3.3.3. Метод γγ-совпадений

Метод γγ-совпадений удобен для измерения активности нуклидов в источниках произвольной формы или в источниках, заключенных в оболочки, например в растворах радионуклидов, помещенных в ампулы. Этот метод применим только для нуклидов, у которых при распаде испускаются два кванта каскадом. Наиболее распространенным таким нуклидом является ⁶⁰Со, схема распада которого изображена на рис. 3.36.

Рис. 3.36. Схема распада ⁶⁰Со (значения даны в кэВ)

При измерении активности нуклидов методом γγ-совпадений используют два одинаковых γ-счетчика. Если измеряемый нуклид имеет схему распада, подобную схеме распада ⁶⁰Со, скорости счета в каналах

(3.87),

,

.

В этой системе из трех уравнений имеется пять неизвестных. Поэтому решить ее возможно только для некоторых частных случаев. Если оба счетчика идентичны, можно положить, что

(3.88).

Если при этом , и очень малы, то

(3.89).

Эта формула применима при измерении активности нуклидов, у которых энергии обоих γ-квантов приблизительно одинаковы, как у ⁶⁰Со; если же энергии различны, как, например, у ²⁴Na (1,37 и 2,76 МэВ), дискриминаторы в каналах сцинтилляционных счетчиков следует устанавливать на соответствующие пороги дискриминации.

К недостаткам метода γγ-совпадений относятся необходимость учета угловой корреляции между γ-квантами и рассеяние γ-квантов из одного счетчика в другой. Угловую корреляцию учитывают надлежащей установкой счетчиков относительно измеряемого источника. Для устранения влияния рассеяния γ-квантов используют в обоих каналах дифференциальные, амплитудные анализаторы, настроенные на энергию первичных квантов; однако при этом эффективность счетчиков сильно уменьшается – до значений порядка долей процента. На основании результатов международных сличений погрешность измерения активности ⁶⁰ Со методом γγ-совпадений составляет ~1%.