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

В настоящее время в дозиметрии ионизирующих излучений широкое применение находят пленки различных полимеров (так называемые пленочные дозиметры). Чаще всего они используются для определения доз излучений с малой проникающей способ­ ностью и для нахождения пространственного распределения пог­ лощенной энергии. Отметим, что показания некоторых дозимет­ ров на основе полимеров мало зависят от величины ЛПЭ. Другая область применения пленочных дозиметров состоит в использова­ нии их в радиационных процессах в качестве дозиметров-инди-

Рнс. 72. Зависимость разности оптической плотности ДS три­ ацетатной пленки от дозы D при различных длинах волн

каторов дозы. Для контроля таких процессов необходимы прос­ тые и надежные средства определения степени облучения изде­ лия. С этой целью полоски полимерных пленок, которые предва­ рительно прокалиброваны, помещаются в каждую упаковку или наклеиваются на каждое облучаемое изделие. Обычно здесь ис­ пользуются пленки, содержащие красители, и о величине дозы судят по изменению окраски.

Приведем два примера. За границей при радиационной сте­ рилизации лекарственных препаратов и медицинского оборудо­ вания используются индикаторы «Мегараи» (Венгрия). Эти ин­ дикаторы при определенной дозе меняют цвет с зеленого на крас­ ный. Г. Н. Пьянков и др. [143] для нахождения оптимальных ре­ жимов радиационного модифицирования полиэтиленовых изде­ лий на Броварском заводе пластмасс применяли в качестве дози­

ческие характеристики пленок триацетата целлюлозы. В своих опытах они использовали промышленную непластифицированную пленку, а также пленки, изготовленные в лаборатории. Было найдено, что показания не зависят от мощности дозы у-излуче- ния в изученном диапазоне (от 10 до 2,5■ 103 рад!сек). Пленки

пригодны для измерения доз электронов при мощностях дозы до 2 • 107 рад!сек. Для одной и той же дозы изменение оптической

плотности тем больше, чем короче длина волны, которая выбрана для оптических измерений (см. рис. 72). Варьирование интервала определяемых доз производится также применением пленок раз­ личной толщины.

223

Для нахождения пространственного распределения поглощен­ ной энергии 7 -излучения U0Co А. М. Кабакчи и сотр. 123] пред­

лагают помещать пленку триацетата целлюлозы между пластин­ ками пояиметилметакрнлата. Пластинки необходимы для соб­ людения условий электронного равновесия. Эта система затем ориентируется в любом выбранном направлении дозного поля. После облучения оптическая плотность измеряется по всей длине пленки. Пленки можно использовать и для определения простран­ ственного распределения поглощенной энергии в случае электро­ нов.

Согласно [8 , 18, 19], пленки из поливинилхлорида пригодны для определения доз в диапазоне 0,5— 6 Мрад. Метод измерения

пространственного распределения дозы с помощью пленок из этого полимера предложен в работе [19]. Как следует из работы [132], максимальное значение дозы, которое можно определить с помощью таких пленок, колеблется от 2,5 до 6 Мрад в зависи­

мости от сорта полимера.

Многие авторы [32, 39, 47, 48, 53, 54, 8 6 , 87, 102, 110—122,

131,133,135,137,143,144,146,149,153,153а] рекомендуют исполь­ зовать для дозиметрии полимеры с различными добавками. Чаще всего такими добавками являются красители или их лейкооснования. В этом случае о величине дозы судят по изменению окрас­ ки. Полимеры обычно применяют в виде пленок. В табл. 53 при­ ведены дозиметрические характеристики некоторых полимерных пленок с добавками.

Из числа подобных систем хорошо зарекомендовали себя цел­ лофановые пленки, содержащие красители [32, ИЗ]. Согласно [113], диметоксидифенил-диазо-бис-8-амино-1-пафтол-5,7-дисуль- фоновая кислота, введенная в целлофан, отличается высокой ста­ бильностью при хранении и почти не подвергается воздействию света, тепла и изменения pH. Пленки не изменяют своих оптичес­ ких свойств при хранении в темноте в течение двух лет. При об­ лучении краситель необратимо обесцвечивается. Степень обесцве­ чивания, которая пропорциональна дозе, измеряется на спектро­ фотометре при длине волны 655 нм.

Рассматриваемый дозиметр можно использовать для определе­ ния доз в диапазоне 105 —101рад. К. Уиллис и др. [118] нашли,

что эти пленки пригодны и для дозиметрии импульсного электрон­ ного излучения (см. главу IX).

По данным работы [53], отечественный промышленный зеле­ ный целлофан характеризуется неравномерным распределением красящего вещества. Поэтому для проведения дозиметрии необ­ ходимо отбирать участки пленки с примерно одинаковой опти­ ческой плотностью.

Пленки из поливинилхлорида, содержащие метиловый фио­ летовый, были рекомендованы для дозиметрии Э. Хенлеем и А. Миллером [111]. Р. Вейл и Дж. Фаррелл [119] взяли патент на дозиметр-указатель дозы, представляющий собой пленку га-

224

,

Метиловый оранжевый Изменение интенсивности от­ До ~ (1,5—2). 10' [146] раженного света при 536 или

584 н м

* Дозиметрические характеристики окрашенных пленок полиэтилеитерефталата и регенерированной целлюлозы, выпускаемых отечествен­ ной промышленностью, приведены в работах [140, 152]. В частности, с помощью полиэтилентерефталатных пленок можно измерять дозы до 100—300 М рад ._____________________________________________ _____ _________________________________ _______ __