Учебное пособие по курсу Ядерная безопасность для студентов, обучающихся по направлению Ядерная энергетика и теплофизика
 Скачать 5.76 Mb.
|
9.4 Люминесцентные дозиметрыСущность метода заключается в том, что образованные в люминофоре под действием ионизирующего излучения носители заряда локализуются в центрах захвата, вследствие чего происходит накопление поглощенной энергии. Эта энергия может быть потом освобождена при дополнительном воздействии на люминофор. Дополнительное воздействие может быть вызвано: освещением люминофора светом с определенным участком спектра, что называют радиофотолюминесценция; нагревом, что называют термолюминесценция. Наблюдаемые при этом оптические эффекты могут служить мерой поглощенной энергии, т.е. величины дозы излучения. Наиболее употребительные люминофоры NaCl, LiF, CaF2, CaSO4. Кристаллы люминофора состоят из двух решеток положительно и отрицательно заряженных ионов, расположенных в «шахматном порядке» (рис.9.3).  Рисунок 9.3 - Схематическое изображение кристалла люминофора Ионизирующее излучение создает дефекты решетки. В районе дефектов захватываются электроны и дырки, образованные действием ионизирующего излучения. Люминесцентный дозиметр на значительном интервале имеет линейную зависимость от дозы, причем информация о дозе может сохраняться в течение нескольких лет. Эти дозиметры используют для измерения больших доз до 105 – 107Р. Хотя имеются модификации и для измерения малых доз. 9.5 Фотографический и химический методы дозиметрииФотографический метод основан на свойстве ионизирующего излучения воздействовать на фотоматериалы подобно видимому свету. Химический метод основан на измерении выхода радиационно-химических реакций, протекающих под действием ионизирующего излучения.. Примером является ФЕРРОСУЛЬФАТНЫЙ дозиметр, в котором рабочим веществом является раствор соли FeSO4 в разбавленной серной кислоте H2SO4. В необлученном растворе в результате электролитической диссоциации присутствуют ионы двухвалентного железа Fe2+. Под действием радиации вода разлагается на H и OH.  Число образовавшихся в результате облучения ионов трехвалентного железа Fe3+ служит мерой поглощенной энергии. Раствор разливают в ампулы. После облучения (появления Fe3+) измеряют оптическую плотность. По ее изменению судят о дозе. 9.6 Особенности дозиметрии нейтроновДля дозиметрии нейтронов используют следующие средства. а) Ионизационные камеры. б) Сцинтилляционный метод. в) Фотографический метод. Здесь используют пленки с примесью бора. г) Активационный метод. Это специфический метод для нейтронов.  t – время облучения.  Определяют наведенную нейтронами активность образца. Активность пропорциональна плотности потока нейтронов, следовательно – мощности дозы. 9.7 Спектрометр излучений человека (СИЧ)СИЧ – предназначена для определения содержания радионуклидов внутри организма. СИЧ базируется на сцинтилляционных детекторах, с помощью которых измеряется энергетический спектр гамма-излучения организма. По отдельным энергетическим линиям в спектре идентифицируются излучающие радионуклиды. Пример измеряемых спектров показан на рис.9.4. По вертикальной оси – число импульсов с данной амплитудой, по горизонтальной – номер канала (амплитуда).   Рисунок 9.4 - Амплитудные спектры γ-лучей изотопов 137Cs (Eγ = 662кэВ) и 60Co (Eγ =1173кэВ), измеренные спектрометром с кристаллом-сцинтиллятором NaJ(Tl) Принцип, на котором основано определение энергии гамма-квантов, заключается в следующем. Из всего потока электронов, порождаемых в результате столкновений с гамма-квантами (Комптон-эффект) отбираются те, которые возникли в результате лобовых столкновений. Затем измеряют энергию этих электронов, а по ней определяют и энергию гамма-квантов. Конструктивно СИЧ представляет собой некоторый объем, экранированный от внешнего излучения, в который помещается испытуемый. Благодаря экранировке детекторы СИЧ реагируют только на излучение, источники которого находятся в теле испытуемого. |