Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Источники ядерных излучений






    В ядерной геофизике используются разнообразные источники ядерных излучений. Среди них выделяют: радиоизотопные источ­ники, для которых характерны небольшие размеры, ограниченная энергия частиц и обычно невысокая интенсивность излучений; ускорители заряженных частиц и ядерные реакторы, имеющие сложное устройство, но позволяющие получать интенсивные потоки излучения с разнообразной, при необходимости и очень высокой, энергией частиц.

    Радиоизотопные источники α -, β - и γ -излучения представляют собой препараты радиоактивного вещества, выпускаемые в различных формах в зависимости от назначения, типа излучения и его энергии.

    Источники α -частиц. Из-за малого пробега α -частиц источники α -излу­чения изготовляют в виде тонкого слоя (меньше 0, 1 мг/см2) изотопа на плоской подложке. Для получения высокой удельной активности пери­од полураспада изотопа должен быть не слишком велик. Наиболее широко применяют изотопы Рu238, Pu239, Pu240, U234 и Ро210.

     

    Изотоп Период полураспада Энергия излучения, Мэв Выход излучения на 100 распадов
    Рu238 86 лет 5, 45  
    Pu239 24360 лет 5, 10 11, 5
        5, 14 15, 1
        5, 16 73, 0
    Pu240 6580 лет 5, 12  
        5, 17  
    Ро210 138 дней 5, 30  

     

    Источники β -излучения обычно представляют препарат с β -активным изотопом, помещенный в герметичную ампулу. Поскольку спектр β -излу­че­ния сплошной, в таблице указывается максимальная энергия частиц Еmах. Изотоп Y90, являющийся продуктом распада Sr90, имеет малый период полу­распада. Поэтому через одну - две недели после изготовления источ­ника Sr90, между последним и Y90 устанавливается радиоактивное равновесие, т. е. по­лу­чается смешанный источник Sr90 + Y90 с периодом полураспада 28 лет.

     

    Изотоп Период полураспада Энергия излучения, Кэв Выход излучения на 100 распадов
    H3 12.3 года    
    C14 5760 лет    
    S35 87, 2 дня    
    Sr90 28 лет    
    Y90 64, 3 часа    
    Ni63 125 лет    

     

    Источники γ -излучения представляют собой ра­диоактивный препарат, помещенный в герметичные ампулы из нержавеющей стали или алюминия; в некоторых случаях исполь­зуются источники в виде металлических подложек с тонким слоем изотопа. Источники обычно испускают сложный спектр из не­­скольких интенсивных линий. Большинство γ -активных препаратов испу­скает и β -излучение, однако оно поглощается в корпусе ампулы или может быть легко исключено дополнительной экранировкой. Чистое γ -излучение, без сопровождающего β -излучения, получается при изомерных переходах или К-захвате.

     

    Изотоп Период полураспада Энергия излучения, Кэв Выход излучения на 100 распадов
    Co60 5.25 лет    
    Cs137 29, 6 лет   82, 5
    Tm170 129 дней 84, 2  
    Se75 120 дней    
           
           
           
           
    Cd109 1, 3 года 22, 6  

     

    Изотопные источники нейтронов чаще всего представляют собой смесь или сплав α -излучателя с бериллием или бором. При бомбардировке после­дних α -частицами происхо­дит реакция (а, n), например Ве9 (α, n) С12; В11 (α, n) N14. Спектр нейтронов этих реакций сплошной, в основном за счет потери части энергии α -частиц на ионизацию в веществе самого источника. В качес­тве α -излучателя чаще всего применяют Ро210 или Рu239. Достоинством пер­вого является практически полное отсутствие γ -излучения, не считая γ -кван­тов, сопровождающих часть реак­ций (α, n); недостатком — слишком малый период полураспада. Достоинством Рn239 является большой период полурас­пада, недостатком — большой вес на единицу активности, обусловли­вающий большой размер и большую стоимость по сравнению с источниками с Ро210. Источники с бором дают более мягкий спектр нейтронов, чем источники с бериллием.

     

     

    Источник Период полураспада Энергия излучения, Мэв Ядерная реакция
    Pu239 + Be 24360 лет До 10, 8 Be9 (α, n)
    Pu238 + Be 86, 4 года До 11 Be9 (α, n)
    Po210 +Be 138 дней До 10, 9 Be9 (α, n)
    Po210 +B 138 дней До 5 - 6 B11 (α, n)
    Sb124 + Be 54 дня 0, 024 Be9 (γ, n)
    Cf252 2, 2 года До 7 - 8 Спонтанное деление

     

    Конструктивно Ро-Ве и Ро-В источники представляют собой герметич­ные двойные ампулы из нержавеющей стали или хроми­рованной латуни, внутри которых расположена стеклянная ам­пула с порошком карбида бери­л­лия (керамическая таблетка) или карбида бора с осажденным на нем Ро210. Pu-Ве источники представляют собой двойные ампулы, заполненные спла­вом Pu-Ве. К ампульным источникам относится источник из спонтанно делящегося материала, в первую очередь из Cf252, с наиболее вероятной энергией нейтрона 1, 3 МэВ. Ограниченное применение, в основном при градуи­ровке приборов, имеют фотонейтронные источники, чаще всего Sb124 + Be. Их недостатком является большой фон g-излучения.

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.