Определение поглощения в воздухе и окошке счетчика

Между окошком и точечным β-источником устанавливают алюминиевые пластинки разной толщины (плотно прижимают к окошку счетчика, чтобы предотвратить рассеяние β-излучения) и определяют скорость счета. Затем строят кривую ослабления в полулогарифмической шкале, она представляет собой прямую (рис4.) [12]

 

Рис. 4. Зависимость lgn от d_погл

 

Полученная прямая экстраполируется до нулевой поверхностной плотности поглотителя, и поправка f_{ок+возд} определяется как отношение скорости счета n_сч при поглотителе d_∑=d_возд+d_сч к экстраполированному значению скорости счета n_o соответствующей нулевой поверхностной плотности поглотителя:

 

                                          (11)

 

Обычно поверхностная плотность окна счетчика (d_сч) берется из паспортных данных, а расстояние между препаратом и стенкой счетчика (h) измеряется.

Слой воздуха толщиной 1 см при нормальных условиях равен 1.29 мг/см², поэтому для расчета воздушного промежутка используются следующую расчетную. формулу:

 

d_возд =1,293h                                                                    (12)

 

 

Если в исследуемом источнике содержится несколько изотопов, то поправка f_{ок+возд} определяется отдельно для каждого изотопа, а суммарная поправка f_{(ок+возд)сум} находится из соотношения:

 

                                  (13)

 

где i - количество изотопов в смеси; f_{ок+возд} - поправка на поглощение излучения для i-того изотопа; n_i - доля активности i-того изотопа в смеси от ее общей активности, %. [8]

Поправки на самоослабление β- излучения

При работе с источниками излучения часто можно столкнуться со значительными ошибками из-за самоослабления излучения в препарате. Не все испускаемые в объеме препарата частицы до ходят до поверхности этого препарата Особенно это проявляется у β-источников с мягким излучением. Для некоторых источников самоослабление надо учитывать даже для тонких препаратов. Так, например, в препарате C¹⁴ (E_max=0,156МэВ) с поверхностной плотностью 0,01 кг/м² самоослабление достигает 13%, в то время как в препарате P³²(E_max =1,708МэВ) с поверхностной плотностью ˂0,3 кг/м² самоослаблением можно пренебречь. [12]

Определение поправки на самоослабление β- излучения

Самоослабление можно оценить расчетным путем:

 

                                           (14)

 

где коэффициент ослабления: µ=5/R, R-пробег, d-толщина препарата, f-эмпирический множитель.

Толщина препарата, геометрические условия, обратное рассеяние и др. - трудно определяемые эмпирические параметры, поэтому расчет вклада самоослабления очень условен. Эта формула выведена в предположении, что β-излучение ослабляется по экспоненциальному закону, и потому справедлива лишь для значений d_пр//R_max ≤ 0,3. Для ориентировочных расчетов формулу (14) используют и при более высоких значениях d_пр/R_max [12]

В работах, требующих более высокой точности, поправку на самоослабление находят экспериментально для каждого изучаемого изотопа (именно в веществе того соединения, в котором изотоп поступает на измерение). Для этого готовят серию образцов с разной поверхностной плотностью (предполагается, что все образцы имеют одинаковую площадь и что радиоактивные атомы равномерно распределены в веществе каждого препарата.). Измеряют скорость счета каждого из образцов и строят график зависимости скорости счета (с учетом поправки на фон) от толщины препарата. (Рис. 5)

 

Рис. 5. Зависимость скорости счета от толщины препарата [13]

 

Линейную часть кривой (при небольших толщинах) продлевают и находят скорость счета без самоослабления. Отношение измеренных скоростей счета к скоростям счета без самоослабления и дает поправки на самоослабление.

Чаще всего применяется относительные (сравнительные) методы анализа, для этого готовятся либо очень тонкие, либо очень толстые препараты, чтобы поправку на самоослабление можно было не вводить. [12]

Форма кривых самоослабления в значительной степени зависит от конкретных условий измерения (взаимного расположения препарата и детектора, материала подложки и т.п.). [13]