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

Переданная 7 -лучам и антинейтрино, практически не вносит вкла­

да в поглощенную дозу; поэтому данную энергию можно не рас­ сматривать.

Пусть удельная активность (5- или а-излучателя в системе рав­ на с кюри!г, а средняя энергия частицы составляет Ё Мэе. Тогда мощность поглощенной дозы

Вследствие распада радиоактивных изотопов уравнение (11) характеризует мощность дозы в системе на момент измерения ак­ тивности. Поэтому при определении дозы необходимо учитывать это изменение Р во времени. Из законов радиоактивности сле­ дует, что

то обстоятельство, что некоторая часть [3- или а-частиц может покидать систему, не передавая ей свою энергию. Рассмотрим, каким образом учитывался этот эффект в работе [50J при определе­ нии G (Fe3+) для ферросульфатной дозиметрической системы при действии (3-частиц 3 2 Р. Дозиметрический раствор находился в

сферической колбе. Авторы цитируемой работы нашли, что по­ теря энергии p-излучения через стенки колбы уменьшается при бвеличении радиуса г колбы. В соответствии с этим величина уП7е3+) была получена экстраполяцией экспериментальной кри­ вой зависимости измеренного выхода Fe3+, т. е. выхода без вне­ сения поправки на потери энергии через стенки, от 1 /г до нулевого значения 1 /г.

107

Для измерения активности обычно берут небольшую часть исследуемой системы. В принципе активность пробы можно оп­ ределить любым способом. В частности, в работе [51] при калиб­ ровке дозиметра Фрикке активность измерялась с помощью ^-пропорционального и 4я-жидкостного сциитилляциоиного счетчиков.

5. Другие физические методы дозиметрии

Кроме физических методов дозиметрии ионизирующих излу­ чений, рассмотренных выше, известны также активационный, сцинтилляционный и другие методы.

Активационный метод применяется преимущественно в дози­ метрии нейтронных потоков. В этом методе доза находится по количеству радиоактивных атомов, образовавшихся в веществе-де­ текторе под действием нейтронов.

Сцинтилляционный метод дозиметрии основан на измерении интенсивности вспышек света в люмниесцирующих веществах при прохождении через них ионизирующих излучений. Люмииесцирующпми веществами могут быть неорганические и органические твердые сцинтилляторы (например, сульфид цинка, активирован­ ный серебром; антрацен), органические пластмассовые сцин­ тилляторы (например, полистирол с добавкой /г-терфепила), жидкостные органические сцинтилляторы (например, раствор п- терфенпла в ароматическом соединении), газовые сцинтилляторы (например, ксенон). Световые вспышки регистрируются фо­ тоэлектронным умножителем со специальной электронной схемой.

Для измерения дозы широко применяются различные радиа­ ционные эффекты, имеющие место в твердых телах. Этот раздел дозиметрии, как уже отмечалось, называют твердофазной до­ зиметрией. Сюда, очевидно, относится и упомянутый выше сцинтплляцпониый метод с использованием твердых люминесцирующих веществ. В настоящей книге твердофазной дозиметрии по­ священа специальная глава, поскольку многие дозиметры на ос­ нове твердых тел используются в радиационной химии.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.К. К. Аглинцев. Основы дозиметрии ионизирующих излучений. М., Мед-

гпз, 1955.

2.К. К. Аглинцев. Дозиметрия ионизирующих излучений. М., Гостехиздат, 1957.

3.Радиационная дозиметрия (под ред. Дж. Хайпа и Г. Браунелла). М.,

ИЛ, 1958.

4. G. N. Whyte. Principles of Radiation Dosimetry. N. Y ., 1959.

5.В. И. Иванов. Дозиметрия ионизирующих излучений. М., Атомиздат, 1964.

108

6.Измерение поглощенной дозы п нейтронных полях и в смешанных поля* «гамма-излучение и нейтроны». М., Атомиздат, 1964.

8. В. JJ. Голубев. Дозиметрия и защита от ионизирующих излучений. М.,

Атомиздат, 1971.

9.Radiation Dosimetry (Ed. F. H. Attix and VV. G. Roesch). N. Y., Academic Press, 1966.

10.W . H . Bragg. Phil. Mag., Ser. 6, 20, 385 (1910).

13.U.Fano. Radiation Res., 1, 237 (1954).

14.Neutron Fluence Measurements, Technical Reports Series No 107. Vienna, IAEA, 1970.

15.ICRU Report 10b. Physical Aspects of Irradiation, National Bureau of Standards, Handbook No 85. Washington, 1964.

16.ICRU Report (1956). National Bureau of Standards, Handbook No 62. Washington, 1957.

17.К. K. Mekia. Determination of Absorbed Dose in Reactors, Technical

Reports Series No 127, Vienna, IAEA, 1971, p. 167.

18.Ф. А.'Махлис. Радиационная физика и химия полимеров. М., Атом­

издат, 1972.

19. A.O.Fregene. Radiation Res., 31, 256 (1967).

20.J. Zsula, A. Liuzzi, J. S. Laughlin. Radiation Res., 6, 661 (1957).

21.II. Я. Глазунов, В. Радзиевский. Сб. «Действие ионизирующих излу­

чений на неорганические и органические системы». М., Изд-во АН СССР. 1958, стр. 395.

22.А. К. Дикаев, П. Я. Глазунов. Изв. АН СССР, ОХН, 1959, 1137.

23.В. Векслер, Л. Грошев, В. Исаев. Ионизационные методы исследования

излучений. М.— Л ., Гостехиздат, 1950.

24.Ф. Спирс. Радиационная дозиметрия (под ред. Дж. Хайна и Г. Браунел­

ла). М., ИЛ, 1958, стр. 9.

25.Дж. Боуг. Там же, стр. 134.

26.J. W. Boag. Radiation Dosimetry (Ed. F. IT. Attix and W. C. Roesch), vol. 2. N. Y., Academic Press, 1966, p. 2.

27.A. II. Комар, С. П. Круглов, И. В. Лопатин. Дозиметрия больших доз.

Ташкент, «Фаи», 1966, стр. 206.

28.Р. Curie, A. Laborde. Compt. rend., 136, 673 (1903).

29.Е. Rutherford, Ы. Barnes. Nature, 68, 622 (1903).

30.H. A. Callendar. Proc. Pbys. Soc., 23, 1 (1911).

31.W. Rump. 1. Pbys., 44, 396 (1927).

32.E. Stahel. Strahlentherapie, 33, 296 (1929).

33.Мощная радиационная техника (под ред. С. Джефферсона). М., Атомиз­ дат, 1967, стр. 270.

34.С. J. Hoclianadel, J. A. Ghormley. J. Chem. Phys., 21, 880 (1953).

37.Дж. Лафлин, С. Дженна. Радиационная дозиметрия (под ред. Дж. Хай­

на и Г. Браунелла). М., ИЛ, 1958, гл. 9.

38.Г. Б. Радзиевский, Д. Я. Глазунов, А. Д . Варин. Приборы и техника

эксперимента, № 2, 105 (1967).

39.Э. Д. Глушкова, К. И. Никулин, 10. Н. Тимко, А. Д . Шанъгина. Ра­

диационная дозиметрия и спектрометрия ионизирующих излучений. Ташкент, «Фан», 1970, стр. 58.

40.С. Willis, О. A. Miller, А. Е. Rothwell, A. W. Boyd. Radiation Res., 35,

428 (1968).

109

Г л а в а IV

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ДОЗИМЕТРИИ ИОНИЗИР УЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Химикп-радиационпики в своих исследованиях, как уже отме­ чалось, измеряют дозу чаще всего с помощью химических методов. Под химическими методами дозиметрии ионизирующих излучений обычно понимают такие методы дозиметрии, которые основаны на определении химических изменений, происходящих в неко­ торых системах при их облучении. Системы, используемые с этой целью, называются дозиметрическими. В принципе любая система, для которой точно известен радиационно-химический выход и более или менее хороню устаиовлеи механизм радиолиза, может быть употреблена для дозиметрии. Этими системами в за­ висимости от условия проведения эксперимента могут быть жид­ кости, твердые тела или газы. Прибор с дозиметрической систе­ мой называется химическим дозиметром. Чаще всего он состоит из контейнера (или ячейки) и вещества или его раствора.

К настоящему времени опубликовано большое количество оригинальных работ (включая статьи в сборниках [1 —1 0 ]), ка­

сающихся химических методов дозиметрии ионизирующих из­ лучений. Этим методам посвящены монографии [11, 12], отдель­ ные главы книг [13—16] и многочисленные обзоры [17—59].

1.Требования, предъявляемые

кхимическим дозиметрам

Любая дозиметрическая система, согласно [17, 26], должна удовлетворять определенным требованиям. Выход радиационно­ химического превращения (величина G) должен быть достаточно высоким и не должен зависеть в широких пределах от следую­ щих факторов: 1 ) вида излучения; 2 ) энергии излучения; 3) дозы

облучения (pH раствора, содержания растворенных газов и т. и.). Кроме того, 7) дозиметрическая система должна быть стабильной как до облучения, так и после него; 8 ) аналитические методы для

определения химического превращения должны быть простыми и быстрыми; 9) необходимо, чтобы для приготовления дозиметра возможно было использовать реактивы обычной степени чистоты.

Дозиметрическую систему, отвечающую всем этим требованиям можно назвать идеальной. До настоящего времени еще неизвест

114