В случае, если Лф >0,05 Рпр + ф , расчет производится ло формуле, приведенной на стр. 372. В этом случае можно считать

если

0,5р

пр+ф

Для определения продолжительности измерения фона (tф ), при котором ошибкой в измерении фона можно пренебречь, следует заменить Рф и Рпр + ф , согласно формулам

Тогда

ф г пр+ф

Ф пр+ф

пр+ф

.о 1.5 гр 2.530 Ч.0 5,0 6 89/0 20

прф

Рис. 2!0. Замоимость N (i) (11)

пр + ф

Важным в практическом отношении является вопрос оценки числа импульсов iVnp + ф, который обеспечивает заданную точность измерения р. Выбор соответствующего Лпр + ф и Ыф может быть произведен с помощью кривых / и , изображенных на рис. 210. Кривые I н II относятся соответственно к iVnp + ф и .Уф и рассчитаны для случая, когда относительная

погрешность Р р = - = 1 %.

Для любых других значений Р р соответствующие значения Л/пр + ф и Л/ф, найденные по графикам рис. 210, следует разделить на Р .

Следует напомнить, что указанный метод основан на весьма точном определении фона (Рф мало). Согласно выражению для Рпр , можно добиться уменьшения Рпр также за счет уменьшения рпр + ф , не увеличивая точность измерения фона.

Нами были кратко рассмотрены методы оценки случайных погрешностей при радиоактивных измерениях.

Перейдем к рассмотрению вопроса о введении некоторых основных поправок при измерении радиоактивных препаратов с помощью счетчиков.

Вопрос этот рассмотрен детально в ряде руководств. Мы ограничимся лишь кратким рассмотрением основных поправок, которые необходимо ввести для перехода от измеренного числа импульсов к числу распадов для случая р-излучающего изотопа. Для простоты считаем, что на 1 акт распада приходится одна р-частица (в противном случае должна быть введена соответствующая поправка).

§ 4. ПОПРАВКА НА САМОПОГЛОЩЕНИЕ ПРЕПАРАТА

Для радиоактивного препарата с заданной площадью сечения активного слоя число импульсов в счетчике не будет расти линейно с толщиной слоя (h) вследствие того, что при увеличении толщины активного слоя будет расти поглощение р-частиц в самом образце. Обычно поправкой на самопоглощение пренебрегают, если толщина активного слоя h составляет менее 0,1 слоя половинного ослабления для данного р-излучателя. При h ~ 2dif, поправка на самопоглощение К уже составляет ~0,5. Так, например, для = 118 мг/см и при толщине

препарата h ~ 236 мг/см К = 0,53. Зависимость между К и

---- при толщине препарата h> 1,5 dt/, может быть выраже-на формулой

0.693Л

{\-е

0.693/1

Уместно заметить, что введение поправки на самопоглощение при измерениях а-активных препаратов весьма существенно, в то время как для у-излучения практически /С ~ 1.

См. например, работу [1].

§ 5. ВЛИЯНИЕ АНИЗОТРОПИИ ИЗЛУЧЕНИЯ

Увеличение толщины образца приводит не только к поглощению, но и к рассеянию (З-частиц, благодаря чему некоторая часть э-частиц, выщедщих из препарата, не попадает в чувствительный объем счетчика и поэтому не может быть зарегистрирована. Оказывается, что поправка на анизотропию ц связана с углом а, под которым виден радиус окна счетчика из центра измеряемого препарата (рис. 211), следующим соотнощением:

П= 1 + 0,8 cos а.

Из приведенной формулы видно, что величина поправки Г] лежит в пределах от 1 (при малых расстояниях от препарата до чувствительного объема счетчика) до 1,8, когда измеряемый объект удален на-большое расстояние.

Рнс. 211. Схема измерения активности препарата на торцовом счетчике: / - препарат; 2 - окно счетчика: 3 - счетчик

§ 6. ПОПРАВКА НА ВЕЛИЧИНУ ТЕЛЕСНОГО УГЛА

Эта величина учитывает тот факт, что из общего числа частиц, испускаемых препаратом, лишь некоторая часть покидает препарат в направлении чувствительного объема счетчика (рассеяние частиц уже было принято во внимание выше).

Оказывается, что поправка на величину телесного угла ю связана с углом а, под которым из центра препарата виден радиус окна счетчика, следующим соотношением;

U) = - (1 - cos а). 2

Из приведенной формулы видно, что максимальное значение поправки со при угле а = 90° составит 0,Я

В случае, если имеется эталон, размеры и расположение которого совпадают с размерами и положением препарата относительно счетчика, то поправка на телесный угол может быть

вычислена по формуле

п 10-

222С

где С - активность эталона, мккюри;

п - скорость счета от него, имп/мин.

§ 7. ПОПРАВКА НА ОБРАТНОЕ РАССЕЯНИЕ

Эта поправка учитывает рассеяние части р-частиц в материале подложки препарата, имеющей обычно большую плотность и атомный номер, нежели окружающая среда, в связи с чем дополнительно некоторая часть р-частиц попадает в чувствительный объем счетчика. Величина поправки на обратное рассеяние q возрастает с увеличением энергии р-излучения и эффективного номера материала подложки. При увеличении расстояния между препаратом и чувствительным объемом счетчика, а также при увеличении толщины активного слоя поправка уменьшается и при толщине активного слоя больше 2d/, ее можно считать равной единице.

Экспериментально величина q может быть определена сравнением скорости счета от препарата, нанесенного на тонкую по.ч-ложку из легкого материала (папиросная бумага), со скоростью счета от препарата с исследуемой подложкой.

§ 8. ПОПРАВКА НА ПОГЛОЩЕНИЕ В СЛОЕ ВОЗДУХА И ОКНЕ СЧЕТЧИКА

Поправка / будет близкой по виду к экспоненте

0,693 X

где х -общая толщина слоя воздуха и окна счетчика, мг/см-Следует, однако, иметь в виду, что вследствие рассеяния в толстом препарате истинный путь р-частиц будет больше, чем х (путь нерассеянной частицы). Вследствие этого величина поправки /, в показатель степени которой входит х в таком виде, как она записана ранее, будет несколько завышенной. Для учета этого вводится некоторый поправочный коэффициент s, значение которого меняется в пределах от 1 до 1,5 [1] при изменении величины телесного угла от О до 0,3. Окончательно поправка на поглощение в воздухе и окне счетчика / имеет вид

о, 693д:5

f = е

Поправка на эффективность счетчика

Эта величина равна вероятности возникновения разряда в счетчике при попадании в него (З-частицы.

Практически эту величину для (З-излучения можно принять равной 100%.

Следует лишь напомнить, что для у-излучения эффективность применяемых счетчиков Гейгера-Мюллера не выше 1 - 2%, что объясняется в основном незначительным поглошением у-излучения в стенке счетчика. В то же время эффективность сцинтилляционных счетчиков для у-излучения может быть до-редена до величины, близкой к 100%.

Поправка на разрешающее время счетной установки

Обозначим через t время, необходимое счетной установке для регистрации частицы и прихода в состояние, при котором она снова может регистрировать частицы. Тогда при скорости счета п имп/сек величина пх определяет относительную величину просчета, 1 - пх-время, в течение которого установка может регистрировать излучение, а Р = -- выражает поправ-

ку на разрешающее время счетной установки.

После определения величин поправок по соответствующим формулам (или графически) величина активности препарата может быть подсчитана согласно соотношению

222/( rofq

10 мкюри.

где пр + ф - скорость счета препарата и фона, имп/мин; Пф-скорость счета фона; К - поправка на самопоглощение; Tj-поправка на анизотропию излучения (саморассеяние);

ш-поправка на величину телесного угла; /-поправка на поглощение в воздухе и окне счетчика;

q-поправка на обратное рассеяние; Р-поправка на разрешающее время счетчика. В случае необходимости вводится поправка на схему распада изотопа.

Глава 2

КОНТРОЛЬ у-ПОЛЕЙ НА РАБОЧИХ МЕСТАХ

В настоящее время диапазон мощностей доз т-излучения, <с которыми приходится сталкиваться, весьма широк - от нескольких десятков миллирентген в год (у-излучение с поверхности Земли) до нескольких миллионов рентген в час и выше в современных крупных изотопных установках (табл. 31). Поэтому естественно, что применяемая измерительная аппаратура и методики измерения величины мощности дозы и дозы должны охватывать все значения уровней у-излучения.

Таблица 31

Источник

Излучение

7 -излучение радиоактивною материала циферблата ручных часов......

Рентгеноскопия грудной клетки.....

Рентгеноснимок зубов.........

Радиационная терапия (местная) для разрушения ткани ..........

Рентгеновский аппарат для просвечивания обуви ..............

Нормальная доза, получаемая человеком в течение всей жизни без специальных облучений (в предреакторную эру ) .

Доза, которая вызывает смерть 50% людей при кратковременном облучении

Допустимая доза при работе с излучением

Доза за счет естественного фона ....

Пояса радиации, окружающие землю (от крыты при запусках спутников и кос.чи ческих ракет)...........

Мощные изотопные установки, применяе мые для облучения разтичных мате риалов, стерилизации продуктов и т. д

100 мр/день (количество

Ra5 мккюри) 50-200 мр за время облучения 4-5 р

500-1000 р

1 р/мин

10-40 р за всю жизнь

400 - 500 р л 5 бэр в год 0,2-0,4 р в год

Несколько рентген в час

До нескольких миллионов рентген в час

Значительное различие в мощностях доз г-излучения, подлежащих измерению, требует и различных методов оценки этой величины. Так, при относительно небольших значениях мощностей доз в качестве датчиков дозиметрических приборов используются счетчики Гейгера-Мюллера, ионизационные камеры, а также сцинтилляционные датчики в сочетании с фотоумножителями. При относительно небольших дозах применяется метод, основанный на почернении фотопленок под действием излучения, а также так называемый метод люминесцентного контроля, о котором речь будет идти ниже. При измерении больших мощностей доз в ионизационных камерах начинает сказываться