Файл: Кузнецов В.Ф. Сборник задач по основам войсковой дозиметрии учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 0
камере, если начальное напряжение |
на ней было равно |
200 в. Величину / ср полагать равной |
1. |
11.30.Камера карманного дозиметра с воздухоэквивалеит-
ными |
стенками, |
объемом |
1,5 см3 и |
суммарной |
емкостью |
|
1000 |
пф (вместе |
с емкостью параллельно |
включенного кон |
|||
денсатора), находится на |
расстоянии |
25 |
см от |
источника |
||
Cs137 с активностью 1,5 кюри. Начальное напряжение на ка мере 150 в. Определить время облучения камеры, при кото ром напряжение на ее электродах снизится до 130 в. Вели чину / ср полагать равной 0,99.
Г л а в а III
ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ СЧЕТЧИКИ
§ 1. Основные соотношения
Газоразрядные счетчики используются в качестве воспри нимающих элементов в приборах, предназначенных для изме рения мощности дозы излучений, и в приборах, предназначен ных для измерения активности препаратов.
1. Напряженность электрического поля внутри объема цилиндрического газоразрядного счетчика определяется вы ражением
Е = — |
---- в1см , |
(III, 1) |
г In -^s— |
|
|
где U — напряжение между |
электродами |
счетчика, в; |
гк — радиус катода счетчика, см; |
|
|
га — радиус анода счетчика, см; |
|
|
г— расстояние от оси анода до точки внутри объема счетчика, в которой Е имеет значение, определяемое данной формулой, см.
2.Амплитуда импульса напряжения, возникающего на счетчике при попадании в его объем ионизирующей частицы, вычисляется по формуле
|
A U = k r.y |
в , |
(III,2 ) |
|
L/ |
|
|
гдеАг.у — коэффициент газового усиления; |
в счетчике при |
||
щ — число пар |
ионов, образованных |
||
первичной |
ионизации; |
1,6-10 ~19 |
к; |
е — заряд электрона, равный |
|||
С — емкость счетчика, ф. |
|
|
|
28
3. Наклон плато счетной характеристики газоразрядного счетчика вычисляется по формуле
2 (NK - |
N„) 100 |
_ |
(Hl,3) |
|
(NK+ N„) (UK- Ц» ) |
||||
|
||||
где N Hи N K —скорость счета |
импульсов, соответствующая |
|||
начальной и конечной |
точкам плато счетной |
|||
характеристики; |
|
|
Ua и UK— напряжение, |
соответствующее начальной и |
|
конечной точкам плато |
счетной характери |
|
стики. |
следования |
импульсов газораз |
4. Зависимость частоты |
||
рядного счетчика от мощности дозы излучений, создаваемых точечным монохроматическим гамма-излучателем, определя ется выражением
.V = 2,9510е |
Р = |
19,6 |
— Р сек-', |
(111,4) |
|
|
|
|
:1лв |
|
|
где N — частота |
следования импульсов, |
1/сек; |
|
||
S — площадь |
поперечного |
сечения счетчика, см2; |
|
||
Ркв — линейный коэффициент передачи энергии излучений
ввоздухе, 1/см.
е*— эффективность счетчика;
E-t |
— энергия гамма-квантов, Мэе; |
Р — мощность дозы гамма-излучений, р,!ч; |
|
Ki |
— ионизационная постоянная, р-см21ч-мкюри. |
5. |
Аналогичная зависимость для излучений, создаваемых |
точечным немонохроматическим гамма-излучателем, опреде ляется выражением
|
i—m |
/ = п |
|
|
S ^ «г Ч |
S 2 п, £/ |
|
W = |
2,95-10е — ^ ------ Р= 19,6 |
---------Реек-', (Ш, 5) |
|
|
|
V1гг |
вi n i |
|
|
— ^Tfi |
|
где |
fti — квантовый выход — количество |
гамма-квантов с |
|
|
энергией Е-, ; , испускаемых при каждом акте рас |
||
|
пада. |
|
|
Остальные обозначения те же, что и в предыдущей формуле.
6. Активность препарата находится но формуле |
|
|
а |
N |
(111,6) |
= ------ сек~', |
||
|
Т| |
|
где N — скорость счета импульсов, 1/сек; |
|
|
11 — эффективность |
счета импульсов. |
|
* Значения г для счетчика со стальным катодом для различных зна чений Е.j приведены в табл. 9 приложения.
29
7. Скорость счета импульсов N и число частиц п0, прони кающих в объем счетчика в одну секунду, связаны между со бой соотношением
----- - (Ш,7) 1 + п0т
где т ч—разрешающее время счетчика, сек.
§2. Задачи
II1,1. Определить напряженность электрического поля внутри объема газоразрядного счетчика на расстоянии 0,5 см от оси анода при следующих данных:
— напряжение, |
подведенное к электродам счетчика, |
|
С/= 400 в; |
катода |
rK =1 см; |
— радиус |
||
— радиус |
анода |
гл —1 мм. |
II 1.2. Определить |
величину напряжения, которое необхо |
|
димо подвести к электродам газоразрядного счетчика, чтобы обеспечить напряженность электрического поля внутри его объема, на расстоянии 0,5 см от оси нити, равную 400 в/см, при следующих данных:
— радиус |
катода |
rK = 1 см; |
— радиус |
анода |
га =1 мм. |
Ш.З. Определить |
расстояние от оси анода газоразрядного |
|
счетчика, на котором создается напряженность электрическо го поля, равная 500 в/см, при следующих данных:
— напряжение, подведенное к электродам счетчика, U—
= 800 в; |
гк =1 см; |
— радиус катода |
|
— радиус анода |
гя =1 мм. |
II 1.4. Определить |
амплитуду им-пульсов напряжения, воз |
никающих на электродах газоразрядного счетчика, при сле дующих данных:
—коэффициент газового усиления kr,y = 103;
—число пар ионов, образующихся в объеме счетчика при ■каждом акте первичной ионизации, и0=4О3;
■—емкость счетчика С—10 пф.
II 1.5. Определить величину коэффициента газового усиле ния газоразрядного счетчика при следующих данных:
—амплитуда импульсов напряжения, снимаемых с выхо да счетчика, Л£/=4,8 мв;
—число пар ионов, образующихся в объеме счетчика при каждом акте первичной ионизации, n0—I03;
—емкость счетчика С= 10 пф.
III.6. Определить число пар ионов, образующихся в объе ме газоразрядного счетчика, п0 при следующих данных:
— амплитуда импульсов напряжения, снимаемых с выхо да счетчика, AU=3,2 мв;
30
— коэффициент газового усиления kr. у — 103;
—е!икость счетчика С=10 пф.
111.7.Определить амплитуду импульсов напряжения, воз
никающих на электродах газоразрядного счетчика, при попа дании в счетчик альфа-частиц Ро2!0 с энергией Еа=4,5 Мэе. Коэффициент газового усиления k T.y = 102, емкость счетчика
С= 10 пф.
111.8.Определить наклон счетной характеристики газораз рядного счетчика при следующих данных: N„=495 имп/сек, NK=505 имп/сек, U„ =375 в, UK=400 в.
111.9.Определить частоту следования импульсов тока в
цепи газоразрядного счетчика при воздействии на него моно хроматического гамма-излучения (NT=1,25 Мэе) с мощно стью дозы 10 мр/ч. Площадь сечения счетчика 7,5 см2, эф фективность счетчика 0,8%.
111.10. Определить частоту следования импульсов напря жения, снимаемых с выхода газоразрядного счетчика при воздействии на него монохроматического гамма-излучения то чечного источника с активностью 2 мкюри, находящегося на
расстоянии 1 м от |
счетчика. |
Площадь |
сечения счетчика |
15 см2. Эффективность счетчика |
1%. |
импульсов напря |
|
111.11. Определить |
частоту следования |
||
жения, снимаемых с выхода стального газоразрядного счет чика при облучении его гамма-излучением точечного источни ка Сое0, создающим мощность дозы 10 мр/ч. Площадь сече ния счетчика 7,5 см2.
111.12.Определить частоту следования импульсов напря жения, снимаемых с выхода стального газоразрядного счет чика при воздействии на него гамма-излучения точечного ис точника Тп170, создающим мощность дозы 10 мр/ч. Площадь сечения счетчика 7,5 см2.
111.13.Определить мощность дозы гамма-излучений, соз даваемую изотопом Na22, если частота следования импульсов напряжения, снимаемых с выхода стального газоразрядного
счетчика, равна 800 имп/сек. Площадь счетчика 5 = 7,5 см2.
III.14. Определить эффективность газоразрядного счетчи
ка с площадью 5 = 10 см2, если при мощности дозы излуче
ний Р = 5 мр/ч, создаваемой точечным |
источником, |
изготов |
|
ленным из К40, в его цепи возникает |
12 000 имп/мин. |
||
111.15. Определить активность |
точечного источника моно |
||
хроматического гамма-излучения, |
если |
на расстоянии R = I m |
|
в цепи газоразрядного счетчика с площадью 5=10 |
см2 и эф |
||
фективностью регистрации е=0,5% возникают импульсы то ка с частотой N = 6000 имп/мин.
111.16. Определить гамма-постоянную точечного источника монохроматического гамма-излучения, если при мощности до зы излучений Р— 10 мр/ч, воздействующих на газоразрядный счетчик с площадью 5=15 см2 и эффективностью регистра-
31
