Радиационная безопасность: Практическое пособие по выполнению лабораторных работ, страница 3

По данным таблиц рисуем карту загрязненности исследуемой поверхности

Карта Загрязненности поверхности b-активными веществами.

Все числа даны в част./(см²* сек.)

Вывод:

Изучили свойства b-излучения. Измерили загрязненность поверхности b-активными веществами с помощью МКС-01Р.  Данные показывают, что уровни загрязненности  b-активными веществами меньше нормативно требуемых для помещений.

Лабораторная работа № 1

ИЗУЧЕНИЕ СЧЕТЧИКА ГЕЙГЕРА-МЮЛЛЕРА

Цель работы:

Снятие счетной характеристики счетчика Гейгера-Мюллера и знакомство с принципом работы счетчика Гейгера-Мюллера. Использование счетчика Гейгера-Мюллера для дозиметрии радиоактивных излучений.

Краткие теоретические сведения

1. Газонаполненные детекторы

К наиболее распространенным газонаполненным детекторам, относят:

1) ионизационные камеры,

2) пропорциональные счетчики,

3) счетчики Гейгера-Мюллера (сокращенно счетчик Гейгера или СГ).

Внешне газонаполненные детекторы представляют наполненную газом оболочку, в объем, которой введены два электрода. Геометрическая форма и материал оболочки (стекло, кварц, пленки) выбираются исходя из условий работы.

Например, цилиндрический детектор состоит из трубки, на поверхности которой (изнутри) напылен металл (он служит катодом) и металлической нити, натянутой по оси цилиндра (анод).

Детектор включается в цепь, схема которой указана на рис.1. На рисунке 1 - общая емкость счетчика и входа усилителя,  - сопротивление нагрузки. На счетчик подают напряжение , создающее в газовом объеме электрическое поле. Принцип регистрации частиц, состоит в следующем: частица ядерного излучения, попадая вовнутрь счетчика, вызывает ионизацию газа, в результате чего в цепи счетчика возникает ток.

Величина возникающего тока (амплитуда импульса напряжения зависит от входного напряжения, давления газа, состава газа и т.д.). Зависимость возникающего импульса напряжения от приложенного напряжения (часто называют вольт-амперной характеристикой) приведена на рис.2.

Рисунок 1 Схема включения СГ.

Рисунок 2 Вольт-амперная характеристика СГ.

2. Характеристика разряда

На участке 1 напряжение еще мало, поэтому, не все появившиеся в результате ионизации ядерной частицей (первичная ионизация) электроны достигают анода (они могут рекомбинировать). При дальнейшем увеличении напряжения почти все возникшие электроны достигают анода, а вероятность рекомбинации мала. Это соответствует участку 2, который называют областью насыщения. Именно в этой области работают ионизационные камеры. Участок 3 и 4 соответствует области, где амплитуда импульса еще пропорциональна первичной ионизации, но первичные электроны и ионы уже способны при столкновении с атомами газа ионизировать их (вторичная ионизация). В области 3 работают пропорциональные счетчики. Область 4 соответствует области ограниченной пропорциональности.

На участке 5 напряжение возрастает настолько, что величина импульса напряжения не зависит от первичной ионизации. Этот участок кривой называют областью Гейгера. В этой области напряжений и работают счетчики Гейгера-Мюллера. На участках 1-5 разряд в газовой оболочке является возбужденным, т.е. начинается после прохождения ионизирующей частицы. Участок 6 соответствует непрерывному разряду.

Итак, перейдем к кратким характеристикам газонаполненных детекторов.

Ионизационные камеры позволяют измерять энергию налетающей частицы, идентифицировать тип частицы (плотность ионизации зависит от сорта частиц). Недостатком является то, что измеряемый ток очень мал, что требует весьма точной электронной аппаратуры.

Пропорциональные счетчики служат для измерения ионизирующей способности частиц, интенсивности их потока, дают достаточно точные измерения координат и момента прохождения частиц через счетчик. Поскольку амплитуда сигнала на выходе ПС пропорционально энергии, теряемой частицы, если она остановилась в счетчике.