
- •Радиометрические методы анализа
- •Содержание
- •Введение
- •1. Теоретические основы радиометрических методов
- •1.1. Типы радиоактивного распада и радиоактивного излучения
- •1.2. Закон радиоактивного распада
- •1.3. Взаимодействие радиоактивного излучения с веществом и счетчики излучения
- •1.4. Классификация источников радиоактивного излучения и радиоактивных изотопов
- •2. Методы определения содержания химических элементов по излучению их естественных радиоактивных изотопов
- •3. Метод изотопного разбавления
- •4. Радиоактивационный анализ
- •5. Радиометрическое титрование
- •6. Фотонейтронный метод
- •7. Практическое применение метода осаждения
- •Заключение
1.3. Взаимодействие радиоактивного излучения с веществом и счетчики излучения
В результате взаимодействия радиоактивного излучения с веществом происходит ионизация и возбуждение атомов и молекул вещества, через которое оно проходит. Излучение производит также световое, фотографическое, химическое и биологическое действие. Например, первичным результатом действия радиоактивного излучения на воздух является появление ионов:
Образующиеся
при протекании этих процессов радикалы
и
обладают
сильным физиологическим действием –
при больших дозах они являются одной
из причин лучевой болезни, малокровия
и т. д., так как энергично взаимодействуют
с ферментами и составными частями
крови. Опасность радиоактивного
воздействия возрастает вследствие
того, что организм не обладает болевыми
реакциями на действие радиоактивного
излучения. Быстрое превращение этих
частиц в безопасные для человеческого
организма является одним из эффективных
приёмов борьбы с лучевой болезнью.
В зависимости от принципа действия счетчики радиоактивных излучений подразделяют на несколько групп.
Ионизационные счетчики. Их действие основано на возникновении ионизации или газового разряда, вызванного ионизацией при попадании в счетчик радиоактивных частиц или γ-квантов. Среди десятков приборов, использующих ионизацию, типичными являются ионизационная камера и счетчик Гейгера – Мюллера, который получил наибольшее распространение в химико-аналитических и радиохимических лабораториях.
Для радиохимических и других лабораторий промышленностью выпускаются специальные счетные установки.
Сцинтилляционные счетчики. Действие этих счетчиков основано на возбуждении атомов сцинтиллятора γ-квантами или радиоактивной частицей, проходящей через счетчик. Возбужденные атомы, переходя в нормальное состояние, дают вспышку света.
В начальный период изучения ядерных процессов визуальный счет сцинтилляции сыграл большую роль, однако в дальнейшем он был вытеснен более совершенным счетчиком Гейгера – Мюллера. В настоящее время сцинтилляционный метод вновь стал широко применяться уже с использованием фотоумножителя.
Черенковские счетчики. Действие этих счетчиков основано на использовании эффекта Черенкова, который состоит в излучении света при движении заряженной частицы в прозрачном веществе, если скорость частиц превышает скорость света в данной среде. Факт сверхсветовой скорости частицы в данной среде, конечно, не противоречит теории относительности, поскольку скорость света в какой-либо среде всегда меньше, чем в вакууме. Скорость движения частицы в веществе может быть больше скорости света в этом веществе, оставаясь в то же время меньше скорости света в вакууме в полном соответствии с теорией относительности. Счетчики Черенкова применяются для исследовательских работ с очень быстрыми частицами, для исследований в космосе и т.д., поскольку с их помощью может быть определен ряд других важных характеристик частиц (их энергия, направление движения и др.).