11.6. Радиометрия газов

Измерение концентрации радиоактивных газов (таких, как аргон, криптон, ксенон, тритий и др.) основано на счете отдельных β-частиц или фотонов и на измерении ионизационного тока, создаваемого этими частицами. Кроме изме­рения концентрации часто возникает необходимость в определении нуклидного состава смеси радиоактивных газов, что осуществляют по периодам полу­распада, спектрометрией фотонов, определением граничной энергии β-спектра, радиометрией аэрозольных продуктов распада газов, хроматографическим раз­делением газов в угольных или силикагелевых       ловушках, избирательным кон­центрированием и др. Ввиду сильного поглощения         β-частиц либо измеряемый газ вводят внутрь газоразрядного счетчика или ионизационной камеры, либо применяют сетчатые камеры (с воздушной стенкой), счетчики и сцинтилляционные детекторы, погружаемые в радиоактивный газ.

Наименьшая погрешность (до 1 %) измерения активности газов достигается при использовании счетчиков внутреннего наполнения, что обеспечивает реги­страцию почти каждого акта распада, если он сопровождается испусканием заряженной частицы. Однако этот метод сложен и громоздок.

Широкое распространение в серийной аппаратуре получил метод измере­ния активности газов с помощью тонкостенных торцовых счетчиков, помещае­мых в торец цилиндрических камер, которые наполняют радиоактивным газом, или цилиндрических счетчиков, расположенных в центре таких камер.

Концентрация С газа в камере определяется по формуле

                                                    (11.11)

где k — коэффициент, зависящий от выбора единиц; Nβ — скорость счета β-ча­стиц;           η — градуировочный коэффициент, зависящий от граничной энергии β-частиц Еβ, толщины входного окна торцового счетчика и размеров объема с газом; S — рабочая площадь входного окна счетчика; V — объем камеры.

Чувствительность радиометров газов приведена в табл. 11.5.

Таблица 11.5

Чувствительность некоторых радиометров газов, Бк/л

Нуклид

Камера ДЗ-20·

Камера ДЗ-70*

УДГБ-08**

3H

6,6* 103

2,2*103

14С

1,2*103

5,5*102

133Хе

1,0*103

3,7*102

85Кг

9,6*102

2,6*102

41Аг

9,6*102

2,2*102

72,0

* При этой концентрации стрелка усилителя «Кактус» отклоняется на всю шкалу в первом диапазоне.

** Детектор — два счетчика.