Определение геометрического коэффициента с помощью стандартных препаратов

При экспериментальном определении относительного телесного угла пользуются стандартными препаратами. При наличии стандартного препарата с известной активностью можно найти по формуле .

Обычно применяют стандартные препараты, испускающие β-излучение. Пусть, например, β-излучатель с простым спектром и достаточно высокой максимальной энергией используется для определения установки со счетчиком Гейгера—Мюллера. Если толщины препарата и подложки таковы, что можно пренебречь эффектами самоослабления и обратного рассеяния, то при переходе от измеренной детектором скорости счета к числу частиц, испускаемых препаратом в направлении счетчика, можно ограничиться лишь учетом поправки на ослабление излучения в стенке счетчика и в слое воздуха между препаратом и счетчиком, которая в данном случае определяется как

(3.29),

где — скорость счета, исправленная на разрешающее время и фон. Подставляя находим:

(3.30).

Если препарат содержит радионуклид со сложным составом β-излучения, то выражение принимает вид:

(3.31).

В качестве стандартного образца выбирают радионуклиды, активность которых может быть установлена независимыми методами.

Использование препаратов, содержащих радионуклид ²¹⁰Pb (RaD), позволяет получать результаты с погрешностью не более 1-2%. Подобные излучатели претерпевают распад по следующей схеме:

Препараты RaD + RaE + RaF могут быть получены в виде «невесомого» слоя на тонкой органической пленке, так что эффекты обратного рассеяния и самоослабления практически отсутствуют.

Измерения проводят по простому β-излучению ²¹⁰Bi (RaE); низкоэнергетическое β-излучение RaD и α-излучение RaF полностью поглощаются слоем поглотителя толщиной 5 мг/см². Поэтому такие образцы удобно применять и для определения геометрического коэффициента торцовых счетчиков, экранируя их в случае необходимости тонким слоем фольги. Абсолютная активность RaE может быть установлена, например, непосредственным измерением числа α-частиц, испускаемых ²¹⁰Po (RaF). Эти измерения осуществляются на импульсных камерах или пропорциональных счетчиках.

Отечественная промышленность выпускает образцовые источники β-излучения с радионуклидами ⁹⁰Sr+⁹⁰Y, ²⁰⁴T1, ⁶⁰Co. Такие источники обычно представляют собой металлические диски, в углубление которых нанесен, зафиксирован и загерметизирован радиоактивный препарат. Имеются источники различного диаметра и с различной площадью активной поверхности. В паспорте к источнику указывается уровень внешнего излучения (в частицах в секунду) в угол 2π, а также погрешность определения этой величины.

Если образцовый источник используется для определения геометрического коэффициента, то достаточно учитывать лишь поправку на ослабление излучения в стенке счетчика и слое воздуха между препаратом и счетчиком.