Cтраница 2
Градуировку спектрометра по эффективности проводят следующим образом. В строго фиксированной геометрии измеряют гамма-спектр для каждого источника из набора ОСГИ. В каждом спектре определяют площадь пика полного поглощения для тех энергий гамма-излучения Ео, для которых в свидетельстве на ОСГИ приведен выход гамма-квантов. [16]
Эталонная чувствительность характеризует минимальное количество облученного отдельного элемента, которое можно идентифицировать на гамма-спектрометре. Высота наиболее интенсивного фотопика в гамма-спектре соответствующего изотопа должна превышать среднестатистическую ошибку измерения фона в данной точке спектра в 7 - 10 раз ( ьрсмя измерения спектра - 30 мин. [17]
При классификации и составлении названия спектрометра, имеющего первую часть, к названию можно добавить слово, которое указывает, на какое физическое воздействие реагирует датчик. Например, спектрометр с датчиком в виде фотоэлектронного умножителя и сцинтилляционного кристалла можно назвать гамма-спектрометром, так как с его помощью изучаются гамма-спектры. [18]
Обобщены результаты разработки новых методов нейтронно-активационного определения содержания 30 элементов в различных фазах метеоритного вещества. Найдены оптимальные условия инструментального определения 19 элементов в сложных по составу минералах без их разрушения путем изменения режима облучения и времени охлаждения с использованием ае ( 1л) - детекторов, 1024-канальных анализаторов импульсов и ЭСМ для анализа сложных гамма-спектров. Разработаны новые радиохимические методы совместного определения Ru, Pd, Os, 1т, Pt и Аи в железных, сульфидных и силикатных фазах хондри-тов и железных метеоритов, а также Р, Se, Ti, Ba, Се, Ей в силикатных минералах. Предложен метод определения микроколичеств урана ( чувствительность 10 - г) в металле и других непрозрачных минералах с помощью счета треков осколков деления ядер урана в лавсановых детекторах. Приведены данные по распределению элементов между минеральными фазами метеоритов разных типов. [19]
Таким образом, методом абсорбционной спектрофотометрии возможно определение следов элементов в присутствии других элементов с последующей математической обработкой перекрывающихся абсорбционных пиков. Такие математические методы также бывают полезны для разрешения сложных гамма-спектров. [20]
Полупроводниковые гамма-спектрометры выполняются на основе монокристаллов сверхчистого германия или чистого германия, активированного литием. Работают эти детекторы при температуре жидкого азота, а германиево-литиевые детекторы и хранятся при этой же температуре, чтобы исключить окисление лития. Разрешение спектрометров по линии 661 кэВ 137Cs составляет около 0 1 %, что позволяет разделить на гамма-спектре линии гамма-излучения различных радионуклидов и исключить стадию радиохимического разделения и выделения. При радиационном контроле окружающей среды с использованием полупроводниковых гамма-спектрометров масса пробы может достигать нескольких сотен грамм и при расчетах вводят поправку на поглощение в толщине слоя. [21]
Обычно ядро ( мишень) захватывает нейтрон, и образуется новое ядро. Часто новое ядро нестабильно и самопроизвольно распадается с испусканием частицы или у-кванта ( или того и другого), иными словами, ядро радиоактивно. Полученные таким путем активные изотопы сильно различаются по периоду полураспада, и благодаря этой и некоторой другой информации, например гамма-спектрам, можно идентифицировать элементы. [22]
В целях сохранения требуемой точности передачи размера рентгена рабочим гамма-излучателям и рентгенметрам предъявляются особые требования к радиоактивным загрязнениям образцовых гамма - излучателей. Количество радиоактивных загрязнений в образцовом гамма-излучателе должно быть таково, чтобы мощность дозы, создаваемая этими загрязнениями, составляла менее 0 5 % мощности дозы излучателя в течение всего срока годности свидетельства ( паспорта) образцового излучателя. Для излучателей из цез ия-137 допускается примесь цезия-134 в таком количестве, при котором мощность дозы, создаваемая примесью, была бы не более 2 % от мощности дозы цезий-137 в течение срока годности свидетельства. Количество радиоактивных загрязнений должно устанавливаться в результате исследования гамма-спектра исходного радиоактивного вещества при помощи магнитного спектрометра. [23]
Нейтронно-активационный анализ помогает геологам при поисках месторождений золота и серебра. В Советском Союзе в Ташкентском институте ядерной физики разработаны методы гамма-спектроскопического определения содержания золота в скальных породах при помощи бурового зонда, снабженного Cf-источником. Благородные металлы, заключенные в руде или в горных породах, активируются нейтронами. При этом образуются радиоактивные изотопы серебра или золота, которые можно легко различить, зная их период полураспада, а также расположение линий их гамма-спектров. Интенсивность полос дает сведения о содержании металла: в природных породах можно таким путем определить 10 - 9 % золота и серебра. Не остается незамеченной даже малейшая пылинка золота. [24]
Опытно-методические исследования по изучению возможностей ядерногеофкзических методов каротажа о использованием генераторов нейтронов в условиях рудных скважин эпизодически проводятся о I960 г. Полученные в процессе этих работ результаты свидетельствуют о возможности применения управляемых источников быстрых нейтронов для экспресс-анализа элементного состава геологических образований, что принципиально позволяет сократить объемы кернового опробования при ьоисках и разведке различных типов месторождений твердых полезных ископаемых. Однако до последнего времени спектрометрические ядернофизические исследования в скважинах о применением генератора нейтронов выполняются с однозондовой аппаратурой. Это не позволило в полной мере реализовать потенциальные возможности каротажа для элементного анализа горных пород и руд. В частности, каротаж по методу нейтронной активации о однозондовыми приборами может найти практическое применение только при оценке качества моноэлементных руд. Для бескернового определения в рудах и горных породах одновременно 2 - 3 элементов необходима разработка двух-зондовой спектрометрической аппаратуры о возможностью регистрации спектральных потоков в нескольких энергетических областях аппаратурных гамма-спектров. [25]
В последнее время в связи с широким внедрением в аналитические лаборатории гамма - и альфа-спектрометров необходимость в выделении радионуклидов в радиохимически чистом виде в значительной степени отпала и сохранилась лишь для чистых бета-излучателей. В остальных же случаях достаточно удаление большей части радионуклидов с энергиями, близкими к анализируемым. Это сильно облегчает проведение радиохимического анализа и уменьшает его трудоемкость. Для примера отметим, что анализ образца почвы на содержания стронция-90 по методике, рекомендованной МАГАТЭ, занимает около 3 суток, не считая времени на накопление иттрия-90 в пробе. Научный Комитет ООН по действию атомной радиации ( НКДАР) выделяет 21 антропогенный радионуклид, вносящий вклад в дозу облучения человека, из которых четыре являются чистыми бета-излучателями, а определение еще двух по гамма-спектру затруднено из-за малого квантового выхода гамма-квантов. Поэтому не удивительно, что систематически предпринимаются попытки усовершенствовать методики выделения радионуклидов в радихи-мически чистом виде с целью уменьшения их трудоемкости и повышения экспрессности. [26]
Работа аппаратуры сводится к следующему. В момент излучения генератором потока нейтронов вое сигнальные цепи аппаратуры блокируются от помех, наводимых при разрядке накопительных высоковольтных конденсаторов. Синхронизация схем наземных пультов и дополнительного модуля, формирующих блокирующие сигналы, осуществляется импульсами, передаваемыми по цепи высоковольтного питания генератора нейтронов в момент подачи пускового импульса на схему запуска генератора. Через 300 - 400 мкс после момента излучения канал ИННК скважинного прибора открывается, и информация с зонда регивтрируется в течение 3 - 5 мо спектрометром ПСК или АИ. Затем этот канал вновь блокируется, а оба спектрометрических канала Hft подключаются к наземной аппаратуре. Разделение информационных сигналов и их регистрация в виде полных гамма-спектров осуществляется в двух группах памяти многоканального анализатора. [27]
Как мы уже говбрилй, при распаде нейтрона образуется протон, электрон и айтинейтринд. При поглощении антинейтрино протоном идет обратное превращение. Протон трансформируется в нейтрон с одновременным испусканием позитрона. Поэтому внимание исследователей было направлено на два аспекта: 1) образование протонов и 2) испускание позитронов. Нейтроны определяют с помощью растворенных в воде соединений кадмия, который хорошо поглощает нейтроны с испусканием характеристических гамма-лучей. А позитроны фиксируют по их аннигиляции с электронами, которая сопровождается другим характеристическим гамма-излучением. И если приборам удастся записать гамма-спектры именно этих двух процессов, разделенных определенным интервалом, это и будет доказательством существования антинейтрино. [28]