Способ определения активности каскадного гамма-излучателя Советский патент 1989 года по МПК G01T1/167 

Известен способ определения активности каскадных гамма-излучателей, основанный на принципе измерения количества совпадений с помощью двух блоков детектирования гамма-излучения, Способ совпадений, хотя и позволяет получить удовлетворительные точности, является сложным и требует много оборудования для выполнения мерений. Кроме того, обработка результатов измерений для получения конечного результата связана с трудоемкими вычислениями и с введением различных поправок.15 Наиболее близким по технической сущности является способ суммирования каскадньк гамма-квантов в детекторе. Этот способ осуществляется еле- 20 дующим образом. На однокристальном гамма-спектрометре измеряют гаммаспектр исследуемого каскадного излучателя в 2 If-геометрии. Если в каскаде испускаются два гамма-кванта, 25 то в спектре будут наблюдаться пики, полного поглощения отдельных гамма-квантов и пик полного поглощения, соответствующий .сумме энергий двух каскадных гамма-квантов.30 В таком случае активности гаммаизлучателя определяют по формуле N -Ь + 4- + - + (1) где N - активность излучателя; S, - площадь пика полного поглощения первого гаммаS,, - площадь суммарного пика полного поглощения; Р, и Р - величина фоточаст,.;й детектора для первого и второго гамма-кванта соответственно. Из формулы видно, что погрешность определения активности, кроме погрещнрстей определения площадей пиков, существенно зависит от погрешности определения величины фоточасти. Но величина фоточасти детектора также определяется с заметной погрещностью (5-7%), чТо занижает точности-определения активности. С yвeл iчeниeм количества гаммаквантов в каскаде формула определении активности становится все более сложной и соответственно будут воз- рас тро вид N + р шен ти мав и чес тел рас на ров го фор где Ifr S пре луч при а д кад тать погрешности. К примеру, для йного каскада формула принимает : 21 4-.+ - §iil + Si,3 , Sf,2,3 . р р . р t 2 1 Целью изобретения является повыие точности определения активносгамма-излучателя с каскадами гамквантами. Это достигается путем введения сследуемый образец монохроматикого гамма-излучателя и дополниьным, измерением спектра смеси при положении излучателя от детектора расстоянии не менее двух диаметдетектора, а активность каскадногамма-излучателя определяется по муле П и П,Ь м 2tr2D qЧ ,4,.,.,SM п - количество гамма-квантов в каскаде; S. - площади пиков полного поглощения каскадных гаммаквантов в спектре, измеренном на расстоянии не менее 2 двух диаметров детектора S,,j - площадь суммарного пика полного поглощения каскадных гамма-квантов в спектре, измеренном в ZIT-reoID , И S площадь полного поглощения монохроматического гаммаизлучателя в спектр X,, измеренных соответственно в 211-геометрии и на расстоянии не менее дву: диаметров детектора. Формула определения активности длагаемым способом для гамма-изателя с двумя квантами в каскаде нимает вид: 2D 213 2и N . (§ 7(f- 2D S ,1 . М ля гамма-излучателя с тройным кас ом получим:

ID JD -ZD

„7.

b , Ь г b-i

Ь м

) (5)

O

с nr

счп 1.1. л

. Указанные формулы содержат тольКС площади пиков полного поглощения, наблюдаемые в измеренных спектрах. Следовательно, погрешность определения активности будет обусловлена погрешностью вычисления площадей.

Предлагаемый способ был осуществлён на примере определения активности изотопов Со .B исследуемые образць был введен в качестве MOHoxpoMaTir-ifcCKoro . гамма-излучателя изотоп Мп с энергией 0,8 МэВ. Измерения проводились на Ge(Li)-детекторе с объемом чувствительной области 50 см .

Для каждого образца было проведено по два измерения спектра энергетического распределения, одно измерение в

6212146

2 -геометрии, а другое- на расстоянии не менее двух диаметров детркто5 см. При обрара, в нашем случае ботке этих спектров определялись плщади фотопиков для каскадных гаммаквантов, площади суммарных пиков и площади, соответствующие монохроматическому гамма-излучателю изотопа . Погрешность определения площадей не превьш1ает 0,5%.

Далее полученные значения площадей представляют формулу (4) для и в формулу (5) для . Погрешность определения активности не превьш1ала 1,0%, изотопа

топа foam

Ag не более 1,5%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет выполнить измерения активности с погрешностью в 3-5 раз меньшей по сравнению со способом, принятым за прототип.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНА АКТИВНОС- 'ТИ КАСКАДНОГО ."А'м^ГЛ-ИЗЛУЧАТЕЛЯ путег^ измерения спектра г 2 Т -геометрии, отличающийся гем, что, с целью повышения точности, перед измерением в исследуемый образец ввод5^т монохроматический гамма-излучатель, затем производят дополнительное изм.-.рение спектра смеси при рас— положени,-! гамма-излучателя от детектора на расстоянии не менее двух диаметров детектора, а активность каскадного гамма-излучателя определяется по формуле:n-J п"-, 5"^° .sir .""^0 "^ "Л ""'cTi^"^" ^•~^г5•) ) \| ^М,.--'' *^1ПS.^2Я '1,7игде п - количество гамма-квантов в каскаде;площадь пиков полного поглощения каскадных гамма- квантов Б спектре, измеренном на расстоянии не мен'?е двух диаметров детектора-j площадь суммарного пика полного поглощения каскадных гамма—квантов в спектре, измеренном в 2''''-гео-,v ^в метрии;S.. и S^ - площади пиков поглощения . монохроматического гамма- излучения в спектрах, измеренных соответственно в 2f -геометрии и на расстоянии не менее двух диаметров детектора.мФ(Ла>&Is5Ю»»*-«1$:^Изобретение относится к области ядерной физики и может быть использовано в метрологии ионизирующих излучений, например^ для определения активности гамма-излучателей с кас- • кадными гамма-квантами.Известны различные способы определения активности гамма-излучателей, испускающих при распаде каскадные гамма-кванты.Наиболее простым из нтс является способ, требующий значения величины абсолютной фотоэффективности в' измеряемой геометрии для гамма-квантов соответствующей энергии.Однако -величина фотоэффективности для этого способа Имеет большую погрешность.