ВВЕДЕНИЕ. Радиометрияявляется одним из основных разделов метрологии в области ионизирующих излучений, в задачу которого входит разработка методов и средств точных
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
Радиометрия является одним из основных разделов метрологии в области ионизирующих излучений, в задачу которого входит разработка методов и средств точных измерений количественных характеристик радиоактивных источников излучения с целью обеспечения единства и правильности этих измерений. Методы обнаружения излучений, которыми сопровождаются естественная или искусственная радиоактивность и ядерные реакции, а также космических лучей основаны на взаимодействии излучения с облучаемым веществом. Эти излучения при прохождении через вещество отдают свою кинетическую энергию непосредственно орбитальным электронам облучаемого вещества. Гамма-излучение сопровождает ядерные превращения подавляющего большинства радионуклидов. Ядро, образующееся при радиоактивном распаде, чаще всего оказывается в возбужденном состоянии, при переходе из которого на уровень с меньшей энергией или в основное состояние испускается γ-квант. Энергия квантов определяется структурой энергетических уровней конкретного ядра и, следовательно, γ-спектр является своеобразным «паспортом» радионуклида. Поэтому гамма-спектрометрия – определение энергетического спектра γ-квантов, испускаемых исследуемым веществом,− наиболее универсальный метод идентификации радионуклидов в пробах различного состава. Гамма-спектрометрия является также важной составной частью многих инструментальных методов химического анализа. Например, γ-спектры нуклидов, образующихся при нейтронном облучении сложного по составу образца, позволяют установить содержание различных химических элементов в исследуемом веществе. При взаимодействии любых видов ионизирующих излучений с веществом образуются ионы и свободные электроны в поглощающем веществе. Энергия, затрачиваемая частицей в результате различных процессов взаимодействия в дальнейшем может, преобразовываться в иные формы энергии. На этом принципе основаны практически все методы регистрации ионизирующих излучений. Все эти процессы, заключающиеся в преобразование энергии излучения в другие виды энергии используют для регистрации частиц и квантов. Чтобы зарегистрировать указанные процессы, необходимы определенные устройства. Устройства, предназначенные для преобразования энергии ионизирующего излучения в другие виды энергии, удобные для индикации и последующей регистрации и измерения, называются детекторами ионизирующего излучения. Латинское: детектор – тот, кто раскрывает, обнаруживает. Детекторы, как правило, это лишь часть комплекса аппаратуры, предназначенной для регистрации излучений. Эффект, создаваемый излучением в детекторе, должен быть преобразован в электрический ток, который может привести в действие электрическое регистрирующее измерительное устройство. Устройства, предназначенные для регистрации действия излучения на детектор, называются регистраторами. Комплекты устройств – детектор и регистратор обычно называют радиометрами. Радиометры – приборы, предназначенные для получения информации об активности нуклидов, плотности потока и потоке ионизирующих частиц или фотонов. Существует электрофизическая аппаратура, которая позволяет расшифровать в деталях свойства излучения, проходящего через детектор. Приборы, предназначенные для анализа свойств (состав, энергия и т.д.) излучений, называются анализаторами. В настоящее время различные типы анализаторов принято называть спектрометрами. Спектрометры – приборы, предназначенные для получения информации о спектре распределения ионизирующего излучения по одному или более параметрам, например по энергии квантов или частиц в потоке излучения. В качестве детекторов ионизирующего излучения наиболее широко применяются сцинтилляторы различных типов и полупроводниковые детекторы (ППД). ПОСТАНОВКА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЗАДАЧИ И ЕЕ
|
