ВОПРОС №1. Ионизирующие излучения ядерного взрыва. Проникающая радиация, параметры, методы обнаружения и измерения.

Принцип обнаружения ионизирующих излучений основан на способности этих излучений ионизировать веще­ство среды, в которой они распространяются. Ионизация, в свою очередь, является причиной физических и химиче­ских изменений в веществе, которые могут быть обнаружены и измерены. К таким изменениям среды относятся: из­менение электропроводности веществ (газов, жидкостей, твердых материалов); люминесценция (свечение) некоторых веществ; засвечивание фотопленок; изменение цвета, окраски, прозрачности, сопротивления электрическому току не­которых химических растворов и др.

Для обнаружения и измерения ионизирующих излучении используют следующие методы: ионизационный, фотографический, химический, сциптилляционный и люминесцентный.

Ионизационный метод основан на измерении ионизации в газе, заполняющем регистрирующий прибор. Иони­зация газа вызывается электронами, освобождающимися под действием гамма- или рентгеновского излучения, при этом электрически нейтральные атомы (молекулы) газа разделяются на .положительные и отрицательные ионы. При этом чем больше интенсивность излучения, тем больше образуется пар ионов. Если в область образующихся ионов поместить два электрода и создать между ними электрическое поле путем приложения постоянного напряжения, то возникает направленное движение ионов, т. е. образуется ионизационный ток. Измеряя ионизационный ток, можно судить об интенсивности ионизирующих излучений.

Фотографический метод. Фотоэмульсия представляет собой совокупность мелких (1-0,1 мкм) кристаллов бро­мистого серебра (AgBr), взвешенных в слое желатина. При прохождении ионизирующего излучения молекулы бро­мистого серебра распадаются на серебро и бром. При этом образуются мельчайшие кристаллики серебра, которые и вызывают почернение фотопленки при ее проявлении. Степень почернения фотопленки.после облучения пропорцио­нальна экспозиционной дозе. Сравнивая почернение фотопленки с контрольной, находят дозу излучения.

- Химический метод. При воздействии ионизирующих излучений некоторые химические вещества претерпева­ют различные изменения. Образовавшиеся новые вещества при взаимодействии с определенными реактивами (инди­каторами) придают им окраску, цвет и плотность которой зависят от количества вновь образовавшегося вещества; количество образовавшегося вещества (число молекул или ионов), т. е. радиационно-химический выход, пропорцио­нально поглощенной дозе излучения. Так, хлороформ (СНС1з) в воде при облучении разлагается с образованием со­ляной .кислоты (НС1), которая дает цветную реакцию с индикатором, добавленным к хлороформу. Двухвалентное железо Fe (II) в кислой среде окисляется в трехвалентное Fe (III) под воздействием свободных радикалов НСЬ и ОН, образующихся в воде при её облучении. Трехвалентное железо с индикатором даст цветную реакцию. По плотности окраски определяют дозу излучения.

Сцинтилляционный метод основан на регистрации вспышек света, возникающих в сцинтилляторе под дейст­вием гамма- или рентгеновского излучения. Количество вспышек пропорционально мощности дозы излучения и ре­гистрируется фотоэлектронными умножителями (ФЭУ). В качестве сцинтиллягоров применяются сернистый цинк ZnS, йодистый натрий Nal, антрацен кристаллический СцНц, и др.

Гамма- или рентгеновское излучение рождает в сцинтилляторе фотоэлектроны, которые, поглощаясь в нем, образуют световые фотоны, последние, в свою очередь, выбивают из фото катода ФЭУ фотоэлектроны, которые по­сле электронного умножения и измеряют.

Люминесцентный метод. Некоторые люминесцентные вещества могут накапливать часть энергии поглощенно­го ионизирующего излучения и отдавать ее в виде светового свечения после дополнительного воздействия ультра­фиолетовым или видимым светом (эффект ра/зиофотолюминесценцни), или нагревом (эффект радиотермолюминёс-ценции). Интенсивность свечения пропорциональна дозе излучения. Последующий отжиг при высокой температуре (около 400° С) проводит к полному высвечиванию и позволяет многократно использовать один и тот же люминофор.

В качестве люминофоров для радиофотолюминесцентных дозиметров используются щелочно-галоидные со­единения типов Nal, LiF; фосфатные стекла, активированные серебром: для радиотермолюминесцентных дозиметров-CaF₂, LiF,

CaS0₄-Mn, алюмофосфатные стекла, активированные серебром или МnO₂

218

⇐ Предыдущая16171819202122232425Следующая ⇒

Поделиться: