Cтраница 2
При искусственной радиоактивности, наряду с излучателями электронов, известными в природе, встречается большое число ядер, испускающих позитроны-частицы, обладающие теми же свойствами, что и электроны, но с положительным зарядом. Свойства позитронного излучения аналогичны свойствам р-излучения. Позитроны имеют не одну скорость, а непрерывное распределение скоростей. При испускании позитронов возникает новое ядро, являющееся изобарой для исходного, так же как и при - излучении, но заряд ядра при этом уменьшается, а не увеличивается, на единицу, так что ядро сдвигается в периодической системе элементов на одно место назад. [16]
Следовательно, только одно из этих ядер может быть стабильно, а именно - первоначальное. Вновь образованное ядро радиоактивно и посредством позитронного излучения или / ( - захвата опять превращается в исходное. Найдено, что для энергий протонов в 2 MeV и больше реакции ( р, п) встречаются часто и характеризуются большими эффективными сечениями. [17]
Выход продуктов конкурирующих реакций определяется константами их скоростей, константой скорости распада мезона и его деполяризации. Так как деполяризация зависит от соединения, в котором находится мюоний, то коэффициент асимметрии позитронного излучения непосредственно связан с константами скоростей химических реакций мюония. С увеличением константы скорости реакции мюония коэффициент асимметрии увеличивается. Особенно сильно увеличивается коэффициент асимметрии при реакциях со свободными радикалами. [18]
Поэтому понятно, что изучение аннигиляции позитронов может давать информацию относительно структуры вещества, взаимодействующего с позитронным излучением. В общем случае, экспериментально можно проследить лишь судьбу ортопозитрония, поэтому в дальнейшем будут обсуждаться факторы, влияющие на аннигиляцию только этих частиц. [19]
Обыкновенный фтор F19 не имеет стабильных изотопов. Из трех его радиоактивных изотопов два имеют периоды полураспада, измеряемые десятками секунд, и лишь F18 с периодом в 107 мин. Он дает позитронное излучение умеренной жесткости, сопровождающееся аннигиляционным у-излучением. Измерение его активности не представляет затруднений. [20]
Ps в / 7-состоянии ( с суммарным спином, равным 1), обменивается на электрон, дающий Ps в s - состоянии. При этом вре.г. я жизни позитрония уменьшается: NO ( или NO2) гасит позитронное излучение, сокращая время его жизни. [21]
Детальное обсуждение приведенного простого примера показывает, с какой тщательностью следует оценивать соотношения между скоростями счета и эффективностями детекторов в каждом отдельном случае. При наличии угловой корреляции возникают дополнительные осложнения - He вдаваясь в детали, укажем только на предельный случай угловой корреляции - испускание двух у-квантов с энергией 511 кэв в противоположных направлениях, происходящее при аннигиляции позитронов. В силу этой специфичности измерение скорости совпадений аннигиляционных квантов является не только чувствительным и селективным методом: обнаружения позитронного излучения. [22]
Позитронное излучение существенно отличается от электронного Р - излучения. Причина этого - в крайне коротком времени существования позитрона. За время, меньшее Ю 9 с, позитрон захватывает электрон, превращаясь при взаимодействии с ним в два фотона. Позитронное излучение свойственно лишь искусственным радиоактивным изотопам и является следствием избытка протонов в ядре изотопа. [23]
Для обеспечения безопасности контроля в 1934 году Холтом и де Буром был изобретен электронно-оптический преобразователь - ЭОП рентгеновского излучения, а в начале 50 - х годов Тэвисом и Ту-лом - радиационные электронно-оптические преобразователи - РЭОП, которые имели возможность работать с телевизионной системой. Первые рентге-нотелевизионные интроскопы были созданы в 1951 году и получили широкое распространение в металлургии, энергетике, машиностроении для контроля труб и других крупногабаритных объектов. Другие виды излучений используются сравнительно недавно, например тормозное излучение ускорителей элементарных частиц, в частности, бетатронов и микротронов, нейтронное и позитронное излучения. Инициатором такого направления выступил институт интроскопии при политехническом институте в г. Томске, изготавливающий интроскопы на основе бетатронов для нужд нашей страны и на экспорт. Кроме того, в Томске также ведутся крупномасштабные разработки тепловизионных ин-троскопов для неразрушающего контроля композиционных материалов. [24]
Данных о периоде полураспада и атомном номере часто недостаточно для характеристики радиоактивного изотопа. Два изотопа одного элемента часто имеют близкие периоды полураспада. В таком случае их следует различать по типам и энергиям испускаемого ими излучения. Исследование излучения образца стронция, предварительно облученного медленными нейтронами, показывает, что, после того как излучение с периодом полураспада 2 8 час практически прекратилось, наблюдается - кроме р - частиц с энергией 1 5 Мэв, испускаемых 51-дневным изотопом Sr89 - еще у-излучение и характеристическое рентгеновское излучение рубидия. При более тщательном исследовании двух последних типов излучения оказалось, что их интенсивность уменьшается с периодом полуослабления 65 дней. Значения 51 и 65 дней практически невозможно различить, на основании общей кривой распада образца, облученного нейтронами. Присутствие характеристического рентгеновского излучения рубидия показывает, что 65-дневный изотоп распадается с образованием рубидия путем испускания позитрона или / sT - захвата. Позитронное излучение отсутствует, и, следовательно, рассматриваемый процесс должен представлять собой захват орбитального электрона. Поскольку 65-дневный изотоп не образуется по ( п, а) - реакции из Zr90, последнее предположение отпадает. [25]