Это устройства для регистрации ?- и ?-частиц, рентгеновского и ?-излучения, нейтронов, протонов и т.п. Они помогают для измерения состава и определения излучения его интенсивности, спектра энергии частиц, изучения процессов сотрудничества стремительных частиц с ядрами атома и распада нестабильных частиц.
Фотографический способ исторически первенствовал методом обнаружения ядерных излучений. Способ основан на почернении фотоэмульсии. Под действием ионизирующих излучений молекулы бромистого либо хлористого серебра (АgВr либо АgСl), содержащихся в фотоэмульсии, восстанавливают железное серебро подобно видимому свету, которое по окончании проявления выявляется в виде почернения. Степень почернения фотоэмульсии (фотопластинки, плёнки) пропорциональна дозе излучения. Сравнивая плотность почернения с эталоном, определяют дозу излучения (экспозиционную либо поглощенную), взятую пленкой. На данный момент фотографический способ активно используется в ядерной физике при изучении особенностей самых разных заряженных частиц, их ядерных реакций и взаимодействий. На этом принципе основано применение личных фотодозиметров.
Химический способ. Кое-какие химические вещества под действием ионизирующих излучений меняют собственную структуру. Так, хлороформ в воде при облучении разлагается с образованием соляной кислоты, которая дает цветную реакцию с красителем, добавленным к хлороформу. Двухвалентное железо в кислой среде окисляется в трехвалентное под действием свободных радикалов Н+ и ОН-, образующихся в воде при ее облучении. Трехвалентное железо с красителем дает цветную реакцию. По плотности окраски делают выводы о дозе излучения (поглощенной энергии). На этом принципе основана работа химических дозиметров гамма- и нейтронного излучения ДП-70 и ДП-70М (МП).
Сцинтилляционный способ. Кое-какие вещества (сернистый цинк, йодистый натрий, вольфрамат кальция и др.) светятся при действии на них ионизирующих излучений. Происхождение свечения есть следствием возбуждения атомов под действием излучений. При возвращении в главное состояние атомы испускают фотоны видимого света разной яркости (сцинтилляция). Количество вспышек пропорционально мощности дозы излучения.
Рис. 2.1. Фотоголовка сцинтилляционного детектора ионизирующей радиации.
Фотоны видимого света улавливаются особым прибором – так называемым фотоэлектронным умножителем (ФЭУ), талантливым регистрировать каждую вспышку (рис. 2.1). В базу работы личного измерителя дозы (ИД-11) положен сцинтилляционный способ обнаружения ионизирующих излучений. В современных дозиметрических устройствах широкое распространение взял измерения и ионизационный метод обнаружения ионизирующих излучений.
Ионизационный способ. Сущность его содержится в том, что под действием ионизирующих излучений в изолированном количестве происходит ионизация газа: электрически нейтральные атомы (молекулы) газа разделяются на хорошие и отрицательные ионы, в следствии чего электропроводность среды возрастает. В случае если в нее поместить два электрода, к каким приложено постоянное напряжение, то между электродами появляется направленное перемещение ионов, т.е. появляется так называемый ионизационный ток. Измеряя ионизационный ток, возможно делать выводы об интенсивности ионизирующих излучений. Такие устройства именуются детекторами излучений. В качестве детекторов в дозиметрических устройствах употребляются газоразрядные счётчики и ионизационные камеры разных типов.
Устройства, трудящиеся на базе ионизационного способа, имеют принципиально однообразное устройство и включают: принимающее устройство (ионизационную камеру либо газоразрядный счетчик), усилитель ионизационного тока.
Устройства, трудящиеся на базе ионизационного способа, имеют принципиально однообразное устройство и включают: принимающее устройство (ионизационную камеру либо газоразрядный счетчик) 1, усилитель ионизационного тока (электрическая схема, включающая электрометрическую лампу 2, другие элементы 3 и нагрузочное сопротивление), регистрирующее устройство 4 (микроамперметр) и источник питания 5 (сухие элементы либо аккумуляторная батареи) (рис. 2.2).
Урок 464. Способы регистрации элементарных частиц (часть 1)
