2.5.4. Образцовые спектрометрические источники

Образцовые спектрометрические источники предназначены для градуировки спектрометров ядерных излучений. Эти спектрометры необходимо градуировать по энергии излучения и по эффективности, поэтому образцовые спектрометрические источники являются образцовыми мерами двух величин: энергии излучения и активности нуклида. Здесь источники рассматриваются только как меры второй из указанных величин.

Образцовые спектрометрические источники подразделяются по виду излучения на образцовые спектрометрические источники α-излучения (ОСАИ), образцовые спектрометрические источники конверсионных электронов (ОСИКЭ) и образцовые спектрометрические источники γ-излучения (ОСГИ).

Образцовый спектрометрический α-источник характеризуется тремя величинами: собственной полушириной линий α-спектра, энергией α-частиц и активностью нуклида. Собственная полуширина спектральной линии, т. е. ширина линии на половине ее высоты, обусловлена потерями энергии α-частицы при прохождении ее через активный слой и защитную пленку. По этой же причине энергии α-частиц, испускаемых источником, отличаются от табличного значения для данного радионуклида. Таким образом, собственная полуширина линий α-спектра и энергия испускаемых источником α-частиц зависят от толщины активного слоя и от толщины и материала защитной пленки. Образцовые спектрометрические α-источники делятся по собственной полуширине на три категории: I — до 10 кэв, II — от 10 до 20 кэв и III — от 20 до 50 кэв; по номинальным значениям активности нуклидов — на пять типов; 3·102, 3·103, 3·103, 3·104 и 3·105расп./сек.

Изготовляют образцовые спектрометрические α-источники из следующих нуклидов (или их смеси): 234U, 239Pu, 238Pu, 241Am, 242Cm, 244Cm, 210Po, 226Ra. Подложки изготовляют из нержавеющей стали марок Х18Н9Т и Х18Н10Т. Активный слой наносят по термооксидной технологии. Толщина активного слоя ОСАИ I категории не должна превышать 5—10 мкг/см2. Источники из эманирующих нуклидов имеют герметизирующее покрытие из пленки толщиной 0,10—0,15 мкм. Диаметр активной поверхности 12 мм.

Измерение активности нуклидов в ОСАИ осуществляется теми же методами, которые применяют для градуировки радиометрических образцовых α-источников.

Разработаны и серийно выпускаются комплекты образцовых спектрометрических γ-источников (ОСГИ). Комплект содержит источники на основе нуклидов 54Mn, 57Со, 60Co, 88Y, 113Sn, 137Cs, 139Ce, 241Am, 109Cd, 133Ba, 152Eu, 228Th. Каждый источник является мерой активности соответствующего нуклида. Погрешность определения активности нуклида в источнике не превышает 3% при доверительной вероятности 0,99. Источники выполнены в виде кольца с размещёнными в середине Двумя органическими пленками толщиной 6±1 мг/см2, между которыми в центре помещается радиоактивное вещество в виде пятна. Основными характеристиками образцового спектрометрического γ-источника являются: активность нуклида и квантовый выход (отношение числа γ-квантов данной энергии, испускаемых источником в телесном угле 4π в 1 сек, к активности нуклида в источнике. Активность нуклида в ОСГИ измеряют относительным методом, сравнивая их по γ-излучению с рабочими эталонами единицы активности данного нуклида, аттестованными на соответствующих эталонных установках.

Диапазон энергий γ-излучения комплекта ОСГИ составляет 59,64-2734 кэВ. С помощью источников из комплекта ОСГИ определяется чувствительность радиометров по γ-излучению, причем эти источники, испуская γ-излучение разной энергии, позволяют измерять также зависимость чувствительности от энергии γ-излучения. Другая сфера использования комплектов ОСГИ — в спектрометрии γ-излучения будет рассмотрена далее.