2) Химический метод обнаружения ионизирующих излучений
Основан на том явлении, что возникающие при воздействии излучений ионы и возбужденные атомы и молекулы вещества могут диссоциировать, образуя свободные радикалы. Эти ионы и радикалы вступают в реакцию между собой или другими атомами и молекулами, образуя новые вещества, появление и количество которых позволяет судить о наличии и количественной характеристике
21
ионизирующих излучений.
3) Фотографический метод обнаружения ионизирующих излучений
Фоточувствительный слой- мелкие кристаллы гало- генидов серебра, распределенные в желатине, нанесен- ные на прозрачную подложку.
Под воздействием ионизирующих излучений зерна превращаются в центры скрытого почернения. Последующий процесс проявления, заключающийся в воздействии на эти центры химическими реактивами, приводит к восстановлению серебра, которое выпадает в виде длинных тонких нитей, свернутых в комок и хорошо поглощающих свет. Место, где произошло образование металлического серебра, воспринимается как черная точка, а совокупность таких точек, расположенных близко друг к другу, как черное пятно. Оставшиеся неподверженными воздействию излучений кристаллы
галогенидов серебра растворяются в фиксирующих
веществах.
22
4) Метод, основанный на проводимости кристаллов
При поглощении ионизирующих частиц или квантов из атома кристалла выбиваются валентные электроны с большей энергией. Эти электроны, проходя через кристалл, затрачивают энергию на отрыв от атомов большого числа других вторичных электронов. Таким образом, в кристалле возникают свободные электроны, которые могут при наличии электрического поля образовать ток даже в кристалле, обладающем свойствами диэлектрика, и увеличить проводимость, тем самым и ток, в кристалле полупроводника.
23
5) Калориметрический (тепловой) метод Энергия ионизирующих излучений, поглощенная в
веществе, в конечном итоге превращается в тепло. Этот тепловой эффект используется в калориметрах для измерения активности вещества или мощности дозы. Для регистрации нейтронных потоков используются термоэлементы, стан которых покрыт бором.
При калориметрических измерениях объекты, подвергающиеся облучению, должны находиться в термостатах. С помощью термопар и гальванометра определяется изменение температуры этих объектов под воздействием ионизирующих излучений и соответствующее этому изменению температуры количество поглощенного тепла, которое и позволяет производить измерения в общеэнергетических единицах и т.п. Этот метод характеризуется высокой24
точностью.
6) Ионизационный метод
При ионизационном методе обнаружения и измерения различных характеристик ионизирующих излучений в качестве ионизирующей среды используются газы, в которых образующиеся ионы обладают большой подвижностью. Воздействуя на газовую среду электрическим полем, легко привести создаваемые излучением ионы в направленное движение. Возникающий при этом электрический ток является не только указанием на то, что газовая среда облучается, но и позволяет также судить об активности источников ионизирующих излучений, о создаваемой ими дозе и мощности дозы излучений.
25
Детекторы ионизирующих излучений Детекторы ионизирующих излучений – это
приборы для обнаружения и измерения интенсивности ионизирующих излучений. В качестве детекторов ионизирующих излучений применяются газоразрядные счетчики, ионизационные камеры, сцинтилляционные счетчики, толстослойные фотопластинки и фотопленки.
Ионизационная камера Ионизационная камера представляет собой
устройство, состоящее из двух электродов, между которыми находится газовая среда – воздух.
1
|
3 |
|
|
2 |
1 |
– корпус; |
|
|
2 |
– собирающий электрод; |
|
|
3 |
– изолятор |
26 |
воздух
поток
электрод |
электрод |
|
Цепь ионизационной камеры
Iион.
Iион. |
P = const |
|
|
|
|
I |
II |
III |
Iнас. |
|
|
Вольтамперная
характеристика ионизационной камеры: I – область рекомбинации;
II– область насыщения; III – область ударной ионизации
0 |
Uнас. |
Uуд. U |
27 |
Газоразрядный счетчик
Газоразрядный счетчик представляет собой устройство, состоящее из замкнутого резервуара из двух электродов, между которыми находится газовая среда, где и создается электрическое поле.
4 |
|
|
|
4 |
3 |
1 |
5 |
2 |
3 |
1 – металлический цилиндр (отрицательный электрод – К- катод); 2 – тонкая металлическая нить (положительный электрод А-анод); 3 – изоляторы; 4 – выводные контакты;
5 – газовая среда, смесь инертных газов с галогенами при пониженном давлении
28
Для регистрации альфа-излучений (и бета-излучений малых энергий) применяются торцовые счетчики, называемые так потому, что частицы проникают в них через входное окно на торце.
1
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
5 |
|
|
|
4 |
|
|
|
6 |
|
|
|
7 |
|
|
1 |
– выводной контакт положительного электрода; |
|
|
2 |
– стеклянный баллон; |
|
|
3 |
– положительный электрод; |
|
|
4 |
– выводной контакт отрицательного электрода; |
|
|
5 |
– отрицательный электрод; |
|
|
6 |
– стеклянный шарик; |
29 |
|
7 |
– входное окно (слюда) |
||
|
Сцинтилляционный счетчик
Измерительная схема сцинтилляционного детектора:
1 – источник иониз. излучения; 2 – сцинтиллятор; 3 – фотокатод ФЭУ; 4 – фокусирующий электрод; 5 – диноды; 6 – анод; 7 – делитель напряжения; 8 – выходное сопротивление; 9 – усилитель; 10 – регистрирующий прибор
Сцинтилляционный счетчик – прибор для регистрации иони- зирующих излучений , действие которого основано на явлении сцинтилляции. Он состоит из оптически соединенных между собой сцинтиллятора и фотоэлектронного умножителя (ФЭУ), в котором вспышки света преобразуются в импульсы 30
электрического тока.