Fe. Использование бета‑cпектрометрии для расшифровки радионуклидного состава — трудная задача в прикладной спектрометрии ионизирующих излучений, т.к. есть сложности идентификации непрерывных спектров бета‑излучений, которые возникают в связи с одновременной регистрацией рентгеновского, гамма‑ излучений и комптоновских электронов. Есть эффект обратного рассеивания электронов, а при регистрации энергии электронов выше 1000 кэВ — эффект тормозного излучения. Есть методы, позволяющие аппаратурными способами ослабить побочные явления и уменьшить искажения бета‑спектра, но даже и при этих условиях получение достоверной информации радионуклидного состава проб при расшифровке бета‑спектров остается сложной задачей.

Известен метод расшифровки бета‑спектров, появление которого связано с развитием вычислительной техники. Он позволил решить проблему применения бета‑спектрометрии для измерения содержания радионуклидов в различных компонентах окружающей среды. Данный метод дает возможность оперировать с большими массивами радиоэкологической информации при обработке результатов измерений в комплексе аппаратно‑программных средств.

28. Альфаспектрометрические методы

Определение активности радионуклидов на спектрометрах альфа‑излучения из‑за сложности радиохимического анализа, обслуживания спектрометров не получило широкого распространения->альфа ‑спектрометрию используют в ограниченных сферах научных исследований. Большинство альфа-излучающих радионуклидов относится к группе А радиационной опасности, и к ним должны применяться наиболее жесткие требования.

В научно-производственной деятельности большой интерес представляет определение низких и сверхнизких содержаний альфа-излучающих радионуклидов в объектах окружающей среды.

В прикладной альфа-спектрометрии используют альфа-спектрометры с ионизационными камерами и специальные полупроводниковые детекторы. Обычный материал для полупроводниковых детекторов — Si с тонкой чувствительной областью, способной регистрировать альфа-излучение с энергией до 10 МэВ.

Влияние на энергетическое разрешение полупроводниковых альфа-спектрометров оказывает вылет альфа-частиц под различными углами к поверхности детектора. Это влияние можно ослабить, устанавливая коллиматор между источником и детектором, чтобы альфа-частицы попадали на чувствительную область детектора под углами, близкими к 90. Компенсация потерь энергий альфа-частиц от взаимодействия с молекулами воздуха в блоке детектирования достигается путем обеспечения откачки воздуха в области «детектор – проба»-при использовании вакуумного насоса в схеме альфа-спектрометра.

На практике приходится измерять пробы низкой и сверхнизкой активности и для получения достоверной информации о содержании в пробе альфа-радионуклидов при наборе площади пика полного поглощения спектра, время измерения при этом увеличивается — оно может достигать более 100 ч. В данном случае на первое место выходит фактор температурной (временнóй) нестабильности. Нестабильность измерительного тракта приводит к увеличению энергетического разрешения и смешения пика полного поглощения на энергетической шкале альфа-спектрометра.

Влияние температурной нестабильности можно ослабить, применяя температурно-стабильные линейные измерительные блоки и оборудовав аналитические лаборатории кондиционерами для температурной стабилизации воздуха в помещении. Для особо точных измерений применяют системы термостабилизации, где измерительные блоки помещают в специальные термостаты, которые локально поддерживают постоянную температуру. РАД