чен. Фактически, этот метод обеспечивает самое точное измерение среднего ослабления радиационного фона объектом контроля.

Кроме того, что данный метод может усреднять результаты мониторинга для большого количества людей, этому методу может потребоваться идентификация каждого объекта контроля, так как данные о каждом лице могут быть зарегистрированы. Затем анализ долговременных средних значений измерений при входе и выходе отдельного лица может идентифицировать случаи повторных загрязнений или перемещений небольших количеств ядерного материала. Метод долговременного мониторинга в десять раз более чувствителен, чем другие методы, в случаях, когда каждый выход человека вызывает сигнал радиационного загрязнения или наличия ядерного материала, а при входе этого не пр оисходит.

19.5 ДЕТЕКТОРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ

Мониторы контроля периметра используют различные виды детекторов излучения в зависимости от того, спроектированы ли они для обнаружения загрязнений или контроля наличия ядерных материалов. Для обнаружения излучения при загрязнении наиболее подходящими являются пропорциональные газоразрядные счетчики, а для обнаружения проникающего излучения от ядерного материала наиболее подходят сцинтилляторы. Основные свойства пропорциональных газоразрядных счетчиков и неорганических сцинтилляторов рассматриваются в главе 3. Органические сцинтилляторы, которые широко применяются при мониторинге ядерных материалов, рассматриваются в этом разделе наряду с пропорциональными проточными газоразрядными счетчиками для контроля загрязнения периметра. Эти недорогие детекторы большой площади хорошо адаптируются к требованиям мониторинга периметра.

19.5.1 Пластмассовые сцинтилляторы

Пластмассовые сцинтилляционные детекторы — это твердотельные органи- ческие сцинтилляторы, которые содержат флюоресцирующие компоненты, растворенные в кристаллизованном полимерном растворе [11]. Эти материалы имеют малые плотность и атомный номер, поэтому у них отсутствует сильное фотоэлектрическое поглощение. Они регистрируют гамма-кванты с помощью комптоновских электронов, а нейтроны — с помощью протонов отдачи. Данные детекторы не выделяют пики полного поглощения, а регистрируют весь спектр гамма-из- лучения от комптоновского края до нулевой энергии. Хотя органические сцинтилляторы являются спектрометрами с ограниченной энергией и имеют низкую собственную эффективность регистрации, они представляют собой отличные дешевые радиационные счетчики с большими площадями. Их низкая стоимость обусловлена применением недорогих материалов и простого корпуса, тогда как выращивание кристаллов NaI(Tl) является дорогим процессом и они нуждаются в защите от влаги и перепада температур.

Большие размеры пластмассовых сцинтилляторов обеспечивают хорошую полную эффективность регистрации даже несмотря на то, что их собственная эффективность мала. Полная эффективность — это произведение собственной эффективности детектора и доли излученных протонов, которые регистрируются. Последний сомножитель зависит от размеров детектора. Один большой детектор

также обеспечивает более равномерный мониторинг, чем батарея из нескольких небольших детекторов.

Пластмассовые сцинтилляционные детекторы имеют и некоторые недостатки: они производят только около 10 % света по сравнению с NaI(Tl)-детекторами и их большой размер делает затруднительным равномерный сбор света. Равномерный сбор света является важным для того, чтобы свести к минимуму разброс амплитуд импульсов, появляющийся при детектировании излучения, проходящего в различных частях детектора. В работе [12] рассматриваются методы полу- чения полного внутреннего отражения сцинтилляционного света и обеспечения однородности реакции большого детектора. Малое количество генерируемого света компенсируется применением многокатодных фотоумножителей на базе двух щелочных химических элементов, которые обеспечивают хорошее усиление сигнала при малых темновом токе и шумах фотокатода.

Низкий уровень шумов фотоумножителя важен для органических сцинтилляторов, так как комптоновский спектр простирается вниз до нулевой амплитуды. Шумы устанавливают практическое ограничение на амплитуду импульсов, которые могут быть зарегистрированы. Это смещение ограничивает собственную эффективность регистрации и влияет на эффективность регистрации в широком диапазоне энергии случайного гамма-излучения, как показано на рис. 19.11. Фотокатоды на базе двух щелочных элементов могут работать при комнатной температуре на уровне смещения 0,045 В.

Ðèñ. 19.11. Хорошей собственной эффективности регистрации соответс твует малое напряжение смещения. Приведены данные для детектора с органиче ским сцинтиллятором, имеющим амплитуду импульса 2 В для гамма-излучения с эн ергией 662 кэВ

19.5.2 Проточные газоразрядные детекторы

Проточный пропорциональный газоразрядный счетчик с очень большой площадью является недорогим видом пропорционального счетчика. Очень тон-