Способ определения активности каскадного гамма-излучателя
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 гаммаквантов 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 гаммаизлучения 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.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„62!2! 4 (51) 4 С 01 Т 1/167
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ьм и
) 82Р м
2П
2и
4Л„,,И Т c1D
S H S метров детектора.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2475273/18-25 (22) 07.04.77 (46) 23.04.89. Бюл. № - 15 (72) Н.А.Вартанов и В.И.Федин (53) 539.166(088.8) (56) Методы измерения основных величин ядерной физики. Пер. с англ.
Под ред. Лю K.Ë.10àí и В.Цзянь-Сюн.
М.: Мир, 1964, с. 362.
Гаранов Э.Ф., Гроэнов Ю.Н. ПТЭ № 6, 1965, с. 72.
Bell J ° K.Pheeker P.R.Nucleonics, vol 27, ¹ 7, 1963, р-р 58-64. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОС ТИ КАСКАДНОГО, ".. ЖЛ-ИЗЛУЧАТЕЛЯ путем измерения спектра : . 1, -геометрии, о т л и ч а ю щ и и с я гем, что, с целью повышения точности, перед измерением в исследуемый образец ввод .т монохроматический гамма-излучатель, затем производят дополнительное иэм.=)eHHe спектра смеси при расположениз гамма-излучателя от детекто. ра на расстоянии не менее двух диаметров детектора, а активность кас1
Изобретение относится к области ядерной физики и может быть использовано в метрологии ионизирующих излучений, например, для определения активности гамма-излучателей с каскадными гамма-квантами.
Известны различние способы определения активности гамма-излучателей, испускающих при распаде каскадные гамма-кванты. кадно,> гамма-излучателя определяется по формуле: где n — количество гамма-квантов каскаде; площадь пиков полного поглощения каскадных гаммаквантов в спектре, измеренном на расстоянии не менее двух диаметров детектора площадь суммарного пика полного поглощения каскадных гамма-квантов в спект",.е, измеренном в 2 -геометрии, площади пиков поглощения; монохроматического гаммаизлучения в спектрах, измеренных соответственно в
2 -геометрии и на расстоянии не менее двух диа2
Наиболее простым из них является способ, требующий значения величины абсолютной фотоэффективности в измеряемой геометрии для гамма-квантов соответствующей энергии.
Однако .величина фотоэффективности для этого способа Имеет большую погрешность (3-57), что в свою очередь увеличивает погрешность определения активности.
621214
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 из- 10 мерений. Крбме того, обработка резуль татов измерений для получения конечного результата связана с трудоемки30
S! Sz S< Sz Б<,2
N — +--— - + -+ 7 (1) S,г Р, Р Р, Р
35 где N, — активность излучателя;
S, — площадь пика полного поглощения первого гаммакванта;
S„ — площадь суммарного пика полного поглощения;
P и Р— величина фоточаст;.й детекг тора для первого и второго гамма-кванта соответст45 венно.
Из формулы видно, что погрешность определения активности, кроме погреш-. ностей определения площадей пиков, существенно зависит от погрешности определения величины фоточасти. Но величина фоточасти детектора также определяется с заметной погрешностью (5-77), что занюкает точности определения активности.
С увеличением количества гамма55 квантов в каскаде формула определешп1 активности становится все более сложной и соответственно будут воз40 ми вычислениями и с введением различных поправок, f5
Наиболее близким по- технической сущности является способ суммирования каскадных гамма-квантов в детекторе.
Этот способ осуществляется сле- 20 дующим образом. На однокристальном гамма-спектрометре измеряют гаммаспектр исследуемого каскадного излучателя в 2 II -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.
В таком случае активности гаммаизлучателя определяют по формуле растать погрешности, К примеру, для тройного каскада формула принимает вид:
S Я = — — -+ — -+ <+ — — + S<,zд P, Pz Р>.+ Б<,ъ + Б! з + Б<л,ъ (2) !! о где n — количество гамма-квантов в каскаде, площади пиков полного поглощения каскадных гаммаквантов в спектре, измеренном на расстоянии не менее двух диаметров детектора, площадь суммарного пика . полного поглощения каскадных гамма-квантов в спектре, измеренном в 2 У -геометрии; площадь полного поглощения монохроматического гаммаизлучателя в спектр;,:,. измеренных соответственно в 2п-геометрии и на расстоянии не менее двух диаметров детектора. 2D S гФ гп Б и Б Формула определения активности предлагаемым способом для гамма-излучателя с двумя квантами в каскаде принимает вид: 2> 2z) г S! Б Бм и = — — — — (— — -)» о
SÄz (4) Бм а для гамма-излучателя с тройным кас кадом получим: Целью изобретения является повышение точности определения активности гамма-излучателя с каскадами гамма-квантами. Это достигается путем введения в исследуемый образец монохроматического гамма-излучателя и дополнительным. измерением спектра смеси при расположении излучателя от детектора на расстоянии не менее двух диаметров детектора, а активность каскадного гамма-излучателя определяется по формуле 5 (г lD, 3D 2D 7 и Б, Б S ($м )„(5) о ЯП * 1Л.Ъ м 1214 Редактор Л. НаРодная Техред М.Моргентал Корректор N. Самборская Заказ 1926 Тир 483 ПОдписное ВНКИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат,"Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 Указанные формулы содержат только площади пиков полного поглощения, наблюдаемые в измеренных спектрах. Следовательно, погрешность определения активности будет обусловлена погрешностью вычисления площадей. Предлагаемый способ был осуществлен на примере определения активности изотопов6 Со и Ag. исследуемые образцы был введен в качестве монохроматт-.еского . гамма-излучателя изотоп Мп с энергией 0,8 МэВ. Измерения проводились Hà Ge(Li)-детекторе с объемом чувствительной области 50 см . Для каждого образца было проведено по два измерения спектра энергетического распределения, одно измерение в 2«-геометрии, а другое — на расстоянии не менее двух диаметров детектора, в нашем случае 15 см. При обработке этих спектров определялись площади фотопиков для каскадных гаммаквантов, площади суммарных пиков и площади, соответствующие монохроматическому гамма-излучателю изотопа 10 Мп. Погрешность определения площадей не превышает 0,5%. Далее полученные значения площадей представляют формулу (4) для Со и в формулу (5) для Ag. Погрешность определения активности изотопа Со не превышала 1,0% изотопа ®8 Ag не более 1,5% ° Таким образом, предлагаемый способ позволяет выполнить измерения 20 активности с погрешностью в 3-5 раз меньшей по сравнению со способом, принятым за прототип.
