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

Выход mpexeciAenmnoto эИслеза дли penmtCHoecKoiO

и у-изл учений и б ы с т р ы х электронов

До 1955 г. результаты измерений G(Fe3+) были противоречивы! Лишь после ряда весьма точных определений этой величины, проведенных в 1953—1956 гг., было окончательно установлено, что G(Fe3+) для данных видов излучения в очень широком диа­ пазоне энергий составляет 15,5—15,6 иона/100 эв. Рассмотрим методы определения G(Fe3+), использованные различными авто­ рами.

Методы определения абсолютной величины G(Fc3+)

Известны четыре метода определения абсолютной величины G(Fe3+) пли калибровки ферросульфатного дозиметра: калоримет­ рический, ионизационный, измерения тока в растворе в случае заряженных частпп и измерения абсолютной активности радиоак­ тивного изотопа, введенного в раствор. Подробно эти физические методы дозиметрии рассматривались в главе III. Там же даны соот­ ветствующие примеры.

Втабл. 35 приведены величины G(Fes+) для у-излучения 60Со

идругих видов излучения с примерно теми же значениями ЛПЭ, полученные различнымиисследователями с помощью указанных

методов.

В некоторые из значений G(Fe3+), приводимые в литературе, Г. Фрпкке и Э. Харт [51J внесли небольшие поправки, обусловлен­ ные следующими соображениями. Во-первых, для определения G(Fe3+) ионизационными методами, как уже отмечалось, необхо­ димо знать величину энергии W, требующуюся для образования одной пары ионов в воздухе. В настоящее время принято [52J, что W = 33,7 эв. До 1964 г. расчеты G(Fe3+) осуществлялись на основе значения W, отличающегося от приведенного. Поэтому соответствующие величины G(Fe3+) были исправлены с учетом нового значения W. Во-вторых, ряд измерений G(Fe3+) проводил­ ся для 0,05 М растворов H 2S 04. При переходе к 0,4 М H 2S 0 4

результаты этих измерений должны быть увеличены на 2%. В со­ ответствующих значениях G(Fe3+), включенных в табл. 35, эти поправки учтены.

На основании данных табл. 35 можно заключить, что G(Fes+) в случае у-излучения *°Со равен 15,6. Эту величину G(Fe3+) не­ обходимо использовать во всех экспериментах с указанным видом излучения, прородимых при комнатной температуре.

Влляпие энергии на G(Fe3+)

Как видно из табл. 35, G(Fe3+) практически не зависит от энергии рентгеновского и у-излучений и быстрых электронов в диапазоне от 0,66 до 16 Мэе. Объясняется это тем, что данные ви­ ды излучения в этом диапазоне энергий имеют близкие значения ЛПЭ. При достаточно низких энергиях рассматриваемых видов

136

с близкими значениями ЛПс)

*■ 0,05 М I-I2S04; для 0,4 М H2S04 величина G(Fe"+) увеличена на 2%. *- Пересчитано для W = 33,7 эв.

*3 Максимальная энергия.

излучения вследствие заметного возрастания ЛПЭ значения C?(Fe3+) уменьшаются. В табл. 36, 36а приведены величины G(Fe3+) для электронов и фотонов низкой энергии.

Сравнение данных табл. 35, 36 и 36а показывает, что для фото­ нов уменьшение G(Fe3+) становится заметным начиная с энергий порядка 0,1—0,3 Мэе. В этих случаях применение дозиметра Фрпкке для точных измерений становится возможным только тог­ да, когда известна эффективная энергия используемого излучения.

Влияние мощности поглощенной дозы на G (Fe3+)

Нижний предел независимости G(Fe3+) от мощности поглощен­ ной дозы точно не установлен. Согласно Н. Миллеру [65J, G(Fes+) постоянен в диапазоне мощностей дозы от 0,1 до 4-103 рад/сек.

Очевидно, этот нижний предел лимитируется скоростью самопро­ извольного окисления ионов Fe2+ (см. стр. 142). Р. Шулер и А. Аллен [39] показали, что в случае непрерывного электронного потока с энергией 2Мэв G(Fe3+) не зависит от мощности дозы при­ близительно до 1 0 е рад/сек при условии эффективного перемеши­

вания раствора во время радиолиза. При более высоких мощно­ стях дозы наблюдалось уменьшение £?(Fe3+), вызванное локальным расходом кислорода в облучаемом объеме раствора.

139