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

Т а б л и ц а 59

Значения G (Fc3+) в дозиметре Фрпкке дли тяжелых заряженных частиц *1

•» Значения G(Fe3+) для продуктов ядерных реакции 10В (п, а) 71Л и “Li(n, а) Т при­ ведены в таОл. 65.

♦* Здесь не приводятся величины G(FeJ+) для а-частиц sl,Po, равные 5,9—6,2 [6—9]. Эти значения, очевидно, завышены.

71Радиационно-химические превращения производятся заряженпым'и частицами, воз­ никшими при упругих и неупругих взаимодействиях быстрых нейтронов с ядра­ ми Н н О.

По данным [22], ферросульфатный дозиметр, в котором кон­ центрация ионов Fe2+ равна 10“" М, пригоден для измерения доз до 5-105 рад в случае а-частнц 210Ро н до ~ 1,3-1 0 5 рад в случао

смешанного излучения 210Ро н трития с ЛПЭ 0,5 эв/А. Позднее методика, предложенная в работах [21, 22], исполь­

зовалась Е. П. Ковалевой п др. [23] для нахождения величины

ЛПд, j 8/R

О Ю 2D

Рис. 83. Зависимость С(Н2) в 0,4 М растворе H.,SO.i от величины ЛПЭ

Рис. 84. Зависимость 0(Н 2) от отношения концентраций Н» и Fe3+ в облученпых одинаковое время 0,4 М растворе IJ2SO.i и дозиметре Фрнкке

ЛПЭ излучения реактора (см. также главу XI). Указанными авто­ рами применялись дезаэрироваиный 5-10- 2 М раствор Fe2+ в 0,4 М II2S 0 4 с добавкой 10~ 3 моль!л NaCl и насыщенный воздухом 0,4 М раствор НгЭО.! с добавкой 2• 10- 5 моль!л КВг.

2.Цериевая дозиметрическая система

Вслучае цериевой дозиметрической системы G(Се3+) сравни­ тельно мало зависит от энергии тяжелых заряженных частиц. Соответствующие данные приведены в табл. 60. Как видно из нее, изменение величины G(Ce3+) в зависимости от вида частицы и ее энергии в исследованном диапазоне незначительно. Эта особен­ ность данной системы делает перспективным ее использование при дозиметрии потоков тяжелых заряженных частиц.

3.Циклогексан

Р. Шулер и А. Аллеи [27] нашли, что выход молекулярного водорода при радиолизе циклогексана не зависит от ЛПЭ. Позже этот вывод был подтвержден другими авторами [28—31]. В табл. 61 приведены величины G(H2) при радиолизе циклогексана под действием излучений с различными значениями ЛПЭ.

Ю* 275

4. Полимеры

А. М. Кабакчп п сотр. [33—37] подробно исследовали влияние величины ЛПЭ на радиационно-химические процессы в полиме­ рах. Было найдено, что некоторые из этих систем пригодны для дозиметрии потоков тяжелых заряженных частиц. В случае пленок диацетата целлюлозы варьирование значения ЛПЭ от 0,02. до —4,4 звГк, температуры от —196 до 120° С и мощности дозы в^ши-

276

рокпх пределах не влияет на изменение оптической плотности пленок при 320 нм. Измеряемый диапазон доз составляет 2-10® — 7-107 рад [33]. Величина ЛПЭ ие оказывает влияния н на выход

деструкции диацетата целлюлозы. При этом лпиейная зависимость изменения молекулярного веса полимера от дозы наблюдается в диапазоне 5-10° — 4-107 рад [34]. По данным работы [35], для по­

лиэтилена низкой плотности отсутствует влпяипе величины ЛПЭ (использовалось у-излученпе 60 Со, дейтроны с энергией 14 Мэе

и гелионы с энергией 28 Мэе) на скорости образования гель-фрак­ ции и тряяс-випплеповых связей (вплоть до дозы 1 0 8 рад).

Согласно А. М. Кабакчи и сотр. [38, 39], выход обесцвечива­ ния метиленового голубого, введенного в пленку из поливинило­ вого спирта, мало зависит от величины ЛПЭ. Соответствующие данные приведены в табл. 62.

Т а б л и ц a G201*

Выход обесцвечивания метплепового голубого в пленках пз поливинилового спирта [3S, 39]

*В атом случае пленка содержит Сорную кислоту; для т-лучей 00Со выход обесцвечи­ вании метиленового голубого в поливиниловой пленке в присутствии борной кис­

лоты равен l/i- молен., 100 зв.

Выход обесцвечивания не зависит от дозы в диапазоне 104 —

10е рад. Методики приготовления пленок и измерения степени обесцвечивания метиленового голубого приведены иа стр. 228.

Показания пленок из окрашенного целлофана (см. стр. 224) также не зависят от ЛПЭ [40]. Однако точность измерений здесь невысока, особенно при использовании а-частиц. Согласно [41], окрашенные целлофановые пленки можно прпмеиять_^для^ на­ хождения доз до 300 Мрад.

Согласно [42], дозиметры, представляющие собой полимерные пленки с добавкой нитрила трифенилметаиового красителя (на­

277

Недавно подробное исследование влияния ЛПЭ на свойства окрашепньтх полимеров было выполнено в работе [43]. В ней най­ дено, что ЛПЭ мало влияет па характер обесцвечивания красите­ лей в поливинилхлориде и дпацотато целлюлозы. Например, выходы обесцвечивания 1,4-дпамппоаптрахипона в диацетате целлюлозы (измерения проводились при длине волны 550 нм) составляют 0,172, 0,176 и 0,171 молек./ЮО эв соответственно для у-пзлученпя б0Со, дейтропов с энергией 13 Мэе и гелпопов

сэнергией 23 Мэе.

5.Другие дозиметрические системы

Сростом ЛПЭ G(Fe3+) в 0,05 М растворе серной кислоты, содержащем 10_ 3 молъ/л FeSO., и 10- 2 моль!л CiiSO., и насыщен­

ном воздухом, увеличивается. Даппыо о влиянии ЛГГЭ на G!(Fe3+) в этой системе приведены в табл. 63.

Т а б л и ц а 63

Величины <?(Fe3+) для серпокпслого видного раствора FeSOj н CuSO.i в слу­ чае излучении с высокими значениями ЛП )

278

Согласно [23], £ (—Сг2 0?“) для сернокислого водного раствора бихромата (2,5 -10- 3 молъ/л К 2Сг2 0 7 в 0,4 М H2S 04) прп ЛПЭ =

=2эв/к равен 0,43 поиа/100 эв. Это значение близко к величнне для у-нзлучения 60 Со. Но данным работ [23, 47], ЛПЭ можно найтн

путем измерения отношения G(Fe3 +)/G(—Сг2 0?“) (выход Fe3+

определяется в случае дозаэрироваиного раствора ферросульфата). А. М. Кабакчи н сотр. [48] нашли, что выходы нптрнта в кон­ центрированных водных растворах нитрата натрия, содержащих реактив Грнсса *, мало зависят от величины ЛПЭ. Так, для 6 М

раствора N aN 03 G(N07) составляет 4,8 и 4,0 иона/100 эв соответст­ венно для у-лучей °°Со и а-частпц 2 3 9 Рн.

В работе [49] проводилось измерение G(N07) для водных раст­

В растворы до облучения вводился реактив Грисса для связыва­ ния образующихся нитрит-ионов. В этих условиях значения

G(N02) для 4 ц 8 М растворов составляют соответственно 5,0 п

5,7 иона/100 эв. Параллельные эксперименты с у-лучами 60Со далн более низкие величины G(N02) для растворов указанных концентраций (4,4 и 4,6 иона/100 эв).

Согласно [50], выход НС1 для 10%-ного раствора хлорбензола

молсульфофталеина и до 0 ,1 % воды) практически одинаков для у-

лучей 60Со и нейтронов с энергией 13,55 Мэе. Для у-луней G(FICl) равен 5,05, а для нейтронов — 4,76 молек./ЮО эв.

Вработах [23, 51, 52] обнаружено, что выходы этиленгликоля

и2,3-бутандиола в 3 М водных растворах соответственно метанола

пэтанола не зависят от величины ЛПЭ излучения в диапазоне 0,02—0,7 эв/к. По образованию этих гликолей можно измерять

дозы в интервале 5-105 — 1,5-107 ра<9 (раствор СН3 ОН) и 5* 105 — 4-107 рад (раствор С2 И БОН) (см. также стр. 295).

По данным И. А. Бах н сотр. [53, 54], выход красителя в раство­ ре лейкоосиоваиия кристаллического фиолетового в метилэтилкетоне не завпспт от величины ЛПЭ, составляя 2 молек./ЮО эв для рентгеновских лучей с энергией 0,08 Мэе, у-лучей б0Со и а-частиц 2 1 0 Ро.

Для газообразных систем при сравнительно низких давлениях роль трековых эффектов весьма мала. Поэтому выходы химичес­ ких превращений в таких системах практически не зависят от ве­ личин ЛПЭ в широких пределах. В литературе имеются данные [55—57] об отсутствии влияния ЛПЭ на выходы продуктов радио­

*Реактив Грисса предназначен для определенпя нптрпт-нонов. Он представ­ ляет собой уксуснокислый раствор а-пафтнлампна п сульфанпловоп кисло­

ты. В присутствии N 0“ возникает красная окраска. ** См. примечание к табл. 59.

279