і випромінювання; для монохроматичного гамма-випромінювання цей зв'язок визначається співвідношенням
В
p> де IОі - інтенсивність випромінювання;
Ојa - лінійний коефіцієнт поглинання гамма-променів у речовині, що піддається опроміненню;
n - число гамма-квантів, що проходять через 1 см3 середовища, що опромінюється в 1 сек.;
ЕОі - енергія одного гамма-кванта.
Якщо інтенсивність випромінювання постійна, то потужність дози відповідає дозі опромінення за одиницю часу. У цьому випадку дозу опромінення DОі за будь-який інший проміжок часу О”t можна розрахувати за формулою
В
У цій формулі тому
В
В
br/>
Отриманий вираз показує, що доза опромінення залежить від числа гамма-квантів (ZОі), що проходять через обсяг в 1 см3 опромінюється за весь час опромінення (О”t), а також від їхньої енергії (EОіОјa ). br/>
IV. Газорозрядних лічильника ІОНІЗУЮЧИХ ЧАСТИНОК
Більш ефективними для реєстрації радіоактивних частинок є газорозрядні лічильники. Для збільшення імпульсів у газових лічильниках використовується ударна іонізація атомів газу електронами, прискореними сильним електричним полем.
Газорозрядний (скорочено - газовий) лічильник, так само як і іонізаційна камера, являє собою конденсатор з газовим наповненням простору між електродами.
У більшості випадків лічильники конструктивно виконуються у вигляді закритого металевого або скляного • циліндра, покритого всередині шаром металу; по осі циліндра натягується тонка нитка (рис. 10). Металевий циліндр використовується в якості катода, тобто до нього підводиться провідник від негативного затиску джерела напруги. Нитка є анодом лічильника; через опір навантаження вона з'єднується з позитивним затискачем джерела напруги. Газові лічильники наповнюються зазвичай сумішшю інертних газів - Неону (Ne) і аргону (Аг) при зниженому тиску 100-200 мм ртутного стовпа. br/>
В
Рис. 10 Пристрій газового лічильника з металевим корпусом і схема включення
Зазначені конструктивні особливості лічильників спрямовані на забезпечення умов ударної іонізації газів електронами при можливо більш низькій напрузі джерела живлення.
Інертні гази знаходяться в атомарному стані; при іонізації в якості негативного іона вони завжди мають електрони (явища В«ПрилипанняВ» електронів до атомів цих газів не спостерігаються); електрони, володій Масою, у кілька тисяч разів меншої, ніж у іонів, більш рухливі, тому їх легше розігнати до швидкостей, при яких починається ударна іонізація.
Рис. 11. Електричне поле в газовому лічильнику і розташуванні області ударної іонізації
Застосування анода а вигляді тонкої нитки з діаметром порядку десятих часток міліметра дозволяє значно збільшити напруженість електричного поля біля неї (рис. 11) в порівнянні з полем між плоскими електродами при тих же умовах. Сила, що діє на електрон в електричному поле і створює прискорений рух електрона до анода, визначається напруженістю електричного поля (f = Eе). Однак кінетична енергія і швидкість руху (W = mv ВІ/2) залежать не тільки від сили, а й від довжини шляху, пройденого електроном від одного зіткнення з атомом газового середовища до іншого.
Зменшення тиску газу в лічильнику збільшує середню довжину вільного пробігу електронів у газі і, отже, також необхідно для отримання умов ударної іонізації при більш низькій напрузі.
Ударна іонізація атомів газу електронами має місце не у всьому обсязі лічильника, а тільки близько нитки (анода), де напруженість електричного поля досить велика. Простір близько анода лічильника, де можлива ударна іонізація, називають областю ударної іонізації (див. рис. 11).
Розглянемо принцип роботи газового лічильника.
За відсутності іонізуючого випромінювання газ, що наповнює лічильник, містить електрично нейтральні атоми, і вільних електричних зарядів, здатних переміщатися під дією сил електричного поля, ні, тому електричного струму в ланцюзі також немає. Припустимо, що в робочий об'єм лічильника проникла одна іонізуюча частка і створила там одну пару іонів. Під дією сил електричного поля позитивний іон буде рухатися до катода, а електрон - до анода. В області ударної іонізації електрон, що придбає досить велику швидкість, іонізує нейтральний атом при зіткненні з ним. У результаті до анода будуть рухатися вже два електрони, які, набравши швидкість, будуть також іонізувати атоми газу, знову подвоюючи число електронів та іонів, і т. д.
Таким чином, поблизу анода газового лічильника відбувається лавиноподібне наростання іонізації; в результаті число електронів, що падають на анод, багаторазово збільшується (від 10 Ві до 109 разів залежно від напруги на лічильнику). Тривалість розвитку іонізації становить мільйонні частки секунди (мікросекунди). За цей час всі електрони падають на поверхню анода, а важкі п...
