Спектрометрия гамма-излучения

Егоров Ю. A. Сцинтилляционный метод спектрометрии гамма-излучения и быстрых нейтронов. М., Госатомиздат, 1963. [c.318]

Нейтронно-активационный метод (НАА) определения некоторых элементов (Ы, Р, К, М , С1, 51) в растениях основан на спектрометрии гамма-излучения наведенной радиоактивности, возникающей при облучении проб потоком быстрых нейтронов, источником которых является портативный генератор. В результате взаимодействия потока нейтронов с ядрами элементов, составляющих растительную пробу, возможно протекание различных процессов, которые приводят к изменению состояния [c.46]

Однако, если оценить гамма-излучение, то изотоп можно узнать в течение нескольких минут с помощью сцинцилляционного спектрометра. [c.423]

Гамма-спектрометр высокого разрешения обеспечивает селективность за счет способности различать гамма-излучение различной энергии. Это превосходный инструмент для идентификации и количественного определения индикаторных радионуклидов в активационном анализе. [c.102]

Сцинтилляторы, которые наиболее часто применяются для гамма-спектрометрии, представляют собой одиночные кристаллы йодида натрия, активированного таллием. Сцинтилляционные спектры гамма-излучения состоят из одного или более острых характерных фотоэлектрических пиков, соответствующих энергиям источника гамма-радиации. Поэтому эти спектры полезны для идентификации, а также для обнаружения гамма-излучающих примесей в препарате. Кроме характерных пиков, в спектре обычно имеются и другие пики, обусловленные вторичным воздействием радиации на сцинтиллятор и его окружение, таким, как обратное отражение, аннигиляция позитронов, суммирование совпадений и флуоресцентные рентгеновские лучи. Кроме того, в результате рассеяния гамма-фотонов в сцинтилляторе и окружающих материалах возникают щирокие полосы, известные как спектры Комптона (эффект Комптона). Калибровка прибора производится с помощью известных образцов радиоактивных изотопов, энергетические спектры которых определены. Форма спектров будет различной в зависимости от используемых приборов это определяется различной формой и размерами кристаллов, применяемыми защитными материалами, расстоянием между источником излучения и детектором, а также типами дискриминаторов, используемых в амплитудных анализаторах импульсов. При использовании спектра для установления подлинности радиоизотопов необходимо сравнивать спектр исследуемого образца со спектром известного вещества, радиоактивность которого измерена тем же прибором и при тех же условиях. [c.78]

При определении активности с помощью спектрометра энергий сравнивают площадь пика полного поглощения в спектре источника, приготовленного из анализируемого препарата, с площадью пика полного поглощения в спектре образцового источника. Если спектр гамма-излучения анализируемого препарата сложный, то определение активности проводят по тому пику, который наиболее четко выражен. Площади обоих сравниваемых пиков должны быть отнесены к единице времени набора спектра. [c.67]

Вибратор с источником, поглотитель, детектор и коллиматоры гамма-излучения спектрометра располагаются на жёстком основании и защищаются от механических вибраций. В состав спектрометра может входить второй вибратор для резонансного детектора, аппаратура для регулирования температуры изучаемого образца, иногда это криогенные азотные или гелиевые системы. Необходима защита оператора от гамма-излучения источника. [c.105]

Рентгеновская абсорбционная спектрометрия. Использование рентгеновского поглощения в аналитических целях представляется наиболее полезным в тех случаях, когда в матрице из легких атомов содержится только один определяемый элемент большой атомной массы. К этой категории относятся некоторые аналитические методики, имеющие важное значение в промышленности в контрольно-измерительных целях. Этим способом определяют наличие свинца в бензине [6], хлора в органических соединениях [7], урана в растворах его солей [8]. Датчики на рентгеновском и гамма-излучении используют для контроля толщины пищевой алюминиевой фольги в процессе прокатки. [c.231]

Рис. 11-22. Исследование микрочастиц в пробе городского воздуха, который сначала прокачивали через фильтр, а затем содержимое фильтра исследовали с помощью рентгеновского спектрометра с энергетической дисперсией. Источником гамма-излучения является изотоп Каждая точка представляет собой сигнал, записанный в одном из каналов многоканального анализатора [15].

Обратное рассеяние. Первичное у-излучение может претерпевать комптоновское рассеяние на различных частях гамма-спектрометра с последующей регистрацией детектором. В этом случае над непрерывным распределением появляется пик обратного рассеяния. Интенсивность пика обратного рассеяния зависит от многих факторов положения источника, конструкции держателя и массы радиоактивного препарата, размеров кристалла, конструкции и материала защиты гамма-спектрометра, коллимации излучения [41, 198]. [c.167]

Для эффективной регистрации гамма-излучения необходимы детекторы, рабочее вещество которых обладает высокой плотностью и достаточно большим зарядом ядра 2. К ним прежде всего относятся неорганические сцинтиллятора кристаллы NaI(Tl) и Сз1(Т1). В больших кристаллах Ка1(Т1) с колодцем эффективность регистрации гамма-излучения может превышать 90%. Одновременно стальная оболочка сцинтиллятора препятствует регистрации альфа- и бета-излучения. Время высвечивания неорганических кристаллов составляет 250 4-400 не, что примерно на 3 порядка меньше мёртвого времени газоразрядных счётчиков. Следует, однако, отметить, что сцинтилляционные гамма-спектрометры с кристаллами Ка1(Т1) имеют невысокое амплитудное разрешение (около 10%) и применяются только для идентификация радионуклидов, предварительно отделённых от других гамма-излуча-телей. [c.106]

В ФРГ запатентованы способ измерения состава угля в скважинах излучением импульсов нейтронов разной длительности и регистрацией 7-излучения в промежутках и устройство контроля материала, подаваемого насосом (щламы, пульпы), с для облучения и свинцовой камерой для материала после облучения и регистрации 7-излучения. В Японии запатентовано устройство для измерения состава с использованием нейтронов и гамма-спектрометром с фильтрами перед детекторами. [c.39]

Измерение активности по гамма- и (или) рентгеновскому излучению выполняют с помощью ионизационной камеры, радиометрической установки или спектрометра энергии. [c.66]

Абсолютный метод на практике используют редко из-за целого ряда ограничений, сильно усложняющих получение точных результатов. Прежде всего измерение абсолютной активности представляет собой достаточно сложную проблему, особенно если измеряется активность Р-излучения. В этом случае абсолютная активность определяется либо с помощью 4зх-счетчиков, либо введением большого числа поправок, если измерения проводятся на обычном торцовом счетчике. В обоих случаях методика определения абсолютной активности достаточно сложна, кроме того, в последнем случае в конечном результате имеется большая погрешность. Значительно более просто и точно абсолютную активность можно измерить сцинтилляционным гамма-спектрометром, предварительно прокалиброванным по эффективности. [c.22]

Энергия, необходимая для создания электронной пары или для перемещения электрона от валентной полосы к проводниковой полосе в полупроводнике, значительно меньше, чем энергия, требуемая для образования фотона в сцинтилляци-онном кристалле. В спектрометрии гамма-излучения детектор из германия с добавкой лития может обеспечить для фотона кобальта-60 с энергией 1,33 МэВ энергетическое разрешение порядка 0,33% по сравнению с 5,9% —результатом, получаемым при использовании активированного таллием кристалла йодида натрия размером 7,6Х7,6 см. [c.79]

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. Все площади относят к единице времени. Для каждой -й гамма-линии с энергией o рассчитывают эффективность регистрации бо равную отношению плошали пика полного поглощения к числу гамма-квантов с энергией о,. испускаемых данным источником в 1 с. Число гамма-квантов должно быть взято из свидетельства на ОСГИ и пересчитано по формуле (4) на дату проведения градуировки спектрометра. По полученным [c.67]

Радионуклидный анализ включает в себя следующие этапы обнаружение радионуклидных примесей, их идентификацию и определение активности. Для обнаружения примесей в общем случае измеряют энергии бета- и гамма-излучения и периоды полураспада для анализируемого препарата и для отдельных компонентов его, отделенных химическими методами от основного радионуклида. По совокупности полученных данных с помощью справочных таблиц, содержащих периоды полураспада, энергии и интенсивности излучения, проводят идентификацию обнаруженных примесей. Измерение активности идентифицированных примесей проводят аналогично тому, как опксано в разделе Измерение активности , с помощью подходящих радиометрических установок с бета- и гамма-счетчиками, спектрометров, установок для измерения активности методом совпадений и другой аппаратуры. Конкретные методики анализа на отдельные радионуклидные примеси приведены в соответствующих частных фармакопейных статьях для тех случаев, когда анализ может быть выполнен в течение срока годности препарата. Детальный анализ радионуклидной чистоты препаратов производится только изготовителем. [c.71]

Определить характер горной породы мож но по ее полному химическому или минералогическому составу. Вместе с тем получить представление о характере горной породы можно по ряду отдельных химических элементов, являющихся достаточно характерными для того или иного типа породы, например по содержанию в породах естественных радиоактивных элементов урана, тория и калия. Поэтому на станции Венера-8 был установлен гамма-спектрометр, определяющий в венерианском поверхностном слое содержание радиоактивных элементов по их гамма-излучению. Гамма-спектрометр располагался внутри станции и регистрировал в диапазоне 0,3—3 Мэв гамма-излучение, испускаемое радиоактивными элементами поверхностного слоя, которое проникало сквозь оболочку станции на детектор спектрометра... [c.124]

Рис. 12.2.2. Схема мёссбауэровского спектрометра. 1 — механический вибратор 2 — источник гамма-излучения 3 — поглотитель, 4 — детектор 5 — электронный привод вибратора 6 — компьютер, управляющий вибратором, накапливающий и отображающий мёссбауэровский спектр 7 — усилитель и селектор импульсов детектора

Описанный здесь традиционный вариант построения мёссбауэровского спектрометра не исчерпывает всех возможных и применяемых методических схем. Например, в последнее время получила развитие мёссбауэровская спектроскопия, использующая синхротронное гамма-излучение [11, 12]. Интересные экспериментальные установки применяются для изучения дифракционных эффектов мёссбауэровского излучения (см., нанример, обзор [13]). [c.105]

Во время масс-спектрометрического анализа образец распыляется искровым разрядом в результате заметное количество радиоактивного вещества сосредоточивается в источнике ионов. Распределение радиоактивности в различных частях прибора после анализа образца, испускающего бета- и гамма-излучение, исследовано Картером (1967). Данные, приведенные в табл. 11.2, свидетельствуют о том, что наиболее загрязненной радиоактивными продуктами оказывается первая щель источника ионов. Однако после анализа большой серии а-активных образцов оказываются основательно загрязненными многие детали источника ионов. Для облегчения очистки и дезактивации этой части масс-спектрометра были сконструированы демонтируемые источники ионов, в которых предусмотрено удаление выходной щели. Одним из таких разборных устройств снабжен масс-спектрометр с искровым источником ионов MS-702 английской фирмы AEI . Фотография этого источника представлена на рис. 11.2. В отличие от устройства обычных источников ионов здесь система выходной щели собрана на демонтируемом фланце, который крепится при помощи штифтов. Это обеспечивает фиксацию положения первой щели при сборке устройства. Масс-спектрометр с искровым источником ионов японской фирмы Jeol o также имеет демонтируемый источник. [c.352]

Для определения количества алюминия-26 гамма-спектрометр градуировался по источнику иттрия-88 известной активности. Выделенное количество алюминия-26 составляло —5-10 мккюри. Продукт имел не бо-.чее 17о гамма-радиоактивных нрпмесей других элементов с энергией гамма-излучения до 3000 кэв. [c.269]

При этих условиях обедненная зона проявляет превосходные свойства для детектирования 7-излучения. Когда 7-квант попадает в обедненную зону, может образоваться первичный электрон за счет фотоэффекта, комптоновского рассеяния или образования электронной пары (более подробно см. ниже в разделе Гамма-спектры ). В свою очередь, каждый первичный электрон при прохождении обедненной зоны создает пары электрон-дырка, которые будут выводиться из обедненной зоны электрическим полем, вызывая образование основного электрического сигнала. Необходимые в 7-спектрометрии большие чувствительные объемы получают при использовании детекторов с коаксиальной геометрией, производимых в основном в коаксиальной конфигурации с закрытыми концами, как показано на рис. 8.4-5. В настоящее время выпускают ВЧСе-детекторы с активным объемом до 600 см , которые обеспечивают превосходную эффективность. Максимальная эффективность получена при использовании конфигурации колодца, в которой пробу размещают внутри детектора. Для слабопроникающих излучений, таких, как низкоэнергетическое 7- и рентгеновское излучение, лучше подходят детекторы с планарной конфигурацией. [c.106]

Спектры гамма- и бета-излучения могут быть получены с помощью твердых полупроводниковых детекторов. Получаемые пики не подвержены расщирению полос в той же мере, в какой это наблюдается при кристаллической сцинтилляци-онной спектрометрии, и разрешение гамма-фотонов с аналогичными энергиями значительно лучше. Однако производительность таких детекторов существенно ниже. [c.79]

Портативные спектромсхры Прогресс-Спектр Радиационный контроль продутгтов питания, стройматериалов, ле-сопромыпшенной продукции и других объектов внешней среды на основе спектрометрических методов измерения активности а-, Р-, у-излучающих радионуклидов. В серии Прогресс-Спектр разработаны у-спектрометр сцинтилляционный Спектр-гамма Р-спектрометр сцинтилляционный Спектр-бета спектрометр излучения человека Спектр-СИЧ НПП Доза [c.334]

СЛИ активируются несколько элементов, компоненты излучения необходимо идентифицировать по кривой распада, как это было показано выше (см. рис. 5.11), или разделить химическим путем. В последнее время появилась возможность исключить в ряде случаев химическое разделение в связи с переходом к новым инструментальным методам, таким, как гамма-спектрометрия. [c.113]

Методом мёссбауэровской спектроскопии удобнее всего исследовать порошкообразные твердые тела и фольги металлов. Образцы закрепляют на держателе, который можно перемещать относительно источника у-излучения. Первичным детектором служит гамма-спектрометр (обычно сцинтилляционный счетчик), объединенный с тонким кристаллом иодида натрия. С его помощью фиксируют излучение с более низкой энергией (мягкое), которое имеется в потоке уквантов наряду с высокоэнергетичными лучами. Сцинтилляция кристалла, вызванная чами, регистрируется фотоумножителем, выход которого соединяется с усилителем. Затем сигнал проходит через анализатор импульсов, который выделяет сигналы, соответствующие определенной энергии -кван-тов. [c.201]

Советская автоматическая станция Луна-10 в 1966 г. провела первые дистанционные анализы лунной поверхности. На станции был установлен гамма-спектрометр, с помощью которого удалось получить первые сведения о содержании радиоактивных элементов в породах Луны. Эти данные привели к заключению, что морские районы Луны содержат горные породы, по своему составу близкие к земным базальтам. Дистанционный автоматический анализ лунных пород, начатый Луной-10 , был продолжен луноходами. На Луноходе-1 , а затем и на Луноходе-2 были установлены приборы для рентгенофлуоресцентного анализа лунного грунта. Приборы эти назывались несколько необычно, почти поэтично РИФМА. А происхождение этого названия очень простое— оно образовано начальными буквами названия метода рентгеновский изотопный флуоресцентный метод анализа. Поверхность Луны подвергается действию рентгеновского излучения, испускаемого изотопным источником. При этом многие атомы, входящие в состав лунных пород, ионизируются. Испускаемое этими атомами вторичное рентгеновское излучение имеет энергию, соответствующую определенному элементу. Измеряя это вторичное излучение, нетрудно определить природу ионизирующихся элементов и их концентрацию. [c.33]

Второму этапу развития метода принадлежит следующее десятилетие. Разрабатывается теоретическая часть метода, большинство работ посвящается ядерной физике. Получает развитие сшштилляционная гамма-спектрометрия, появляются многоканальные анализаторы, становятся доступными нейтронные генераторы н другие источники излучений. Метод находит применение в некоторых областях науки и техники. Текущий период характеризуется дальнейшим развитием метода, применением полупроводниковых детекторов, автоматизацией гамма-спектрометрии и обработки результатов анализа, автоматизацией радиохимии, развитием импульсных реакторов и т. д. Несмотря на относительно короткий срок своего развития, активационные методы в настоящее время являются одними из ведущих в современной аналитической химии. Активационный анализ основан на ядерных взаимодействиях, происходящих при облучении исследуемого образца потоком ядерных частиц или квантов с достаточной энергией и свойствах возбужденных радиоактивных атомных ядер. Теоретическая часть метода подробно рассмотрена в ряде монографий [302—304]. Основное уравнение активационного анализа имеет вид [c.76]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология