Единицы измерения радиоактивности

В системе Си за единицу радиоактивности принят беккерель (Бк):

Внесистемной единицей является кюри (Ки):

1 Ки = 3,7 × 10¹⁰ расп / с = 3,7 × 10¹⁰ Бк.

Радиоактивное вещество, находясь в пробе, распадается согласно закону радиоактивного распада и выделяет лучи определенного вида и энергии. О содержании радионуклида в пробе судят по интенсивности физических процессов (ионизация, сцинтилляция, фотохимизм) в веществе детектора под действием излучения.

Для расчета радиоактивности используют абсолютный и относительный методы. В основе абсолютного метода определения активности источника лежит применение закона радиоактивного распада.

Радиоактивность источника (А) прямо пропорциональна числу имеющихся в нем ядер, постоянной распада λ, но обратно пропорциональна периоду полураспада (Т½).

Постоянная распада связана с периодом полураспада изотопа следующим соотношением: λ = 0,693 : T½

где

Nt - количество распадающихся ядер в данный момент времени;

No - первоначальное количество ядер;

λ- постоянная распада для данного радионуклида.

Следовательно, А = No × λ

Для определения радиоактивности исследуемых проб объектов ветнадзора чаще используется относительный метод расчета.

Метод основан на сравнении активности исследуемой пробы с активностью эталонного источника.

Для этого определяют количество импульсов, создаваемых исследуемой пробы и эталоном. При этом количество импульсов различно, но пропорционально числу распадов радионуклида в пробе и эталоне.

Поэтому справедливо следующее уравнение:

,   откуда    ,

где No – количество импульсов.

(имп.);

(имп),

гдеN_фона - количество импульсов от пустой подложки;

N_пробы - количество импульсов от подложки с пробой;

N_{эталона} - количество импульсов от подложки с эталоном.

Применение относительного метода возможно при соблюдении следующих условий: 1) выбор соответствующего эталона; 2) скорость счета от пробы и эталона проводят в идентичных условиях, которые предполагают, что измерения скорости счета импульсов и эталона проводят на одном и том же приборе, с одним и тем же детектором, на одинаковых по размеру материалу и геометрии подложках.

В качестве эталона выбирают радиоактивный изотоп, одноименный с изотопом, определяемым в пробе. Вид и энергия излучения эталона и пробы должны быть идентичны: для цезия - 137 - изотопы цезия, стронция - 90 - его растворы, а для суммарной β-активности - соли калия, как источника β- и γ-лучей.

Этот элемент имеет широкое распространение в растительном и животом мире, минеральной части почвы и содержит радиоактивный изотоп К⁴⁰. За счет него каждый грамм природного калия создает радиоактивность в 27 Бк.

После радиометрирования проб данные по удельной или объемной радиоактивности заносятся в журнал.

Форма журнала

Суммарная радиоактивность – это радиоактивность, создаваемая всеми естественными и искусственными радионуклидами, находящимися в пробе.

Экспресс-метод – это ускоренный метод измерения, обеспечивающий проведение исследования в течение 10 - 30 минут после получения подготовленной пробы. Для определения суммарной радиоактивности используются различные модификации прибора ДП-5, СРП-68-01, СРП-88 и др.

Рисунок 11 - Радиометр ДП-5В

Приборы серии ДП-5 (рис. 11) используют при содержании в исследуемых пробах больших количеств радионуклидов, создающих повышенный уровень радиационного фона (от мР/ч до нескольких сотен Р/ч).

Прибор СРП-68-01 обладает повышенной радиочувствительностью (от нескольких мкР/ч), поэтому используется для радиометрии проб, содержащих допустимые количества радионуклидов.

Измерение суммарной радиоактивности при применении экспрессных методов проводят в «толстом» слое проб, что очень важно для оперативного решения вопроса о дальнейшем использовании продукта или корма, то есть пригоден он к употреблению или подлежит дезактивации (промышленной переработке).

В обоих случаях для перевода показателей, определяемых приборами, в единицы радиоактивности (Бк/кг, Ки/кг) вводятся экспериментально установленные рабочие коэффициенты пересчета «К».