7.2. Ферросульфатный дозиметр Фрике

Наиболее изученной химической дозиметрической системой является ферросульфатный дозиметр Фрике. Его действие основано на радиационно-химическом окислении ионов Fe²⁺ в кислородсодержащем сернокислом растворе. Предполагается следующий меха­низм реакции:

В обычном исполнении стандартный раствор Фрике (плотность = 1,024 г·см^–3 при 25°С) состоит из:

Fe(NH₄)₂(SO₄)₂ или FeSO₄, 10^–3М;
NaCl, 10^–3 М;
H₂SO₄, 0,4 М;
дистиллированной воды.

Раствор должен быть насыщен воздухом. Облуче­ние осуществляется в тонкостенных кварцевых или: стеклянных ампулах. При пользовании пластмассо­выми сосудами нужно исключить возможность взаи­модействия стенок с возникающими в реакции ради­калами (путем предварительной химической обра­ботки).

В табл. 7.1 приведены значения выхода ионов Fe³⁺ при воздействии различных видов излучения. Кон­центрация образованных ионов Fe³⁺ обычно определя­ется непосредственно спектрофотометрически при длине волны = 304 нм. Десятичный коэффициент мо­лярной экстинкции ионов Fe³⁺ в 0,4 М H₂SO₄ сильно зависит от температуры (термический коэффициент составляет +0,7%/К). При 25°С = (2205±3) см^–1·моль^–1·л. Ферросульфатный дозиметр Фрике пригоден для оп­ределения абсолютных значений поглощенной дозы излучения в диапазоне от 20 до 400 Гр. Показания дозиметра не зависят от мощности поглощенной дозы излучения вплоть до 10⁵ Гр·с^–1. Точность измерений дозиметра Фрике примерно ±5%.

Добавкой сульфата меди или бензойной кислоты по­лучаются модифицированные ферросульфатные дози­метры, обладающие более низкой (или более высо­кой) чувствительностью, чем дозиметр со стандарт­ным раствором Фрике.

Таблица 7.1

Радиационно-химический выход как характеристика ферросульфатного дозиметра Фрике для различных видов излучения