Дозиметрии и ионизирующего излучения 6 Радиационный
 Скачать 352.38 Kb.
|
Технические приемы для измерения, корректировки мощностидозы Технические приемы для работы с ионизирующим излучением непрерывно развиваются. В наше время счетчики Гейгера-Мюллера активно вытесняются более компактными и лучшими по характеристикам аналогами в виде сцинтилляционных детекторов. У дозиметров на основе сцинтилляционных детекторов, чувствительность чаще всего возрастает с падением энергии фотонов и при нескольких десятках кэВ достигает максимума, а затем уменьшается с падением энергии. Гамма-излучение в области низких энергий даёт завышенное значение поглощённой энергии, в области высоких энергий (после 662 кэВ) – заниженное. У сцинтилляционных детекторов зависимость чувствительности от энергии («ход с жёсткостью») можно компенсировать с помощью выравнивающих фильтров (как и у газонаполненных и плёночных детекторов) [8]. Но в современных дозиметрах используется более эффективный метод – компьютерная коррекция, которая применяет предварительную информацию об энергетических спектрах излучения радионуклидов, которые могут встречаться на практике. Суть этого метода, хода с жёсткостью, в том, что энергия гамма-квантов, испускаемая изотопом, известна, таким образом по очереди можно измерить положение 12 фотопиков каждого радионуклида. Подобрать так, чтобы они попадали в каждое окно, на которое разбит рабочий диапазон энергий прибора. А затем обеспечить коррекцию в каждом окне, умножив измеренное значение на корректирующий коэффициент, что перемещает измеренное с ходом с жёсткостью положение фотопика в требуемое место энергетической шкалы прибора. Энергетическая зависимость дозиметров является одним из существенных источников нормируемой дополнительной погрешности. Дополнительная погрешность от ионизирующих излучений, сопутствующих фотонному, как правило, не нормируется. Необходимо подчеркнуть, что именно различная энергетическая зависимость измерителей мощности экспозиционной дозы и различное влияние сопутствующих излучений в определенных условиях может приводить к значительному расхождению показаний дозиметров разных типов. В широко применяемых дозиметрах, как правило, используются детекторы на основе ионизационных и сцинтилляционных принципах измерений. У дозиметров с ионизационными камерами и газоразрядными счетчиками чувствительность, как правило, уменьшается с падением энергии фотонов. Такие дозиметры, обычно, отградуированы по гамма-излучению 60Со, и могут занижать показания в два раза при нескольких десятках кэВ (область, в которой накапливается рассеянное излучение). Чтобы оценить возможность применения газоразрядных счетчиков в дозиметрии фотонного излучения, следует установить связь между скоростью счета и мощностью дозы. Применимость счетчиков для дозиметрии определяется зависимостью чувствительности от энергии фотонов: чем сильнее эта зависимость, тем менее благоприятно применение счетчика. Когда толщина катода счетчика больше пробега электронов в материале катода, то «действующей» толщиной катода будет слой, равный пробегу электронов. Электроны только из этого слоя могут попасть в чувствительный объем счетчика и вызвать разряд. Для каждого эффекта взаимодействия будет своя действующая толщина, поскольку при разных эффектах освобождаются электроны с разной максимальной энергией. В общем случае чувствительность сложным образом зависит от энергии фотонов, точное определение этой зависимости связано с некоторыми трудностями. Однако, энергетическая зависимость не очень велика, и это позволяет в некоторых случаях подобрать подходящее значение, одинаковое для всех эффектов. Обычные промышленные счетчики имеют значительную зависимость чувствительности от энергии фотонов в области низких энергий (до 0,6 МэВ). Только в узком диапазоне энергий с достаточной для практики точностью сохраняется пропорциональность между показаниями счетчика и мощностью дозы. Градуировку приборов со счетчиками надежнее производить по излучению такого спектрального состава, который близок к измеряемому.Экспериментально можно подобрать материал катода и его толщину, которые обеспечили бы минимальную зависимость чувствительности счетчика по мощности дозы от энергии фотонов. Возможно, что наилучшие результаты можно получить со слоистым катодом. Дополнительные фильтры, обеспечивающие практически постоянную чувствительность бета-счетчика по интенсивности в диапазоне энергий 150 кэВ-2 МэВ, можно использовать для измерения мощности дозы в том диапазоне энергий. Малогабаритные тонкостенные счетчики с дополнительными фильтрами успешно применяют в качестве точечных детекторов излучения с постоянной чувствительностью в широком энергетическом диапазоне. Преимуществом счетчиков по сравнению с камерами является их большая чувствительность при небольших габаритах [9]. |