Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
[Altuhov_A.A.]_Problemue_prikladnoi_spektrometr...doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
338 Кб
Скачать
☆

Детекторы для спектрометрии радиоактивных изотопов с Геометрией 4 Выдай ю.Т., Ананенко а.А., Тарасов в.А., Гаврилюк в.П. Институт сцинтилляционных материалов нан Украины

Во многих задачах спектрометрии радиоактивного излучения, для увеличения чувствительности, необходимо использовать сцинтилляционные детекторы с колодцем [1,2]. В таком случае обеспечивается регистрация излучения с большим телесным углом, однако сложная геометрия детектора может существенно ухудшить его спектрометрические свойства. Для получения лучших спектрометрических характеристик детекторов с колодцем, необходимо учитывать определённые закономерности распространения света в сцинтилляторе. Двигаясь путем использование различных типов отражателей и применяя особую обработку поверхности, возможно изменять оптические свойства различных областей рабочего тела детектора.

В процессе выполнения работы была разработана и реализована математическая модель детектора с колодцем, с помощью компьютерного моделирования изучены процессы светособирания в таком детекторе. Используя полученные расчётные данные, подобраны материалы с оптимальными коэффициентами отражения и определены способы обработки для различных поверхностей детектора. Проведенные исследования позволили выровнять коэффициент светособирания по всему объёму.

По результатам расчёта был изготовлены опытные образы детекторов, которые подтвердили адекватность теоретических расчётов и показали существенно лучшие спектрометрические характеристики.

[1] Вартанов Н.А., Самойлов П.С. Практические методы сцинтилляционной гамма-спектрометрии. М. Атом издат., с.275 (1964).

[2] Глобус М.Е., Гринев Б.В. Неорганические сцинтилляторы. Харьков: Ахта. с.400. (2000)

Возможности использования метода электроосаждения дпр для оценки радиационного риска населения Афонин а.А., Котляров а.А., МаксимовА.Ю.

В настоящей работе рассмотрены возможности метода осаждения ионизованных дочерних продуктов распада (ДПР) радона электрическим полем на поверхность полупроводникового детектора для регистрации изотопа 222Rn и короткоживущего изотопа - 220Rn. Рассмотрены схемы измерительных камер, методы отбора проб и проведения измерений, а также методики проведения мониторинга объёмной активности радона. Установлены отличия, возникающие по отношению к регистрации, обусловленные разными ядерно-физическими свойствами этих изотопов.

По данным литературы, вклад изотопа радона 222Rn в общую дозу облучения человека составляет порядка 50%. Изотоп 220Rn прибавляет к этой цифре ещё 5-15 %. Предполагается, что 20% всех случаев заболевания раком бронхов вызвано действием радона и его ДПР. А в некоторых местностях радоновое облучение во много раз превышает средние величины.

Один из перспективных методов измерения концентрации радона, который является предметом настоящей работы, основан на способе отбора проб при помощи электроосаждения (ЭО) заряженных ДПР.

Физические процессы, происходящие в камере датчика с электроосаждением (КЭО), до настоящего времени изучены недостаточно. Для улучшения метрологических характеристик КЭО проведены экспериментальные и расчетные исследования влияния параметров воздушной среды (влажности, концентрации легких нерадиоактивных ионов, напряженности электрического поля) на процессы переноса заряженных ДПР радона Исследована подвижность и время жизни ионов ДПР в разных условиях. Получены значения среднего времени жизни и среднего электрического смещения в зависимости от влажности воздуха и ОА радона. Разработана физическая модель поведения ДПР радона в электрическом поле. В соответствии с результатами экспериментов вероятность того, что ион 218Ро сохраняет свой заряд, представлена в виде Р=еt/e-x/x, где  и x зависят от влажности воздуха. Скорость движения ионов равна v = Е, а плотность образования 218Ро равна ОА радона и считается равномерной по объему камеры.

Разработан метод расчета чувствительности датчиков радона с электроосаждением, созданный с учетом экспериментальных результатов и основанный на расчете электрического поля и траектории движения ионов ДПР в КЭО. Проведено сравнение результатов расчета чувствительности с экспериментальными данными. Выявлены основные закономерности влияния параметров датчиков на чувствительность.

Представлена методика одновременного селективного измерения изотопов радона в различных средах, параметры электростатических камер и режимы измерений селективных измерителей радона. Разработан алгоритм расчетной программы KAMERA, предназначенной для оценки эффективности электроосаждения в КЭО с произвольной геометрией.

Проведено моделирование интегрального радиометра, предназначенного для измерения средней ОА радона за длительный период времени (от 1 недели и более). Рассмотрены особенности физических процессов, происходящих в КЭО, при данном режиме измерений. В частности, вклад диффузии ДПР в процесс осаждения в КЭО с малыми размерами и напряженностью поля может быть сравним с вкладом электроосаждения.