ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Куприянов. Масс-спектрометрические методы определения малых количеств примесей из "Проблемы физической химии Вып 3" Существующие химические методы определения суммарного коли- ества поглощенной энергии (дозы) и количества энергии, поглощенной за единицу времени (мощности дозы), основаны на определении изменения концентрации дозиметрического вещества в облученных растворах. Эти методы, как правило, трудоемки и на их основе сложно создать компактные и простые в обращении приборы. Подробный об-. ор по химическим методам дозиметрии приведен в статье А. М. Ка-бякчи и В, А. Грамолина . [c.5] Предлагаемый электрохимический метод определения мощности дозы -у-излучения по продуктам радиолиза воды очень прост и легко может быть доведен до приборного оформления. Основой для создания этого метода послужили экспериментальные данные, полученные при исследовании радиационно-химических процессов в водных растворах щавелевой кислоты электрохимическими методами. [c.5] Кривые, аналогичные приве денной на рис. 1, были сняты для растворов с различной концен трацией щавелевой кислоты. Соответствующие значения выходов, рассчитанных по этим кривым, приведены в табл. 1. [c.6] Сопоставляя данные табл. 1, можно видеть, что при концентрации 2-10 2 н. и меньших результаты, полученные обоими методами, хорошо совпадают. Это подтверждает надежность электрохимических измерений. Расхождение н величинах выходов при концентрациях щавелевой кислоты 5-10 2 и. и больших связано с тем, что, как мы указывали ранее , при этих кои центрациях меняется механизм радиационно-химического превращения щавелевой кислоты и образуются новые продукты, способные при по тенциале 0,4 в восстанавливаться на платине. Одним из таких продуктов является перекись водорода. Все это приводит к заниженным величинам измеряемых токов ионизации водорода, а следовательно, и заниженным величинам выходов. [c.6] На рис. 3 приведена зависимость скорости образования водорода от мощности дозы облучения для концентрации щавелевой кислоты 1 10 2 н. Как видно, эта зависимость имеет линейный характер. [c.7] Кривая, приведенная на рис. 3, не только указывает на возможность использования системы платина/раствор серной и щавелевой кислот для определения мощности дозы излучения, но и сама по себе может быть использована для дозиметрических измерений. Однако такой метод недостаточно удобен для практического применения, так как необходимо обескислороживать раствор, и для нахождения значения нужно построить кривую /=/( ). В связи с этим был разработан новый метод радиационно-электрохимических измерений. Сущность его состоит в том, что при использовании электродов с большой поверхностью в малом объеме раствора можно определять непосредственно скорость радиолитического образования водорода. [c.7] Р—число Фарадея уУ— число Авогадро. [c.8] Для реализации таКих условий была разработана специальная конструкция электрода. Электрод представляет собой платиновую сетку, свернутую в плотный рулон, который впаивается в стеклянную трубку так, чтобы стенки трубки плотно прилегали к рулону. Такой электрод. [c.8] Применение такого электрода существенно упрощает процесс обес кислороживания раствора. На нем за сравнительно короткое время (—5 мин) при потенциале 0,4 в удается восстановить до воды практически весь имеющийся в растворе кислород. [c.9] На рис. 4 приведены зависимости тока ионизации водорода при потенциале 0,4 в от времени облучения, снятые на таком электроде при разных мощностях дозы. Для каждой мощности дозы через несколько минут после начала облучения устанавливается стационарное значение силы тока. Точка А на верхней кривой отвечает моменту выводу источника. После прекращения облучения ток практически мгновенно падает до нуля, что свидетельствует об отсутствии накопления продук тов радиолиза. [c.9] При выводе уравнения (4) существенным является независимость С от /, которая, как легко показать, вытекает из линейной зависимости гс от У. [c.9] Из формулы (4) видно, что такую систему можно применять для определения выхода водорода, если известны мощность дозы и объем облучаемого раствора. Величина выхода водорода, определенная таким. методом, составляет 2,1 0,1 молекул на 100 эв, что удовлетворительно совпадает со значениями, полученными другими методами и приведенными в табл. 1. Это является еще одним доказательством применимости уравнения (2) к данной системе. [c.10] Постоянство величины ко было проверено на системах, содержащих разные объемы облучаемого электролита. Значения feo для каждого объема определялись по наклону прямых зависимости тока от мощности дозы облучения. Полученные результаты приведены в табл. 2. [c.10] Из табл. 2 видно, что величина feo удовлетворительно постоянна. Следо-ьательно, электрохимический дозиметр не нуждается в предварительной калибровке, так как по величине feo= (4,0 0,1) 10 а-сек р мл объему облучаемого раствора и измеряемому току можно определить мощность дозы излучения. [c.10] Электрохимический дозиметр состоит из двух основных частей электрохимической ячейки-датчика и измерительной схемы. [c.10] Применяемая измерительная схема (рис. 9) состоит из потенциометрической (а) и поляризационной (б) частей. Общий вид прибора показан на рис. 10. Процесс измерения мощности дозы состоит в еле дующем. Заранее на делителе напряжения АБ (рис. 9) устанавливают напряжение 0,4 в (водородный электрод сравнения) или 0,14 в (насы-ш,енный каломельный электрод сравнения). До ввода источника, замыкая контакты К1 и Кг и переводя контакт Кз в положение -1- , изменением сеточного смещения лампы 2К2М добиваются отсутствия тока в цепи гальванометра Г. что отвечает потенциалу 0,4 в на электроде 2 При этом потенциале через поляризационную цепь идет ток восстановления кислорода до воды. Величина этого тока примерно за 5 мин падает до нуля, т. е. раствор до облучения практически полностью обес кислороживается. [c.11] Перед вводом источника контакт Кз переводят в положение При облучении потенциал электрода-датчика сдвигается в отрицатель ную сторону за счет водорода, образующегося при радиолизе, и в цепи Г идет некоторый ток. Увеличивая ток в поляризационной цепи, добиваются все время нулевого положения гальванометра Г. Обычно за несколько минут ток в поляризационной цепи достигает постоянного иачеиия, пропорционального мощности дозы. [c.11] Вернуться к основной статье