4.5. Метод внутреннего стандарта

Методом внутреннего стандарта называют группу различных; способов определения активности нуклидов в образцах, при которых в процессе подготовки проб или измерений к ним добавляют мерные порции веществ с заранее известной удельной активностью. В общем случае определение удельной активности проб методом внутреннего стандарта следует осуществлять указанным выше способом. Берут определенное количество одинаковых порций изучаемого материала (препарата). В половину из них добавляют мерные, но разные количества активности определяемого нуклида, . После этого из всех порций проводят подготовку счетных проб по любой методике, в том числе с химическим выделением, обогащением и т. п. Затем с помощью радиометра находят среднюю скорость счета проб, приготовленных из порций без добавок и фона , а также скорость счета проб с добавками . Используя найденные значения , и , вычисляют ряд значений величины для каждой из порций с добавкой по формуле:

(4.15).

Затем строят зависимость от . Полученную кривую экстраполируют до пересечения с осью ординат. Отсекаемая на этой оси ордината и есть активность определяемого нуклида в каждой порции. Когда заранее известно или выяснено в результате проведенных исследований, что получаемая в данном конкретном случае зависимость линейная, кривую снимать не надо: достаточно всего двух измерений — пробы и пробы с добавкой. Активность, нуклида при этом можно определять по формуле:

(4.16),

где — активность нуклида в добавке; , , — скорость счета образца с добавкой, образца без добавки и фона соответственно. Данный метод очень полезен при сложной подготовке проб, а также в случаях, когда эффективность счета зависит от состава и количества образца, как, например, в случае жидкостного сцинтилляционного счетчика.

Во всех рассмотренных выше методах подразумевалось, что образцовый и измеряемый источники имеют или одинаковые размеры и форму и одинаковое самопоглощение регистрируемого излучения, или создать такие условия измерении, при которых это не имеет существенного значения.

Один из чрезвычайно полезных способов изготовления источников для счета, позволяющих освободиться от требования одинаковости самопоглощения излучения в них, — это метод относительных измерений с использованием толстослойных источников. Толстослойным источником называют такой источник, толщина которого больше максимальной длины пробега измеряемых частиц в данном веществе, а радионуклид достаточно равномерно распределен в нем. При этом плотность потока частиц через рабочую поверхность толстослойного источника пропорциональна удельной активности материала, из которого он изготовлен, и не зависит от его толщины. Таким образом, при относительных измерениях удельной активности образцов с использованием толстослойных источников образцовый и измеряемый источники можно делать разной толщины, но поверхность источников, используемая для счета, должна быть одинаковой. Особенно удобно проводить измерения с такими источниками α-и β-излучения в тех случаях, когда низкая удельная активность исследуемого материала не дает возможности получить достаточно тонкие слои в счетных пробах.

При относительных измерениях удельной активности с использованием толстослойных источников можно применять образцовые материалы с известной удельной активностью или изготавливать их с мерными количествами активности, отмеренными из образцовых растворов. Для приготовления толстослойных источников рекомендуется использовать стандартные чашечки, глубину которых выбирают в соответствии с пробегом частиц в материале пробы, а диаметр чашечки должен быть сравним с размерами входного окна детектора ионизирующего излучения.

Относительные измерения активности проб с использованием толстослойных источников проводятся так же, как и описанные выше относительные измерения их активности. Для расчета удельной активности проб можно использовать аналогичные формулы, заменив активность проб и образцовых источников на их удельные активности.

Рассмотрим еще ряд относительных методов измерения активности нуклидов.