ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Качественный анализ а-радиоактивных изотопов при помощи ядерных фотоэмульсий из "Лабораторные работы по радиохимии" В данной работе нужно провести регистрацию а-частиц тория при помои и фотоэмульсий и их индентификацию. [c.107] Регистрация заряженных частиц и ионизирующих излучений при помощи фотографических эмульсий называется радиографией. Для этого используют специальные сорта фотографических эмульсий с толщиной слоя от 50 до 500 мк, подобные фотоэмульсии называются ядерными (для сравнения следует сказать, что обычные фотоэмульсии имеют слой толщиной 10—20 мк). В некоторых случаях обычные эмульсии также могут быть использованы для решения аналогичных задач, например в рентгенографии. [c.107] Толщина эмульсионного слоя является важным фактором, определяющим ценность эмульсии, поскольку с увеличением толщины повышается возможность регистрации больших отрезков прО бега частиц, падающих под большими углами к поверхности эмульсии. [c.107] В состав толстослойных эмульсий входит 85 вес.% бромистого серебра с добавкой небольших количеств иодистого серебра (для повышения чувствительности фотоэмульсии). Кроме того, эмульсия содержит желатину, которая удерживает зерна галоидного серебра в эмульсии. Чувствительность эмульсионного слоя зависит в основном от размера зерен галоидного серебра. Однородность распределения зерен и их размеры могут колебаться в значительных пределах в зависимости от фотоэмульсии. Так, в эмульсиях для измерения рентгеновских лучей зерна имеют величину от 0,5 до 3 мк, в ядерных фотоэмульсиях диаметр кристаллов колеблется от 0,03 до 0,4 мк. [c.107] В настоящее время для обнаружения радиоактивного излучения применяются фотоэмульсии в двух вариантах, для следовой и контрастной радиографии. [c.108] Следовая радиография. Этот метод предполагает изучение отдельных следов-треков от а-частиц, протонов, -частиц и других ионизирующих частиц. По длине треков в фотоэмульсии создается возможность качественно идентифицировать частицы. [c.108] Измерение длины треков от а-частиц позволяет вести качественный анализ радиоизотопов, обладающих а-излучением. Экспериментально найдено, что энергия а-частиц порядка нескольких мегаэлектронвольт может быть измерена с отклонением 0,15 Мэе. [c.108] Для увеличения точности при работе с фотоэмульсиями при следовой радиографии стремятся изготовить более чувствительные эмульсии с мелкими, равномерно и плотно распределенными зернами бромистого серебра. [c.108] При помощи следовой радиографии можно определять период полураспада короткоживущих изотопов. Периоды полураспада таких изотопов измеряются малыми долями секунды однако след, оставленный в эмульсии, позволяет определить величину пробега. [c.108] Зная пробег R, определяют константу распада или период полураспада. Константа А относится к данному радиоактивному ряду и константа В одинакова для всех радиоактивных рядов. Константы А я В определяют, используя значения величин пробега и константы распада двух известных изотопов. В этом случае составляют два уравнения, которые решают относительно А я В. [c.108] Следовая радиография позволяет также решать и некоторые аналитические задачи. Так, если подсчитать количество треков, приходящихся на единицу площади фотоэмульсии и знать период полураспада данного а-излучателя и время его экспозиции, можно определить количество а-излучателя в исследуемом объекте. Например, таким путем можно было определить уран и торий в количествах порядка 10 — 10 г/мл. [c.108] Химия фотографического процесса. Применение толстослойных фотопластинок основано на том, что заряженная частица (а-частица, протон и др.), попадая в фотоэмульсию, проходит через зерна галоидного серебра, в которых в результате ионизации образуется некоторое количество элементарного серебра. [c.108] Восстаповление бромистого серебра происходит в первую очередь в том зерне, где образовалось некоторое количество элементарного серебра. Элементарное серебро служит в данном случае катализатором процесса проявления. Путь заряженной частицы в проявленной фотопластинке при рассмотрении в микроскоп должен представляться в виде ряда черных точек, расположенных вдоль прямой (рис. 32). [c.109] Промывание толстослойной фотоэмульсии проводится длительное время 80—100 мин. Только в этом случае достигается достаточная частота вымывания остаточного серебра, связанного в водорастворимый комплекс, и получение четких зерен, формирующих трек. [c.109] Расстояние между зернами восстановившегося серебра в треке а-частицы меньше, чем в треке протона с таким же пробегом. Данным явлением пользуются для отличия заряженных частиц друг от друга. [c.109] Последовательность выполнения работы. В работе предполагается измерение длины пробега а-частиц, идентификация этих частиц по энергиям, с последующей расшифровкой, к каким изотопам ториевого ряда относятся эти частицы. Для решения этой задачи необходимо предварительно определить коэффициент усадки и тормозной способности фотоэмульсии. [c.110] Количество треков а-частиц, расположенных параллельно поверхности эмульсионного слоя, будет незначительным. Большинство треков а-частиц будет иметь различные утлы наклона. Схематически путь а-частиц в эмульсии до проявления эмульсии и после ее проявления представлен на рис. 33. [c.110] Пробег заряженной частицы в фотографической эмульсии Я и в воздухе Ro будет различен, так как плотность этих двух сред неодинакова. Путь, который проходит а-частица в эмульсии фотопластинки, примерно в 1500—2000 раз меньше, чем в воздухе. Пробег частиц, составляющий в воздухе несколько сантиметров, в эмульсии фотопластинки равен нескольким десяткам микрон. [c.111] Вернуться к основной статье