Настоящее изобретение относится к ядерному приборостроению.
Известен способ измерения распределения радиоактивного изотопа, испускающего моноэнергетические альфа-частицы, по глубине излучателей, основанный на использовании фотопластинок, чувствительных к альфа-излучению.
Пластинку прикладывают к поверхности излучателя, несколько суток экспонируют, проявляют, а затем с помощью оптического микроскопа изучают направление треков в эмульсии от отдельных альфа-частиц.
По пересечению большого числа треков находят активный центр, а затем определяют глубину его залегания.
Такой способ трудоемок.
Предлагаемый способ отличается от извесгного тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса, с помощью коллиматора выделяют альфа-излучение в телесном угле, близком к перпендикуляру к поверхности излучателя, измеряют энергетический спектр альфа-частиц с помощью спектрометра альфа-излучения, а спектр импульсов на выходе спектрометра регистрируют в нескольких группах амплитуд импульсов с помощью многоканального дифференциального амплитудного анализатора.
в каждом канале анализатора или группе каналов, пропорционально активности выделенных слоев излучателя (1-го, 2-го и т. д.).
Активный центр излучателя - неактивный носитель, смешанный с альфа-активным изотопом, испускающим моноэнергетические частицы с энергией Ео(мэв), пробег которых в
. / мг
веществе излучателя равен 1, располоV см- J
женный на расстоянии Я от поверхности, испускает в пространство над излучателем альфа-частицы с энергией от О до Е Ео - я где ЕН - потеря энергии альфа-частицы после прохождения ею слоя Я в направлении перпендикуляра к поверхности.
Если из всех этих альфа-частиц выделить частицы, вылетающие в направлении, близком к перпендикуляру к поверхности излучателя, то все они будут обладать приблизительно
одной энергией Е, величина которой будет характеризовать глубину залегания активного центра в излучателе.
При регистрации энергетического спектра альфа-частиц с помощью спектрометра альфаизлучения спектр размывается. Так, при регистрации альфа-частиц с энергией, например, о, на выходе спектрометра наблюдается спектр амплитуд импульсов шириной Л , максимум которого УМЗКС соответствует ЕО (фиг. 1).
мерить непрерывный энергетический спектр альфа-частиц исследуемого излучения с набором энергии от О до о (фиг. 2), то на выходе спектрометра окажется спектр, изображенный на фиг. 3.
Приборный спектр можно разделить на группы, в каждую из которых входит N каналов (фиг. 3), а спектр энергий альфа-частиц - на энергетические интервалы (см. фиг. 2). Импульсы с амплитудой больше N „а,((, могут образоваться только от альфа-частиц с энергией от Е до EQ. Импульсы первой группы каналов с амплитудой до Ломаке образуются от альфа-частиц как первого, так и второго энергетического интервала соответственно (о, EI и ь EZ.
Ири монотонном и медленно меняющемся характере энергетического спектра (см. фиг. 2) с незначительной ошибкой можно считать, что взаимный вклад импульсов от альфа-частиц, принадлежащих двум соседним энергетическим интервалам, в две соседние группы каналов одинаков. Таким образом, импульсы в первой группе каналов соответствуют альфачастицам с энергиями от ЕО до . Импульсы в остальных группах вызываются альфа-частицами, принадлежащими соответствующим энергетическим интервалам.
Измеряя таким образом импульсы от альфачастиц исследуемого излучателя, вылетающих перпендикулярно к поверхности, можно найти энергетический спектр альфа-излучения, а по нему определить распределение активности по слоям излучателя. В общем случае, так как первый интервал энергии альфа-частиц вдвое меньше всех остальных, толщина первого верхнего слоя излучателя примерно вдвое меньше второго слоя.
Предлагаемый способ можно упростить, если импульсы на выходе спектрометра измерять с помощью амплитудного анализатора, в один канал которого попадают преимущественно все импульсы от альфа-частиц с энергией о. Другими словами, следует использовать анализатор, ширина канала которого равна N каналов анализатора, использованного в предыдущем случае. При этом можно считать, что все имнульсы от альфа-частиц первого
энергетического интервала (Ео, ,) попадут в один максимальный канал анализатора, импульсы от альфа-частиц второго энергетического интервала (Е, EI) - в предыдущий канал и т. д. Аналогично изложенному, импульсы, зарегистрированные в каналах, характеризуют активность верхнего, второго и других слоев излучателя.
Применение предлагаемого способа открывает качественно новый подход к ряду задач, которые раньше решались недостаточно точно и оперативно.
К таким задачам можно отнести, например, следующие:
1) изучение механизма фильтрации аэрозольных частиц волокнистыми фильтрами, в том числе в процессе фильтрации.
2)изучение механизма осаждения различных веществ, меченных радиоактивным изотоном, из растворов на сорбирующие ткани.
3)изучение проникновения указанных веществ в защитные покрытия.
4)изучение процессов пропитывания и структуры, текстильных тканей, кож и других
пористых материалов с применением растворов, меченных радиоактивным изотопом.
5)определение поправок на поглощение альфа-излучения при измерении радиоактивности проб с неизвестным законом залегания.
Предмет изобретения
Способ измерения распределения радиоактивного изотопа, испускающего моноэнергетические альфа-частицы, по глубине излучателей, толщина которых не превышает максимального пробега альфа-частиц в веществе излучателя, отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса, с номощью
коллиматора выделяют альфа-излучение в телесном угле, близком к иерпендикуляру к поверхности излучателя, измеряют энергетичесский снектр альфа-частиц с помощью спектрометра альфа-излучения, а спектр импульсов
на выходе спектрометра регистрируют в нескольких группах амплитуд имиульсов с помощью многоканального дифференциального амплитудного анализатора.
11 .
..,.: US..l
fuz3
