Sahifa 1 Radioaktivlik, radionuklidlar va nurlanish

e - a-zarrachaning zaryadi. $ R $ ning $ p $ impulsiga bog'liqligi, buni amalga oshirishga imkon beradi

alfa zarralarini energiya tahlili, chunki manbalardan chiqadigan guruhlar

o'tgandan keyin har xil energiyaga ega bo'lgan a-zarralar

magnit maydon kollektorning turli joylarida yig'iladi.

Ionizatsiya a-spektrometrlari past aniqlikda

quvvatlar (25 ^ 30 keV) juda yuqori yorqinlikka ega (2n ga yaqin).

Ular uzoq umr ko'rgan yadrolarni va yangi yadrolarni o'rganish uchun ishlatilishi mumkin

elementlar, hatto bu yadrolarning soni atigi bir necha o'nlab bo'lsa ham

kov. Odatda ionlashtiruvchi a-spektrometr

argon bilan to'ldirilgan impuls ionlash kamerasi

Impulsli og'ir zarrachalar spektrometri

spektrni o'lchash uchun panjarali ionlashtiruvchi kameradan foydalaniladi

a-radiatsiya va boshqa og'ir zarralar. To'g'ri, a-nurlanish manbai

majburan, kamera ichiga joylashtirilgan. Bunday spektrometrlarning aniqligi bor

taxminan 5 MeV zarracha energiyasida 0,3% gacha. Spektrometriya

a-nurlanish amplituda analizator bilan tahlil qilish orqali amalga oshiriladi

impuls chiqishida paydo bo'ladigan impulslar amplitudalarining qiymatlari

chora-tadbirlar. Y-nurlanish va p-zarrachalar fon pulslari kichik amga ega

plato va odatda amplituda tahlilini kiritishda kamsitiladi

Tavrot.

Og'ir zaryadlangan soatlarning spektrometriyasi uchun yangi imkoniyatlar

Ular yarimo'tkazgichli nurlanish detektorlarini kashf etdilar. Amplituda im

yarimo'tkazgich detektori chiqishidagi impuls mutanosib

unda yutilgan zarrachaning energiyasi. Bu amplituda imkon beradi

og'ir zarralar spektrini o'lchash uchun chiqish impulslarini tahlil qilish. Sifatida

og'ir zarralar diapazoni kichik, keyin ingichka zarralar spektrometriya uchun mos keladi.

/> - va -junction bilan silikon hisoblagichlar. Bunday yarimo'tkazgich zarralari

Trometrlar ixcham, barqaror va yaxshi piksellar soniga ega.

Masalan, sirt to'siqli silikon hisoblagich yordamida

maydoni 1 sm2 ga teng bo'lgan alfa zarralari uchun taxminan 0,3% rezolyutsiyani olish mumkin

energiya ~ 5 MeV. P va -tkazishning kichik qalinligi tufayli hisoblagichlar

y-nurlanish va p-zarralar fonida befarq.

224

195-bet

P-spektrometrlarning ikki turi mavjud: energiyani o'lchash asosida

elektronlarning materiyaga ta'siriga qarab va fazo asosida energiyasi

har xil bo'lgan elektronlar va pozitronlarning ajralishi

energiya. Birinchi turdagi qurilmalar p-spektrometrlarni o'z ichiga oladi

elektrokimyoviy moddada paydo bo'ladigan ionlanish to'g'risida

yangi; ushbu turdagi qurilmalar katta diafragma nisbatiga ega, ammo ta'minlamaydi

elektronlarning energiyasini yo'qdan kattaroq aniqlik bilan o'lchash qobiliyati

qancha foiz. Ikkinchi turdagi qurilmalar p-spektrometrlari bo'lib, ularda

magnit yoki elektr (sekin elektr uchun) ishlatiladi

taxtlar) maydon.

Magnit p-spektrometrlarning ko'plab konstruktsiyalari mavjud. IN

bu erda p-zarrachaning energiyasi magnitdagi harakat traektoriyasi bo'yicha o'lchanadi

nom maydoni. P-zarrachalar oqimi at detektorning hisoblash tezligidan hisoblanadi

magnit p-spektrometrning chiqishi. Detektor ishlatiladi

fotografik plitalar, p-hisoblagichlar, sintilatsion p-hisoblagichlar va boshqalar

inshootlar.

Gamma-spektrometr - bu o'lchov uchun mo'ljallangan asbob

gamma nurlanish spektri. Ko'p spektrometrlarda energiya va

Γ-nurlanish oqimining intensivligi to'g'ridan-to'g'ri emas, balki dan aniqlanadi

ikkilamchi zaryadlangan soat oqimining energiyasini va intensivligini o'lchash

b-nurlanishining moddalar bilan o'zaro ta'siridan kelib chiqadigan zarralar

qusish. Istisno - kristal-difraktsiya b-spektrometr,

to'g'ridan-to'g'ri nurlanishning to'lqin uzunligini o'lchash.

O'lchash uchun ishlatiladigan asboblarning katta arsenali mavjud

b-nurlanish spektrlari. Ular orasida stsintilyatsiya

ro'yxatga olish samaradorligi yuqori bo'lgan spektrometrlar

y-kvant (100% gacha), ammo kam energiya aniqligi (> 10%) va

aksincha, sizga ega bo'lgan kristalli difraktsiya spektrometrlari

past diafragma paytida yuqori aniqlik. Eng katta ko'p qirrali

ishlatiladigan yarimo'tkazgichli detektorli y-spektrometrlarga ega bo'lish

germaniydan foydalanish. Ular yuqori piksellar soniga ega

yaxshi samaradorlik bilan energiya.

Magnit y-spektrometrlarda ikkilamchi zarralar qachon paydo bo'ladi

radiatorda y-kvantning yutilishi; ularning energiyasi xuddi shu tarzda o'lchanadi

magnitli p-spektrometrda.

Spektrometrdagi magnit maydonning kattaligi va egrilik tra radiusi

Elektron yo'llar ro'yxatdan o'tgan elektronlarning energiyasini aniqlaydi

detektor. Agar radiator kam atomli moddadan yasalgan bo'lsa

soni (alyuminiy), keyin natijada ikkilamchi elektronlar hosil bo'ladi

Kompton effekti; agar radiator og'ir moddadan yasalgan bo'lsa (

netz, uran) va y-kvantlarning energiyasi kichik bo'lsa, u holda ikkilamchi elektronlar bo'ladi

fotoelektr ta'siridan kelib chiqadi. Hv> 1,02 MeV energiyasida, stano

y-kvant bo'yicha elektron-pozitron juftlarini hosil qilish mumkin.

225

196-bet

Elektron va pozitronning umumiy energiyasini o'lchash aniqlashga imkon beradi

y-kvant energiyasini quyish. Magnit b-spektrometrlari yuqori darajaga ega

piksellar sonini (fraktsiya%), ammo ularning samaradorligi emas

yuzi, bu yuqori faol nurli b-nurlanish manbasini ishlatishni talab qiladi

sti.

Magnit b-spektrometr nurlanish konvertori va magdan iborat

azotli p-spektrometr. Konverterda avval y-kvantning energiyasi aylanadi

elektronlar energiyasiga aylanadi, uning spektri o'lchanadi. Keyin

elektronlar spektri b-nurlanish spektri bo'yicha baholanadi. Konverter tarkibi

g-kvantlar shunday tanlanganki, b-nurlanish ve bilan o'zaro ta'sirlashganda

Ko'pincha, Compton effekti yoki juftlik effekti ustun keldi. Uchun

Bunga qarab magnit b-spektrometrga Kompton deyiladi

yoki juftlashgan.

Yuqorida aytib o'tilganidek, b-radiatsion spektroskopiya uchun foydalanamiz

ionlash kameralari va proportsional hisoblagichlar mavjud. Endi bilan

barqarorlik va yuqori aniqlik nuqtai nazaridan eng yaxshisi

ksenon b-spektrometrlari mavjud. Xususan, bunday spektrometrga asoslangan

siqilgan ksenon past energiyani ro'yxatdan o'tkazish uchun ishlatiladi

kosmik y-nurlanish.

Sintilatsion y-spektrometr o'lchov uchun mos keladi

y-spektrlari bir nechta mikrokuriyalar faolligi bo'lgan manbalardan. u

etarlicha portativ qurilma. U osonlikcha harakat qiladi va imkon beradi

y-spektrlarini masofadan o'lchash. Ikkinchi holatda

stsintilyatsiya detektori boshi yozuvdan olib tashlanadi

masofadagi kabeldan foydalanadigan qurilma (amplituda analizator)

100 m gacha.Bu fazilatlarning barchasi skinning keng qo'llanilishiga olib keldi

y-nurlanish spektrlarini o'lchash uchun statsionar y-spektrometr.

Stsintilatsion spektrometr - bu moslama

yadroviy nurlanish va elementar zarralarning xarakteristikalarini o'lchash

(nurlanish intensivligi, zarracha energiyasi, umr ko'rish muddati, beqarorlik

yadrolari va zarralari), ularning asosiy elementi sintillyatsiya hisoblanadi

ratsion hisoblagichi. Stsintilyatsiya nurlanish energiyasini o'lchash qobiliyati

yorug'lik intensivligining bog'liqligi bilan bog'liq

unda yo'qotilgan energiyadan sintilatorning yorug'lik chiqishi

zarracha.

Murakkab b-spektrlarni o'rganishda bitta kristall

y-spektrometr intensivlikni aniqlashda katta xatoga yo'l qo'yadi

y-chiziqlar. Aniqlikni oshirish uchun bir nechta dizaynlar ishlab chiqilgan.

po'lat y-spektrometrlari. Ular bir emas, balki bir nechta fosfatlardan foydalanadilar.

fores (biri ikkinchisining ichiga joylashtirilgan). Ulardagi spektral chiziq shakli

y-spektrometrlari oddiyroq shaklga ega, unga ro'yxatdan o'tish orqali erishiladi

b-nurlanishning o'zaro ta'sirlanishining har qanday jarayonidan pulslar

fosfor bilan. Tasodifiylikka qarshi g-spektrometrdagi amplituda analizator

faqat fotoelektr singdirish zarbalarini tahlil qiladi

226

197-bet

fosfor tarkibidagi y-kvant. Bunday spektrometrdagi spektral chiziq shakli

kichik uzluksiz taqsimotga ega bo'lgan bitta fotopeakni ifodalaydi

dangasalik.

Turli xil zarralarni yuqori aniqlash samaradorligi tufayli

va radiatsiya, shuningdek, sintiltsion spektrometrning tezligi

yadroviy spektroskopiya va spektroskopiyada keng qo'llanilishini topdi

zarralar

yuqori

energiya.

IN

maydonlar

kichik

energiya

(<1 MeV) stsintilyatsiya spektrometrlari energiyadan pastroq

o'lchamlari mutanosib hisoblagichlar va yarim o'tkazgich detektorlari

tori.

Yarimo'tkazgich b-spektrometrlari juda yuqori

piksellar sonini, buning sababi kam energiya, iste'mol

bitta elektron teshik juftligini hosil qilish uchun puflangan. Samarali

yarimo'tkazgichli b-spektrometrlar odatda sintilatsiyadan past bo'ladi

milliy. Yarimo'tkazgichli b-spektrometrlarning kamchiliklari

ularni sovutish zarurligini tezlikka yaqin harorat bilan bog'lash

suyuq azotning harorati.

Y-kvant energiyasini o'lchashda eng yuqori aniqlik ta'minlanadi

to'g'ridan-to'g'ri bo'lgan kristal-difraktsiya b-spektrometrlari

y-nurlanishining to'lqin uzunligi o'lchanadi. Bunday spektrometr o'xshash

rentgen difraksiyasini kuzatish uchun asboblar. Radiatsiya,

kvars kristalidan o'tib, kristall tekisliklarda aks etadi

ma'lum bir burchakka va regga nurlanish to'lqin uzunligiga qarab

foton hisoblagich bilan chizilgan. Bunday spektrometrlar uchun ishlatiladi

past energiya y kvantlarining spektrometriyasi. Bundaylarning samaradorligi

y-spektrometrlari past.

Past energiyalarning y-nurlanish spektrlarini o'lchash uchun (gacha)

100 keV) mutanosib hisoblagichlar ishlatiladi,

past energiyadagi quvvati quvvatiga qaraganda ancha yuqori

scintillation y-counter. Uchun HV> 100 keV, proportsional

juda past samaradorlik tufayli hisoblagichlardan foydalanilmaydi. Izme

juda yuqori energiyali y-nurlanish spektrining reni boshlab amalga oshiriladi

umumiy energiyani o'lchaydigan dush detektorlari kuchi bilan

elektron-pozitronli dushning zarralari, y kvantining yuqori bo'lishidan kelib chiqadi

energiya. Kuchli yomg'ir odatda radiatorda paydo bo'ladi.

katta o'lchamlar. Floresans chaqnashi (yoki Cherenkovskiy nurlanishi)

cheniya) fotosurat ko'paytirgich yordamida yozib olinadi.

227

198-bet

9.12 Dielektrik detektorlari

Dielektrik detektorlar (shisha, slyuda, tabiiy va sintetik

tic kristallari, organik polimerlar) tanlab sezgir

ko'paytirilgan zaryadlangan ionlar va yadroviy bo'linish qismlariga sezgir. Ularda shov-shuv

Yo'l bo'ylab qoldiq nuqsonlar ko'rinishida yashirin tasvirni namoyish etadi

kimyoviy zarb bilan aniqlanadigan zarralar. Og'ir izlari

zarralar mikroskop ostida kanal sifatida kuzatiladi

yoki diametri o'nlab va yuzlab mikronli teshiklar. Di

yadroda ishlatiladigan elektr detektorlari

fizika va yuqori energiya fizikasi, yuqori darajaga ega

ro'yxatga olish samaradorligi va past darajadagi fon.

Ular yorug'lik va y-nurlanishiga sezgir emaslar, yuqori

energetik past zaryadlangan zarralar. Ular

neytronlarni mahsulotlar bo'yicha ro'yxatdan o'tkazish uchun ishlatiladi

yuzaga keladigan og'ir elementlar yadrolarining bo'linishi

ushbu neytronlarning ta'siri ostida.

Shakl: 8. Polikarbonat plyonka, nurlangan

har xil ta'sir qilish vaqtidagi radonning a-zarralari va

o'yilgan: a - d = 1 min; b - t = 2 min; c - t = 3

min.

Film izlari detektorlari, sensor

odatda qilingan a-nurlanish

limerlar. Masalan, polikarbonat va

radon va ni aniqlashda ishlatiladigan nitroselüloz plyonkalari

tabiiy muhitda uning parchalanishi mahsulotlari. Dala ta'siridan keyin

polimer plyonkasi elektrokimyoviy emirilishga uchraydi

nyu va treklar (bo'shliqlar - o'ziga xos olmos shaklining buzilishi)

vizual ravishda yoki uchqun o'lchagich yordamida eritib oling. Zaregi raqami

oqimli treklarning plyonkaga etib borgan a-zarrachalar soniga to'g'ri keladi

detektor.

Gofretlar kabi noorganik qattiq holat detektorlari

silikat shishadan - samarali se o'lchash uchun ishlatiladi

tez ta'sirida Pu, Am, Cm va boshqalar izotoplarining bo'linishi

taxtlar Bunday holda, plitalar maxsus idishlarda joylashgan

parchalanuvchi izotop qatlamiga parallel va koaksiyal.

9.13 Avtoradiografiya

Fotografik materiallar uchun keng foydalaniladi

yadroviy nurlanishni ro'yxatdan o'tkazish. Ionlashtiruvchi nurlanish, yorug'lik kabi,

fotografik emulsiyaga ta'sir qiladi. Ushbu xususiyat jismoniy os

yangi avtoradiografiya - taqsimotni baholash usuli

fotografiya yordamida o'rganilayotgan ob'ektdagi radioaktiv izotop

sezgir materialga ta'sir qilish (odatda fotografik emulsiya

nurlanishga nisbatan yuqori sezuvchanlik).

228