Спектрометрия ионизирующих излучений. Основные понятия и терминология. Учебно-методическое пособие
.pdf
|
|
образованных при взаимодействии частицы с чувствительной обла- |
||||
|
|
стью детектора; 2) флуктуация числа собранных пар носителей; |
||||
|
|
3) электронный шум разного происхождения |
||||
Энергия |
Radiation |
|
Кинетическая энергия частиц (нейтронов, альфа- и бета-частиц), |
|||
излучения |
energy |
энергия высокочастотного фотонного излучения (рентгеновское |
||||
|
|
излучение, гамма-излучение). Энергия излучения определяется схе- |
||||
|
|
мой распада нуклида, зависит от характера взаимодействия ионизи- |
||||
|
|
рующего излучения с электронными оболочками и ядрами атомов |
||||
|
|
среды |
|
|
|
|
Энергия комп- |
Energy of elec- |
|
Энергия (Ee ), |
зависящая от угла комптоновского рассеяния |
||
тоновского |
tron, scattered |
кванта |
(θ) с энергией Eγ и определяемая по формуле Ee = |
|||
электрона |
due to Compton |
|
Eγ2 |
|
|
|
|
effect |
= |
(1− cosθ) |
|
. Очевидно, энергия комптоновского электрона |
|
|
|
|
mec2 + Eγ (1− cos |
θ) |
||
|
|
максимальна при угле рассеяния, равном π, и при этом значении |
||||
|
|
энергии в аппаратурном гамма-спектре наблюдается ассиметрич- |
||||
|
|
ный пик |
|
|
||
Энергия покоя |
Rest energy |
|
Энергия, определенная по формуле Эйнштейна, связывающей |
|||
частицы |
of particle |
массу и энергию: E =mc2, где m – масса покоя (rest mass) частицы; |
||||
|
|
c – скорость света (3×108 м/с). |
||||
|
|
|
Масса покоя электрона равна 9,11×10–31 кг, что эквивалентно его |
|||
141
|
|
энергии покоя примерно 0,511 МэВ. Энергия покоя протона при- |
|
|
мерно равна 938,26 МэВ, а нейтрона – 939,55 МэВ |
Энергия связи |
Binding energy |
Разность между энергией состояния, когда электрон и ядро |
электрона |
|
(компоненты системы) удалены друг от друга и находятся в состоя- |
с ядром |
|
нии покоя, и полной энергией связанного состояния системы. Для |
|
|
электронов внешних электронных оболочек нейтральных атомов в |
|
|
основном состоянии энергия связи совпадает с энергией ионизации. |
|
|
Наиболее связаны с ядром электроны на K-оболочках (энергия свя- |
|
|
зи равна от 10 до 140 кэВ для разных химических элементов) |
Эффект |
Сompton effect |
См. Комптоновское рассеяние |
Комптона |
|
|
Ядерный |
Nuclear reactor |
Физическая установка для создания управляемой самоподдер- |
реактор |
|
живающийся цепной реакции деления ядерного топлива под дей- |
|
|
ствием тепловых или быстрых нейтронов. Ядерный реактор (ЯР) |
|
|
является мощным источником нейтронов и других ионизирующих |
|
|
излучений. В энергетических ЯР высвобождаемая при делении ядер |
|
|
энергия в конечном итоге преобразуется в электрическую. Про- |
|
|
мышленные ЯР предназначены для получения радиоактивных изо- |
|
|
топов, необходимых для различных задач, а на исследовательских |
|
|
ЯР изучают структуру, состав и свойства материалов и изделий и |
|
|
выполняют иные работы с использованием интенсивных нейтрон- |
|
|
ных потоков тепловых или быстрых нейтронов |
142
Ядерный |
Nuclear fuel |
Ядерный топливный цикл (ЯТЦ) включает все операции, связан- |
топливный |
cycle |
ные с использованием делящихся и сырьевых материалов, необхо- |
цикл |
|
димых для производства электроэнергии, и обращением с радиоак- |
|
|
тивными продуктами, образующимися в ходе этих операций. ЯТЦ |
|
|
подразделяется на начальную и замыкающую части. Границей, |
|
|
«разделяющей» эти части, является атомная станция, которая рабо- |
|
|
тает в цикле с предприятиями по добыче и переработке (включая |
|
|
транспортировку) ядерного топлива и является одним из звеньев |
|
|
предприятий и производств ЯТЦ. Начальная часть ЯТЦ включает |
|
|
разведку, добычу и переработку руды, изотопное разделение и изго- |
|
|
товление тепловыделяющих сборок. Замыкающая часть ЯТЦ вклю- |
|
|
чает переработку облученного топлива, обработку и удаление ра- |
|
|
диоактивных отходов. На каждом этапе ЯТЦ методы спектрометрии |
|
|
применяют для контроля технологических процессов, при дозимет- |
|
|
рическом контроле, в радиоэкологии, для обеспечения ядерной и |
|
|
радиационной безопасности |
RC-цепочки |
RC-circuits |
См. Дифференцирующая цепочка, Интегрирующая цепочка |
Si-ФЭУ |
Silicon photo- |
См. Кремниевый фотоэлектронный умножитель |
|
multiplier, |
|
|
SiPM |
|
TOF- |
TOF, time-of- |
См. Времяпролетный спектрометр нейтронов |
спектрометр |
flight spec- |
|
|
trometer |
|
143
Список основной литературы
1.Кутьков В.А., Ризин А.И., Фертман Д.Е., Шумов С.А. Терминология ядерного приборостроения. Справочное пособие в 2-х томах / Под ред. С.Б. Чебышова. Т.1. Ядерное приборостроение. Физические явления и основные понятия. М.: ИД Технологии, 2006.
2.Ризин А.И., Фертман Д.Е. Терминология ядерного приборостроения. Справочное пособие в 2-х томах. Т. 2. Ядерное приборостроение. Измерение ионизирующих излучений. М.: ООО Группа ИДТ, 2008.
3.Термины атомной энергетики. – Концерн Росэнергоатом. 2010. https://rus-atom-energy.slovaronline.com/
4.Крамер-Агеев Е.А., Лавренчик В.Н., Самосадный В.Т., Протасов В.П. Экспериментальные методы нейтронных исследований. М.: Энергоатомиздат, 1990.
5.Абрамов А.И., Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики. М.: Энергоатомиздат, 1985.
6.Волков Н.Г., Христофоров В.А., Ушакова Н.П. Методы ядерной спектрометрии. М.: Энергоатомиздат, 1990.
7.Райлли Д. (ред). Пассивный неразрушающий контроль ядерных материалов / Пер. с англ. ВНИИА. Ч. 1 (гл. 1–14). М.: ВНИИА, 2000.
8.Gilmore G.R. Practical Gamma-ray Spectrometry. Second Edition. Wiley, 2008.
9.Leo W.R. Techniques for nuclear and particle physics experiments. A How-to Approach. 2-th Revised Edition. Springer-Verlag, 1994.
10.L’Annunziata M.F. Handbook of radioactivity analysis. Third edition. Elsevier, 2012.
11.Knoll G.F. Radiation detection and measurements. 4-th edition. Wiley, 2010.
12.Будыка А.К. Спектрометрия ионизирующих излучений. Гамма-спектрометрия. М.: НИЯУ МИФИ, 2021.
144
