Файл: Пикаев, А. К. Дозиметрия в радиационной химии.pdf

• Эффект плотности рассматривается на стр. 127.

89

зации в полости служит регистрация тока. Типичная электриче­ ская схема, используемая в этом случае, показана на рис. 48Величина ионизационного тока в условиях насыщения зависит не только от интенсивности излучения, но также от конструкции камеры. Обычно токи имеют значения от 0,1 до 100 мка [17J.

Ионизация при

Рис. 47. Типичная зависи­ мость поннзациоиного тока от напряжения, приложен­ ного к камере

Уже указывалось, что доза может быть вычислена по уравне­ нию (1). Камеры, предназначенные для абсолютного измерения дозы в рентгенах, называются нормальными. В СССР такие из­ мерения производятся эталонными установками, используемыми

Z

Рис. 48. Типичная схема регистрации ионизационно­ го тока

1 — камера;

2 — источник электрического поля;

3 — электрометр

в следующих диапазонах анергий у-излучеиия: 5—20, 20—60, 60—250 и 250—3000 кэв. Эти установки воспроизводят рентген с погрешностью, не превышающей 1,5—2%. Имеющиеся в лабора­ тории ионизационные камеры градуируют с помощью таких нор­ мальных камер. Часто калибровку осуществляют в известных полях рентгеновского или у-излучений.

Ионизационные камеры обычно дают экспозиционную дозу в рентгенах. Поглощенная доза в воздухе, соответствующая 1 р, равна 0,869 рад (см. стр. 15). Тогда поглощенная доза в воз­ духе D возд, равная экспозиционной дозе R рентген, составляет

90

где ([Аеп/р)сист и (и-егУр)возд — массовые коэффициенты погло­

щения энергии для системы и воздуха.

В табл. 24 и 25 даны величины коэффициента / для ряда эле­ ментов и систем. Значения uen/p приведены в главе IV. Там же обсуждается более подробно вопрос о пересчете поглощенной до­ зы при переходе от одной системы к другой.

91

Ионизационный метод многократно (соответствующие ссылки приведены на стр. 137) использовался для калибровки ферросуль-

вают по соотношению Брэгга — Грея поглощенную дозу в материа­ ле стенки камеры, а затем и в дозиметрическом растворе. После этого определяют скорость образования ионов Fe3+, используя для этой цели сосуд, идентичный ионизационной камере и поме­ щенный в то же положение относительно источника ионизирующего излучения. В этих экспериментах, помимо величин W и sm, необ­ ходимо знать точный объем камеры. Этот сбъем сравнительно легко найти, заполнив его ртутью и затем взвесив ее. Определе­ ние объема может быть исключено, если примененная в калибров­ ке камера проградуирована по нормальной камере. Эта методика использовалась, в частности, А. Фрегеном [19J, который измерил G (Fes+) для рентгеновских и у-лучей различной энергии.

Ионизационные камеры могут использоваться ие только для дозиметрии фотонного излучения. Они применяются также для определения доз электронов высокой энергии и нейтронов. Напри­ мер, Дж. Лафлин и сотр. Г201 измерили G (Fes+) для дозиметра Фрикке ионизационным метолом в случае электронов с энергией 10 и 20 Мэе. В этих опытах ионизация ь воздушной полости опреде­ лялась в тех же условиях, в каких проводилось облучение элек­

собность их образовывать в водородсодержащпх средах протоны отдачи. Поэтому стенки камер изготавливаются из материалов, бо­ гатых водородом (например, из полиэтилена). Для протонов вели­ чина W в случае воздуха составляет 35 эя(5,6-'•О-11 эрг) Г16J. Иони­ зационные камеры пригодны, кроме того, для дозиметрии смешан­ ного нейтронного и у-пзлученття реактора. В этом случае для оценки вклада каждого вида излучения в суммарную дозу изме­ ряют ионизацию с помощью двух камер: 1) со стенками из водород­ содержащего вещества и 2) со стенками из вещества, не содержа­ щего водорода (например, из графита, алюминия пли тефлона). Часто камерой второго типа бывает камера со стенками из графи­ та и полостью, заполненной С02. Более подробно с ионизацион­ ными методами дозиметрии реакторного излучения можно озна­ комиться, прочитав обзор [17J. В случае нейтронных потоков пог­ лощенная доза в материале стенки камеры DCT(в рад) равна

где Cfm — заряд ионов в воздушной полости (единицы СГСЭ/сз£я)

* Дозиметр Фрикке подробно описывается на стр. 135,

92

где о,- — сечение рассеяния нейтронов для атома сорта i; kt — средняя доля потери энергии нейтронов, связанная с атомом сорта i и Ni — число атомов сорта i на единицу массы.

Значения ак для Н, С, N, О, S и Р и энергий нейтронов от 0,1 до 10 Мэе приведены в табл. 26 [16].

Ионизационные камеры находят довольно широкое применение в радиационной химии для мониторирования пучков электронов высокой энергии и тормозного рентгеновского излучения, ге­ нерируемых различными ускорителями. В качестве примера рассмотрим кратко камеры, использованные с этой целью в Ин­ ституте физической химии АН СССР в случае ускорителя^Кокроф-

93