Лабораторная работа «Радиометрия объектов среды»

Определение радиоактивности объектов среды называется радиометрией. Приборы, используемые для радиометрии, носят название радиометров.

Принципы радиометрии объектов среды основаны на способности ионизирующих излучений производить ионизацию молекул среды на пути своего движения (ионизационный метод) или способность некоторых химических веществ (люминофоров) преобразовывать энергию излучений в световую энергию (люминесцентный метод).

В качестве детектора и ионизационный метод использует газоразрядный счетчик Гейгера-Мюллера или сцинтилляционный счетчик.

Газоразрядный счетчик представляет собой стеклянную или металлическую трубку, в которую впаяны электроды: анод и катод. Трубка заполнена инертным газом (аргон) с примесью паров спирта. На электроды поступает высокое напряжение: 800-2000 вольт, в результате которого образовавшиеся при ионизации газа ионы приобретают огромную кинетическую энергию и, устремляясь к противоположно заряженным электродам, производят вторичную ионизацию. Одна частица или квант излучения вызывает полную мгновенную ионизацию газа в счетчике, а декатронные счетчики радиометра фиксируют при этом импульс тока.

Внутренняя поверхность сцинтилляционного счетчика покрыта слоем люминофора – вещества, испускающего под действием энергии радиоактивных излучений фотоны света. Вспышки света регистрируются специальным устройством, преобразующим их в импульсы электрического тока. В качестве люминофоров используют соли ZnS, NaI или специальные пластмассы.

При радиометрии подсчитывается число импульсов за минуту, которое пропорционально радиоактивности источника, но не равно числу распадов атомов в источнике за то же время, т.к. часть радиоактивных частиц и квантов не попадает в счетчик из-за хаотического характера распадов атомов. Для определения числа распадов в источнике предварительно необходимо установить с помощью эталона, активность которого известна, «эффективность счета» радиометра.