§ 16. Измерение радиоактивности

Измерение счетчиком Гейгера — Мюллера

Подготовка установки к работе. Прежде чем приступить к измерению, по паспорту проверяют правильность включения всех блоков установки. Тумблеры, кроме тумблера на электромеханическом счетчике, ставят в положение «выключено», а ручку регулятора напряжения на высоковольтном выпрямителе поворачивают против часовой стрелки до упора. В установку включают блок .

Проверка прибора (см. инструкцию). Включают питание установки от сети и выжидают 2—3 мин, пока прогреются лампы пересчетного прибора. Контрольные лампы блоков установки должны гореть.

Правильность работы пересчетного прибора устанавливают в режиме проверки, измеряя число прошедших импульсов тока в течение 1 мин от сети переменного тока. Скорость прохождения импульсов от сети определяют при всех кратностях пересчета по 3 раза. Берут среднее арифметическое полученных результатов. Порядок работы прибора при измерении должен соответствовать указанному в инструкции. Полученный результат сравнивают с частотой сетевого тока . Отклонение не должно превышать 2%.

Снятие счетной характеристики счетчика Гейгера — Мюллера. После прогревания высоковольтного выпрямителя в течение 15 мин можно приступить к снятию счетной характеристики счетчика Гейгера — Мюллера.

Радиоактивный препарат ) помещают в фиксированном положении в защитном домике счетчика. Устанавливают максимальную кратность пересчета и переключают прибор для работы. Затем, включив прибор, медленно вращают ручку регулировки высоковольтного выпрямителя по часовой стрелке до положения, при котором неоновые лампы пересчетного прибора начинают сигнализировать о прохождении импульсов (напряжение начала счета). Измеряют активность препарата при напряжении начала счета в течение 2 мин. Повышают напряжение на счетчике на 50 в и повторяют измерение активности препарата. Снова повышают напряжение на 50 в и измеряют активность. Так поступают до тех пор, пока регистрируемая активность не возрастет на . Не следует повышать напряжение настолько, что счетчик резко повысит регистрируемую активность. Это связано с непрерывным разрядом в счетчике и ведет к его порче. Абсолютное статистическое отклонение отдельного измерения находят по формуле (23) и строят график зависимости активности от напряжения на счетчике. Наклон плато рассчитывают по формуле (32). Величину рабочего напряжения Р выбирают в положении расстояния от начала горизонтального участка на графике.

Измерение фона. После выбора рабочего напряжения счетчика из защитного домика вынимают радиоактивный препарат и измеряют фон счетчика при выбранном рабочем напряжении в течение 5 мин. Определяют скорость счета фона в и абсолютное статистическое отклонение.

Определение разрешающего времени счетной установки. Поочередно измеряют активность серии эталонов с известным содержанием радиоактивного вещества. По полученным результатам строят график (рис. 133) в координатах измеренная активность — содержание радиоактивного вещества А. От начала координат по прямолинейному участку графика проводят прямую. Для нахождения активности из соответствующей точки на оси абсцисс восстанавливают перпендикуляр до пересечения с этой прямой. При этом точка соответствует числу сосчитанных импульсов, а точка -числу, которое было бы получено, если работа установки не ограничивалась величиной разрешающего времени установки.

Рис. 133. Зависимость скорости счета на счетчике Гейгера — Мюллера от величины активности.

Разрешающее время находят по формуле:

Измерение сцинтилляционным счетчиком

Нели работу проводят на установке , то к блоку подключают блок , предназначенный для регистрации излучения сцинтилляционным методом.

Подготавливают установку к работе по инструкции.

Выбор оптимального режима установки для работы на сцинтилляционном детекторе. В держатель сцинтилляционного счетчика помещают радиоактивный препарат ).

Так как регистрируемая сцинтилляционным счетчиком активность зависит от напряжения на ФЭУ, усиления линейного усилителя и порога дискриминации, то для установления оптимального режима необходимо подобрать эти параметры.

Усиление линейного усилителя установки заводом-изготовителем устанавливается равным 100, но может быть изменено на 50 и 20. Порог дискриминации в установке равен . Поэтому выбор оптимального режима сводится к выбору рабочего напряжения на ФЭУ.

Для этой цели, постепенно увеличивая напряжение на ФЭУ, находят положение, при котором сигнальные лампы декатронов начнут сигнализировать о прохождении импульсов. Затем измеряют скорость прохождения импульсов. После записи показаний прибора вынимают препарат и измеряют фон. Снова вставляют препарат, напряжение на ФЭУ повышают на 50 в и измеряют скорость прохождения импульсов. Препарат вынимают и измеряют фон. Далее еще увеличивают напряжение на 50 в и измеряют скорость прохождения импульсов от препарата и фона. Так поступают до тех пор, пока активность препарата и фона не будут близки по порядку величин. После этого снижают напряжение на ФЭУ на 50—100 в.

Результаты измерений наносят на график в координатах напряжения на ФЭУ, где — скорость прохождения импульсов от препарата и фона.

Максимум кривой на графике соответствует оптимальному и, следовательно, рабочему напряжению на ФЭУ. Пределы рабочих напряжений ФЭУ для различного рода излучений указываются в его паспорте.