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

импульсном радиолпзе с оптической регистрацией короткоживущих частиц необходимо учитывать следующее обстоятельство.. При высоких мощностях дозы в случае водных растворов, как уже' отмечалось, может иметь место конкуренция реакций: радикал — радикал и радикал — растворенное вещество. Поэтому концент­ рация введенного в раствор вещества, которое в реакции с ради­ калами дает продукт с известными оптическими характеристиками* должна быть достаточной для полного захвата этих радикалов. Например, по данным [74], при дозе — 3 ,6 -Ю4 рад за импульс длительностью ~ 3-10- 8 сек. ионы CNSполностью акцептируют

радикалы ОН лишь тогда, когда концентрация этих ионов равна

0,1 М.

Проведенное рассмотрение различных дозиметрических систем показывает, что химические методы дозиметрии импульсного излу­ чения характеризуются рядом особенностей по сравнению с анало­ гичными методами для у-радполиза. В первую очередь это от­ носится к изменению выходов продуктов радполнза. Поэтому при определении дозы необходимо прежде всего правильно выбрать дозиметрическую систему, показания которой не зависят от мощ­ ности дозы в исследуемом диапазоне мощностей. Помощь читате­ лю при выборе систем может оказать табл. 58.

На основании данных, приведенных в табл. 58, можно сделать следующие общие выводы. Наиболее универсальной дозиметри­ ческой системой является жидкий бензол. Выход водорода при радиолпзе его постоянен во всем диапазоне мощностей дозы, с ко­ торыми могут иметь дело исследователи в настоящее время. В слу­ чае водных растворов область мощностей дозы, в которой выход­ ив завпепт от мощности дозы, обычно тем шире, чем выше кон­ центрация растворенного вещества. Из газообразных систем для дозиметрии импульсного излучения наиболее подходит закись, азота. Выход N, при радиолпзе ее изменяется всего на 20% при переходе от у-пзлучения к электронному излучению ускорителей типа «Febetron». Наконец, можно отметить и полимерные систе­ мы, количество химического превращения в которых часто не зави­ сит от мощности дозы в широких пределах.

Л И Т Е Р А Т У Р А

270

■JO. J. P. Keene. Radiation Res., 6, 424 (1957).

11.А. К. Пикаев, II. Я. Глазунов. Нэп. API СССР, ОХИ, 1959, 224.

12.А. II. Пикаев, П . Я . Глазунов, В. И. Спицын. Докл. АН СССР, 150„ 1077 (1963).

13.II. С. Sutton, J. Botb/at. Nalure, 180, 1332 (1957).

14.J. Botblat, II. C. Sutton, Proc. Roy. Soc., A255, 490 (1960).

15.A. R. Anderson. J. Phys. Chem., 66, 180 (1962).

16.J- К . Thomas, E. J. Hart. Radiation Res., 17, 408 (1962).

17.А. К. Пикаев, П. Я. Глазунов. Труды II Всесоюзного совещания по ра­ диационной химии. М., Изд-во АН СССР, 1962, стр. 109.

18.А. II. Пикаев, 11. Я. Глазунов. Труды Ташкентской конференции по мир­ ному использованию атомной энергии, т. 1. Ташкент, Изд-во API УзбССР,. 1961, стр. 354.

19.А. К. Пикаев, П. Я. Глазунов, В. И. Спицын. Изв. АН СССР, серия хим., 1965, 401.

20.К. Sehested, Е. Bjergbakke, О. L. Rasmussen, II. Fricke. J. Chem. Phys., 51, 3159 (1969).

21.В. AI. Моралес, Л. T. Бугаенко. Химия высоких энергий, 2, 461 (1968).

22.К. Sehested, Е. Bjergbakke, N. W. Holm, II. Fricke. Dosimetry in Agri­

culture, Indus!ry, Biology and Medicine. Vienna, IAEA, 1973, p. 39?.

23.II. A. Schwarz. Radiation Res., Suppl. 4, 89 (1964).

24.A. II. Пикаев, II. Я. Глазунов. Изв. АН СССР, серия хим., 1964, 1944.

25.F. Hutchinson. Radiation Res., 9, 13 (1958).

26.Е. Bjergbakke, К. Sehested. Adv. Cliem. Ser., 81, 579 (1968).

27.P. Y . Feng, A. Brynjoljson, J. M. Ilalliday, R. D. Jarrett. J. Phys. Chem.,

74, 1221 (1970).

28.K. Sehested, E. Bjergabakke, N. W. Holm. Proc. II Tihany Symposium on Radiation Chemistry. Budapest, 1967, p. 149.

29.N. W. Holm, S. Sehested. Adv. Chem. Ser., 81, 568 (1968).

30.A. R. Anderson, E. J. Hart. J. Phys. Chem., 66, 70 (1962).

31.Л. II. Карташева, A. II. Пикаев. Ж. фнз. химии, 41, 2855 (1967).

32.Л. II. Карташева, А. II. Пикаев. Intern. J. Radiat. Phys. Chem., 1, 243 (1969).

33.Л. И. Карташева, А. II. Пикаев. Химия высоких энергий, 3, 10 (1969).

34.Л. Э. Столярчик, А. II. Пикаев. Докл. АН СССР, 141, 1147 (1961).

35.А. К. Пикаев, Г. К. Сибирская, Г. Г. Рябчикова, П. Я. Глазунов. Ки­ нетика и катализ, 6, 41 (1965).

36.II. Fricke, J. К. Thomas. Radiation Res., Suppl., 4, 35 (1964).

37.C. Willis, A . W . Boyd, A. E. Rothwell, O. A. Miller. Intern. J. Radiat. Phys. Chem., 1, 373 (1969).

38.9. Харт, M. Анбар. Гидратированный электрон. M., Атомиздат, 1973.

39.Е. J. Hart. Actions Chimiques et Biologiques des Radiations (Ed. M. Plaissinshy), 11 Serie. Paris, 1966, p. 1.

40.E. M. Fielden, E. J. Hart. Adv. Chem. Ser., 81, 585 (1968).

41.E. J. Ilart. Health Phys., 12, 641 (1966).

42.E. M. Fielden, E. J. liar . Radiation Res., 27, 525 (1966).

43.E. M. Fielden, E. J. Hart. Radiation Res., 32, 564 (1967).

44.M. Anbar, P. Neta. Intern. J. Radiat. Phys. Chem., 18, 493 (1967).

45.A. M. Iloulkes-Pujo, B . D . Michael, E. J. Hart. Intern. J. Radiat Phys. Chem., 3, 333 (1971).

46.J. W. Boag. Actions Chimiques et Biologiques des Radiations (Ed. M. Haissinsky), 6 Serie. Paris, 1963, p. 4.

47.L. A. Ilarrah. Radiation Res., 39, 223 (1969).

48.L. A. Harrah. Radiation Res., 41, 229 (1970).

50.W. L. McLaughlin, P. E. H/ortenberg, В. B. Radak. Dosimetry-in Agri­ culture, Industry, Biology and Medicine. Vienna, IAEA, 1973, p. 577.

51.A . W . Boyd, C. Willis, O. A. Miller, A. E. Rothwell. Adv. Chem. Ser.,. 82, 456 (1968).

271

Г л а в а X

ДОЗИМЕТРИЯ ПУЧКОВ ТЯЖЕЛЫХ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

В радиационной химии широко используются тяжелые заря­ женные частицы (а-частицы, гелионы, протоны, дейтроны, многозарядные ионы). Они характеризуются более высокими значения­ ми ЛПЭ, чем у-лучи в0Со и быстрые электроны. Это обстоятельство обусловливает изменение выходов радиолитических превращений во многих системах. Поэтому при проведении дозиметрии пучков тяжелых заряженных частиц с помощью таких систем необходимо a priori знать величину ЛПЭ. Естественно, это является опреде­ ленным недостатком таких систем. Очевидно, более перспективны в этом направлении дозиметрические системы, для которых выход превращения не зависит от ЛПЭ.

1. Дозиметр Фрпкке

G (Fe3+) в дозиметре Фрикке уменьшается с ростом величины ЛПЭ использованного излучения. Соответствующие данные при­ ведены в табл. 59. Как следует из нее, для данного вида тяжелой заряженной частицы G (Fe3+) существенно зависит от ее энергии. Поэтому при проведении дозиметрии этих видов излучения с по­ мощью дозиметра Фрикке необходимо предварительно знать на­ чальную энергию частицы.

Оригинальный метод дозиметрии излучений с высокими зна­ чениями ЛПЭ предложен в работах [21, 22]. Авторы этих работ, проанализировав литературные данные о влиянии ЛПЭ на вы­ ходы продуктов радиолиза водных растворов и выполнив некото­ рые эксперименты с а-частицами 210Ро и |3-частицами трития, об­ наружили, что G(H2) в 0,4 М растворе H2S 0 4 связан с величинами

ЛПЭ зависимостями, показанными на} рис. 83. В свою очередь зависимость G(PI2) от отношения концентраций Н2 и Fe3+ в облучен­ ных одинаковое время 0,4 М растворе H 2S 0 4 и дозиметре Фрикке

выражается кривой, представленной на рис. 84. Поэтому, измерив экспериментально это отношение, можно по кривой рис. 84 найти G(H2), а значит, и поглощенную дозу. Достоинством этого метода является то, что при измерении дозы с его помощью нет необхо­ димости a priori знать энергию использованного излучения. Эту энергию в принципе можно определить из зависимости между G(H2) и ЛПЭ (см. рис. 83). В работе [22] описанным методом была проведена дозиметрия реакторного излучения (см. следующую главу).