Обнаружение и измерение радиоактивности

Для количественного определения радиоактивности используются понятия абсолютной активности и удельной активности. Абсолютная активность радиоактивного вещества измеряется в единицах, называемых кюри. Удельная активность радиоактивного вещества-это радиоактивность единицы массы данного вещества. Поскольку большинство радиоизотопов существуют в смеси с устойчивыми изотопами, удельная активность является мерой относительного содержания радиоизотопов. Удельная активность измеряется числом распадов в минуту или числом распадов в секунду. Однако на практике удается регистрировать только определенную часть подлинного количества распадов и, следовательно, осуществлять их относительный подсчет.

Единица измерения радиоактивности-кюри (Ки). Это количественная мера радиоактивности образца какого-либо вещества, в котором распад происходит с такой же скоростью, как в 1 г радия-226, т. е. со скоростью 3,7 • 1010 распадов в секунду. Милликюри (мКи) соответствует 3,7 • 107 распадов в секунду, а микрокюри (мкКи)-3,7-104 распадов в секунду.

Заметим, что 1 г радия-226 выделяет 0,0001 см3 радона в сутки.

Одним из первых устройств для обнаружения радиоактивного излучения была специальная камера, которую изобрел Чарлз Т. Р. Вильсон в 1911 г. Камера Вильсона содержит очищенный от пыли воздух, который насыщен парами воды. Этот воздух заставляют быстро расширяться, в результате чего происходит пересыщение находящихся в нем водяных паров. Пропускаемое сквозь камеру ионизирующее излучение приводит к образованию ионов, играющих роль центров зародышеобразования, на которых из пересыщенного пара конденсируются крохотные капельки воды. В результате удается проследить траектории образования ионов (треки) и сфотографировать их.

В настоящее время для обнаружения и измерения радиоактивности используются разнообразные методы. Ниже рассмотрены три таких метода: ионизация газа, сцинтил-ляционные и фотохимические методы.

Ионизация газа. На ионизации газа основано действие счетчика Гейгера-Мюллера, схематически изображенного на рис. 1.24. Основной частью этого прибора является металлическая трубка, заполненная аргоном. Излучение попадает в трубку через слюдяное окно и ионизирует аргон. Положительные ионы аргона перемещаются к катоду, а электроны-к аноду. Это приводит к появлению импульса электрического тока, который затем можно усилить и зарегистрировать. Импульсы тока регистрируются по щелчкам в наушниках прибора, по вспышкам сигнальной лампочки или по цифровым показаниям прибора.

Рис. 1.24. Счетчик Гейгера-Мюллера.

Оглавление: