Способ проведения абсолютных измерений альфа-активности нуклидов с помощью счетчика с жидким сцинтиллятором

 

СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ АБСОЛЮТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ АЛЬФА-АКТИВНОСТИ НУКЛИДОВ С ПОМОВ1ЬЮ СЧЕТЧЖА С ЖИДКИМ СЦИНТИЛЛЯТОРОМ , отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем исключения систематической погрешности результатов из-за краевого эффекта, связанного с вылетом нерегистрируемых альфа-частиц из внешнего слоя сцинтиллятора, измеряют скорость счета световых вспышек, даваемых радионуклидом, затем в жидкий сцинтиллятор вносят прозрачную пластинку с известной величиной по-верхности , измеряют еще раз скорость счета световых вспышек и по разности скоростей счета до и после внесении пластинки находят величину поправк на указанный краевой эффект.

к ° ть

1 ! !

1

1

PQ (21) 2878503/18-25 (22) 01.02.80 (46) 07. 03.88. Бюл. Ф 9 (72) А.В.Степанов и Е.А.Громова (53) 621.387.464(088.8) (54)(57) СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ АБСОЛЮТНЫХ

ИЗМЕРЕНИЙ АЛЬФА-АКТИВНОСТИ НУКЛИДОВ

С ПОМОЩЬЮ СЧЕТЧИКА С ЖИДКИМ СЦИНТИЛЛЯТОРОМ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем исключения систематической погрешности результатов из-за краевого эффекта, связанного с выл том нерегистрируемых альфа-частиц из внешнего слоя сцинтиллятора, из ряют скорость счета световых вспыш даваемых радионуклидом, затем в жи кий сцинтиллятор вносят прозрачную пластинку с известной величиной по верхности, измеряют еще: раз скоро счета световых вспышек и по разнос скоростей счета до и после внесени пластинки находят величину поправк на указанный краевой эффект.

845615

Изобретение относится к области применения жидких сцинтилляторов для проведения абсолютных измерений активности альфа-излучающих нуклидов

5 и может быть использовано при калибровке стандартных образцовых растворов, для измерений периодов полураспада альфа-излучающих нуклидов и во всех других случаях, когда требу- 10 ются прецизионные измерения удельной альфа-активности растворов.

При проведении абсолютных измерений активности с помощью счетчиков с жидким сцинтиллятором основная 15 трудность связана со склонностью к адсорбции альфа" излучающих изотопов тяжелых элементов на поверхности кювет, содержащиХ жидкий сцинтиллятор.

Это приводит к потере некоторого чис- 20 ла световых вспышек, достигающей нескольких десятых долей процента от общей альфа-активности измеряемого препарата.

Одним из способов уменьшения таких 25 потерь является применение кювет с пластмассовыми сцинтнллирующими стенками. Недостаток этого способа заключается в том, что амплитуда световых импульсов, даваемых сцинтиллирующими 30 стенками, существенно ниже амплитуды импульсов, возникающих в жидком сцинтилляторе. Это приводит к тому, что спектр импульсов смещается в область малых амплитуд, и часть вспышек также З5 оказывается за порогом дискриминации.

Наиболее известен способ устранения вредного влияния адсорбции радиоактивных элементов на стенках кювет, заключающийся во введении в состав 10 жидкого сцинтиллятора комплексующих реагентов, образующих хорошо растворимые комплексы с радионуклидами.

Наиболее близким к предлагаемому является способ проведения абсолютных 45 измерений альфа-активности нуклидов с помощью счетчика с жидким сцинтиллятором, в котором в качестве комплексующей добавки в жидкому сцинтиллятору на основе диоксана использова- 50 ны трибутилфосфат и три-н-октилфостиноксид.

Однако даже полное устранение адсорбции радионуклидов на стенках кювет не позволяет получить 1ООХ-ную эффективность регистрации альфа-частиц счетчиком с жидким сцинтиллятором из-за наличия краевого эффекта. Возникновение этого эффекта связано с тем, что часть альфа-частиц, об разующихся во внешнем слое сцинтиллятора, примыкающем к стенке кюветы или его открытой поверхности, вылетает за пределы объема сцинтиллятора, давая световую вспышку небольшой амплитуды, которая может не зарегистрироваться счетным устройством. В немногочисленных работах, посвященных использованию жидкого сцинтиллятора для абсолютных измерений, поправка на краевой эффект находилась только расчетным путем, исходя из геометрии кюветы и величины пробега альфа-частиц в жидком сцинтилляторе, примерно равного 6 ° 10 з см. Однако значение поправки, найденной расчетным путем, ненадежно, поскольку величина краевого эффекта определяется не только геометрией кюветы, но и порогом дискри минации импульсов, поступающих на счетное устройство, а также количеством внесенного водного раствора, вызывающего уменьшение амплитуды световых вспышек в сцинтилляторе.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем исключения систематической погрешности из-за краевого эффекта, связанного с вылетом нерегистрируемых альфачастиц из внешнего слоя сцинтиллятора.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе проведения абсолютных измерений альфа-активности нуклидов с помощью счетчика с жидким сцинтиллятором измеряют скорость сче-: та световых вспышек, даваемых радионуклидом, затем в жидкий сцинтиллятор вносят прозрачную пластину с известной величиной поверхности, измеряют еще раз скорость счета световых вспышек и по разности скоростей света до и после внесения пластинки нахбдят величину поправки на указанный краевой эффект.

Исходя из соотношения площадей поверхности внесенной пластинки и сцинтиллятора, помещенного в кювету, находят искомый краевой эффект. Величину абсолютной активности альфаизлучающих изотопов находят по формуле

А = (R-R )-S „/Я +В.

1 где R u R — наблюдаемые скорости счета препарата в сцинтилляторе соответственно.845615

Редактор Н.Сильнягина Техред JI.Ñåðäâêîâà

Корректор А.Обручар

Заказ 996 Тираж 522

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4: без пластинки и с пластинкой;

S, и S — площади поверхности жидкого сцинтиллятора и внесенной пластинки;

R — скорость счета препарата о в сцинтилляторе без стекла с поправками на фон и на мертвое время О установки, Наилучшим материалом для пластинки, вносимой в сцинтиллятор, является кварц, который прозрачен для излучения в ближней ультрафиолетовой обла- 15 сти. Как показали наши исследования, внесение кварцевых пластинок не вызывает какого-либо существенного смещения энергетического максимума альфа-пика. 20

На чертеже изображена блок-схема установки, предназначенной для осуществления предлагаемого способа.

Установка содержит кювету 1 с жидким сцинтиллятором, ФЭУ-2, усилитель

3 ° дискриминатор 4, источник 5 высокого напряжения, пересчетное устройство 6.

Было проведено определение эффективности регистрации альфа-излучения 30 нуклидов счетчиком с жидким сцинтиллятором с помощью вышеизложенного способа. В качестве образцового раствора служил образцовый первого разряда раствор плутония-238, аттестованный на установке УРЕА-1, УРЕА-1 представляет собой установку 4 и х(y)-совпадений, метрологические параметры которой позволяют производить измерения удельной активности альфа- 40 излучающих нуклидов в растворах в ..диапазоне от 1 10 до 1 .10 "" БК/кг с погрешностью, не превышающей 0 5Х (P=0,99). Из первичного образцового раствора плутония-238 была пригото нлена весовым методом серия вторичными стандартных растворов, o THocHTBJIbHIBH

1 погрешность аттестации которых сос ; тавляла 0,15Х (Р=0,95).

Из этих растворов отбирались весо1 вым методом аликвотные доли для вн сения в жидкий сцинтиллятор, в кот— рый для предотвращения адсорбции н клидов добавлялся трибутилфосфат в количестве 5 от объема сцинтилля-.

1 тора. 1

Приведенные измерения активност указанных выше вторичных стандартн образцовых растворов и статистичес ая обработка полученных данных по ГОС

8.207-76 привела к следующим резул— татам. Число импульсов, регистриру— мых в каждом наблюдении — 3 10 .

Среднее арифметическое значение эффективности регистрации — 99,09Х.

Среднее квадратичное отклонение, результата одного наблюдения — 0,2 X.

Доверительные границы случайной по— решности результата измерения эффетивности при Р=0,95 и числе наблюде" ний, равном 18 — 0,12X. Полученный средний результат определения эффе— тивности регистрации no t — критер незначимо отличается от 100Х.

Величина поправки на краевой эф"фект, вводимой в результат каждого наблюдения, изменялась в зависимости от уровня дискриминации и содержанйя

I воды в сцинтилляторе в пределах от, 0,2 до 0 8Х.

Таким образом, введение экспери ментально определяемой поправки на

1 краевой эффект обеспечивает проведе1 ние абсолютных измерений активностй альфа-излучающих нуклидов.