1
7-§. Scintillyaciyalıq schetchiktiń járdeminde γ nurlanıwdıń energiyasın anıqlaw
Jumıstıń maqseti
Scintillyaciyalıq schetchiktiń járdeminde hár qıylı radioaktiv úlgilerdiń γ nurlarınınıń
energiyasın anıqlaw;
Spektr sızıqların kalibrovkalawdı úyreniw.
Teoriyalıq maǵlıwmatlar
Scintillyaciyalıq schetchik – bul yadrolıq nurlanıwlar hám elementar bόleksheler
(protonlar, neytronlar, elektronlar, γ-kvantlar, mezonlar hám t.b.) di registraciyalaw ushın
arnalǵan ásbap. Onıń tiykarǵı elementleri zaryadlanǵan bόleksheler tásirinde
lyuminescenciyalanıwshı zat (scintillyator) hám fotoelektronlı kόbeytkish (FEK) bolıp
esaplanadı.
Scintillyaciyalıq schetchiktiń islew principin tόmendegishe túsindiriw múmkin:
scintillyaatorǵa jetip kelgen zaryadlanǵan bόlekshe onıń atom hám molekulaların ionlastırıp,
qozǵan halǵa keltiredi. Atomlar όzleriniń tiykarǵı (qozdırılmaǵan) halına qaytıp fotonlardı
nurlandıradı. FEK katodına kelip túsken fotonlar elektronlardıń emissiyalanıwına sebepshi
boladı. Nátiyjede FEK anodında elektrlik impulsler payda boladı. Soń bul impulsler
kúsheytirilip, schetchikte registraciyalanadı. Zaryadqa iye bolmaǵan bόleksheler (neytronlar,
γ-kvantları) diń registraciyalanıwı olardıń scintillyator atomları menen soqılısıwı nátiyjesinde
payda bolatuǵın ekilemshi zaryadlar tárepinen ámelge asırıladı. Scintillyator sıpatında hár
qıylı zatlar paydalanıladı (qattı, suyıq, gaz tárizli).
Scintillyatortıń tiykarǵı xarakteristikası bul registraciyalanıp atırǵan bόlekshe
energiyasınıń qansha úlesi jaqtılıq energiyasına aylanǵanı bolıp tabıladı (onıń konversionlıq
effektivligi η). Úlken konversionlıq effektivlikke kristall scintillyatorlar iye boladı: NaI,
aktivlestirilgen Tl [NaI(Tl)], antracen hám ZnS. Scintillyatordıń bunnan basqa tiykarǵı
xarakteristikalarınıń biri bul shaqnaw waqtı τ bolıp, ol qozǵan qáddilerdegi elektronlardıń
bolıw waqtın bildiredi. SHaqnaw intensivligi eksonencial nızamlıq boyınsha όzgeredi.
Kόpshilik scintillyatorlarda τ 10
-9
-10
-5
s intervalında boladı. τ waqıt qansha kishi bolsa, oǵan
sáykes túrde kúshli sezgirlikke iye scintillyaciyalıq schetchik tayarlaw múmkin boladı.
Bunday shaqnawlardıń FEK da registraciyalanıwı ushın scintillyatordıń nurlanıw spektri FEK
fotokatodı sezgirliginiń spektrallıq oblastı menen sáykes keliwi kerek. Al scintillyator
materialınıń όzi bolsa, menshikli nurlanıwlar ushın mόldir bolıwı zárúr. Ástenletilgen
neytronlardı registraciyalaw ushın scintillyatorlarǵa Li yamasa V qosıladı. Tezlestirilgen
neytronlardı registraciyalaw ushın quramında vodorodı kόp scintillyatorlar paydalanıladı. γ-
kvantlar spektrometriyası hám úlken energiyalı elektronlar ushın úlken tıǵızlıqqa hám úlken
atomlıq sanına iye bolǵan NaI(Tl) kristalı paydalanıladı.
Scintillyaciyalıq schetchiklerdi tayarlawda hár qıylı όlshemlerdegi scintillyatorlardan
paydalanıladı (kόlemi 1-2 mm
3
tan 1-2 m
3
larǵa shekem). Scintillyator nurlanıwları tolıq
registraciyalanıwı ushın ol FEK penen jaqsı kontakt payda etiwi kerek. Onsha úlken
bolmaǵan scintillyaciyalıq schetchiklerde scintillyator FEK tiń fotokatodına tuwrıdan-tuwrı
jabıstırıp qoyıladı. Onıń qalǵan tárepleri jaqtılıq shaǵılıstırıwshı qaplama menen qaplanadı
(máselen, MgO, TiO
2
).
2
Scintillyaciyalıq schetchiklerdiń FEKi joqarı effektivlikke iye fotokatodqa (2,5 % ke
shekem), úlken kúsheyttiriw koefficientine (10
8
), elektronlar jıynalıwınıń kishi waqtına (~10
-8
s) iye bolıwı talap etiledi. Elektronlar jıynalıwınıń kishi waqtı scintillyaciyalıq schetchiktiń
ajırata alıw uqıplıǵınıń joqarı bolıwın támiyinleydi. FEK tiń úlken kúsheyttiriw koefficientine
iye bolıwı kishi energiyalı bόleksheler payda etken shaqnawlardıń da registraciyalanıwına
múmkinshilik jaratadı. FEK anoddaǵı signaldı júzlegen ese kúsheyttiriwi múmkin.
Bul laboratoriyalıq jumısta radioaktiv izotoplardan shıǵıp atırǵan γ-kvantlarınıń energiya
spektri anıqlanadı. Sonlıqtan jumısta scintillyatorı NaI(Tl) kristalı bolǵan scintillyaciyalıq
schetchik paydalanıladı.
Jumısta aralas radioaktiv izotoplar (Mixed nuclide[Cs-137, Am-241, Sr-90]) dıń γ-spektri
alınadı hám aldınnan belgili bolǵan spektrallıq sızıqlar járdeminde energiyanı
kalibrovkalanadı.
Do'stlaringiz bilan baham: |