3.3.2. Метод βγ–совпаденийдля радионуклидов со сложной схемой распада

Если нуклид имеет более сложную схему распада, вид формулы для определения активности несколько усложняется. Рассмотрим некоторые случаи β-распада.

А. Сложный β-распад по двум ветвям с относительными интенсивностями и (), сопровождаемый испусканием одного γ-кванта (рис. 3.35, г). В этом случае

(3.81);

;

;

.

Если в качестве β-счетчика применен 4π-счетчик и самопоглощение и поглощение в подложке измеряемого источника невелики, то эффективности и равны; при этом

(3.82),

т. е. полученное выражение для совпадает с формулой (3.80).

Б. Сложный β-распад по двум ветвям с относительными интенсивностями и (), и испусканием двух γ-квантов (рис. 3.35, д). В этом случае

(3.83);

;

;

.

При использовании 4πβ-счетчика = ,

(3.84),

т.е. опять получаем выражение, аналогичное формуле (3.80).

В. Внутренняя конверсия γ-излучения при простой схеме распада (см. рис. 3.35, а). В этом случае можно считать, что число конверсионных электронов

(3.85),

где — коэффициент внутренней конверсии, т.е. отношение числа испущенных конверсионных электронов к числу испускаемых γ-квантов.

В данном случае уже необходимо вводить поправку на схему распада. Более подробно данную поправку мы рассмотрим далее

(3.86),

где — эффективность регистрации конверсионных электронов.

При выводе этой формулы предполагалось, что γ-счетчик не регистрирует характеристическое излучение, возникающее в результате внутренней конверсии β-излучения. В действительности сцинтилляционный γ-счетчик чувствителен и к этому излучению.

При выводе приведенных выше формул эффективность счетчиков предполагалась одинаковой для излучения, исходящего из любого элемента объема источника; предполагалось также, что активность распределена по объему источника равномерно.

Как следует из сказанного выше, наивысшая точность измерений методом совпадений частиц и квантов достигается при использовании 4π-счетчика для регистрации частиц (методами 4παγ- и 4πβγ-совпадений). Как показывают результаты международных сличений, погрешность измерения активности ²⁴¹Am методом 4παγ-совпадений составляет 0,1–0,2% и погрешность измерения активности ⁶⁰Со методом 4πβγ-совпадений – 0,2–0,5%.