Н. В. Новоселова физико-химические методы анализа курс лекций

часть своей энергии электрону, а вместо первичного γ-кванта появля-
ется рассеянный, с меньшей энергией. При энергиях γ-квантов более 
1,02 МэВ (такова энергия, эквивалентная массе покоя пары электрон-
позитрон) взаимодействие с силовым полем ядер может привести к 
образованию пары электрон-позитрон с полным поглощением γ-
кванта. Однако следует помнить, что позитроны замедляются веще-
ством и могут взаимодействовать с электронами среды, давая анни-
гиляционное γ-излучение. 
Относительный вклад каждого из трех процессов в ослабление 
γ-излучения зависит от энергии фотонов и порядкового номера веще-
ства-поглотителя. По мере возрастания энергии γ-квантов резко 
уменьшается вероятность комптоновского рассеивания, а вероятность 
эффекта образования пар возрастает с увеличением энергии фотонов, 
начиная с энергии 1,02 МэВ. 
18.2. Взаимодействие радиоактивного излучения с веществом и 
счетчики излучения. В результате взаимодействия радиоактивного 
излучения с веществом происходят ионизация и возбуждение атомов 
и молекул вещества, через которое оно проходит. Излучение произ-
водит также световое, фотографическое, химическое и биологическое 

---

140 
действие. Например, первичным результатом действия радиоактивно-
го излучения на воздух является появление ионов: 
e
h
2
2
O
O
2
2
O
O
e
e
h
2
2
N
N
2
2
N
N
e
e
h
O
H
O
H
2
2
O
H
O
H
2
2
e
*
2
OH
H
O
H
OH
H
O
H
*
2
Образующиеся при протекании этих процессов радикалы Н
*
и 
ОН
*
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 час-
тиц в безопасные для человеческого организма является одним из 
эффективных приемов борьбы с лучевой болезнью. 
Радиоактивное излучение вызывает большое число химических 
реакций в газах, растворах, твердых веществах. Их обычно объеди-
няют в группу радиационно-химических реакций. Радиоактивное из-
лучение вызывает разнообразные радиохимические превращения раз-
личных органических соединений – аминокислот, кислот, спиртов, 
эфиров и т.д. 
В зависимости от принципа действия счетчики радиоактивных 
излучений подразделяют на несколько групп. 
Ионизационные счетчики. Их действие основано на возникнове-
нии ионизации или газового разряда, вызванного ионизацией при по-
падании в счетчик радиоактивных частиц или γ-квантов. Среди де-
сятков приборов, использующих ионизацию, типичным являются ио-
низационная камера и счетчик Гейгера-Мюллера, который получил 
наибольшее распространение в химико-аналитических и радиохими-
ческих лабораториях. Для радиохимических и других лабораторий 
промышленностью выпускаются специальные счетные установки. 
Сцинтилляционные счетчики. Действие этих счетчиков основа-
но на возбуждении атомов сцинтиллятора γ-квантами или радиоак-
тивной частицей, проходящей через счетчик. Возбужденные атомы, 
переходя в нормальное состояние, дают вспышку света. 
В начальный период излучения ядерных процессов визуальный 
счет сцинтилляций сыграл большую роль, однако в дальнейшем он 
был вытеснен более совершенным счетчиком Гейгера-Мюллера. В 

---

141 
настоящее время сцинтилляционный метод вновь стал широко при-
меняться уже с использованием фотоумножителя. 
Черенковские счетчики. Действие этих счетчиков основано на 
использовании эффекта Черенкова, который состоит в излучении све-
та 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 проти-
воречит теории относительности, поскольку скорость света в какой-
либо среде всегда меньше, чем в вакууме. Скорость движения части-
цы 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 при-
меняются 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 энер-
гия, направление движения и д.р.).