Спектрометр альфа излучения на основе газоразрядного детектора (стр. 7 из 7)
Рис. 19. Спектральная характеристика продуктов распада радона (9.06.08г.)
Рис.20. Спектральная характеристика продуктов распада радона (11.06.08г.)
Рис. 21. Спектральная характеристика продуктов распада радона (13.06.08г.)
На (рис.19,20,21) видно, что спектральная характеристика состоит из двух повторяющихся спектров, предположительно Po218, Po214.
Проверка спектрометра, работающего в пропорциональной области по энергетическим соображениям
Получив, спектральные характеристики контрольного альфа источника Pu239 и источника-фильтра альфа излучения продуктов распада радона Po218, Po214, необходимо проверить, действительно ли наш спектрометр работает в пропорциональной области, для этого нам необходимо построить график зависимости Nк от энергии α-частиц Eα.
Зная, энергии альфа частиц при распаде Po218 и Po214 (из справочных материалов), а также в каких каналах расположены пики их спектров построим точки на графике. Проведем прямую линию через эти точки. Также зная, в каком канале на анализаторе находится максимум спектра контрольного альфа источника Pu239. На этом же графике нанесем точку от Pu239. Если она будет лежать на прямой изотопов Po218, Po214, то мы с достоверностью можем сказать, что наш спектрометр работает именно в пропорциональной области.
Построим таблицу полученных экспериментальных данных по снятию с анализатора спектральной характеристики радионуклидов: Таблица 7.
| № п/п | Элемент | Eα, МэВ | Nк | Nк с учетом изменения L, см | Расстояние от источника к счетчику L, см |
| 1 | Pu239 | 5.15 | 98 | 98 | 0.5 |
| 2 | Po218 | 6.00 | 62 | 116 | 1.7 |
| 3 | Po214 | 7.687 | 97 | 150 | 1.7 |
В полученной таблице видно, что с расстоянием от источника к газоразрядному счетчику происходит процесс уменьшения первоначальной энергии альфа частицы, затраченной на ионизацию воздуха. Используя полученную формулу:
Lвозд = 0.476·Eα1.5 (5)
можно рассчитать, что при прохождении 1мм α-частицы в воздухе – энергия ее уменьшается на 0.164 МэВ от первоначального значения. Отсюда получим, что на анализаторе при расстоянии 0.5см до 1.7см спектры сдвинулись влево на 54 канала.
Рис. 22. График проверки пропорциональности работы спектрометра
На графике видно, что точка плутония лежит на прямой, значит наш альфа спектрометр, работает именно в пропорциональной области.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Радоновая проблема настоятельно требует своего решения. Анализ литературных данных показал, что существует глобальная проблема воздействия радона и продуктов его распада на здоровье человека. Для уменьшения количества онкологических заболеваний населения в Украине, необходимо провести комплексные мероприятия, программы, а также повысить научно-исследовательский потенциал к данной проблеме, провести ознакомительную работу населения в средствах массовой информации.
2. Для анализа на содержание радона и дочерних продуктов распада в воздухе была сконструирована и применена в исследовательской работе установка спектрометра альфа излучения. Выполнена проверка стабилизации высоковольтного преобразователя, установлен коэффициент усиления на усилителе, а также счетная характеристика обнаружения рабочей области альфа спектрометра.
3. Воспользовавшись энергетическими соображениями полученных результатов, были обнаружены предположительно спектры дочерних продуктов распада изотопов Po218, Po214. Также проверена линейность возрастания амплитуды сигналов, отвечающая параметрам работы пропорциональной области. Качественно с помощью графика из энергетических характеристик была проверена пропорциональность работы спектрометра и обнаружено, что он работает именно в пропорциональной области.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Жуковский М.В., Ярмошенко И.В. Радон: Измерение, дозы, оценка риска. Екатеринбург: УрО РАН ИПЭ, 1997. 231 с.
2. Крисюк Э.М. Радиационный фон помещений. М.: Энерго-атомиздат, 1989. 257 с.
3. Новиков Г.Ф. Радиометрическая разведка. Л.: Недра, 1989. 404 с.
4. Публикация 65 МКРЗ “Защита от радона-222 в жилых зданиях и на рабочих местах”. М.: Энергоатомиздат, 1995. 78 с.
5. Радиация: Дозы, эффекты, риск: Пер. с англ. М.: Мир, 1988. 79 с.
6. Уткин В.И. Газовое дыхание Земли // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. № 1. С. 57–64.
7. Юркова И.А. Особенности изменения концентрации радона в воздухе в зависимости от типа вентиляции // Тр. Конф.
8. МКРЗ, 1990. Рекомендации Международной комиссии по радиационной защите. Публикация 60 МКРЗ, часть 2. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 207 с.
9. МКРЗ, 1994. Защита от радона – 222 в жилых зданиях и на рабочих местах. Публикация 65 МКРЗ. – М.: Энергоатомиздат, 1995. – 78 с.
10. НКДАР, 1982. Ионизирующее излучение: источники и биологические эффекты. Доклад НКДАР за 1982 г. ООН. – Нью-Йорк, 1982. т. 1. – 881 с.
11. НКДАР, 1978. Источники и действие ионизирующей радиации. Доклад НКДАР за 1977 г. ООН. – Нью-Йорк, 1978.
12. НКДАР, 1988. Источники, эффекты и опасность ионизирующей радиации. Доклад НКДАР за 1988 г. – М.: Мир, 1992.
13. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). – Минздрав России, 1999. – 116с.
14. Якоби В. (Ja-cobi W.) История проблемы радона в шахтах и домах. В кн.: Защита от радона-222 в жилых зданиях и на рабочих местах. Публикация 65 МКРЗ. – М.: Энергоатомиздат, 1995. – с. 66–76.
15. Mjones L. Thoron in dwellings in Sweden and Japan // SSI news, 1997, v 5, #2, p. 12–13.
16. Материалы российско-финского семинара 25–26 апреля в Санкт-Петербурге.
Сообщения профессора Антти Луукко, Хану Арвела и Анне Воутилайнен (Лапперантский технический университет).
17. Векслер В., Грошев Л., Исаев Б., Ионизационные методы исследования излучений, М. — Л., 1949;
18. Принципы и методы регистрации элементарных частиц, пер. с англ., М., 1963;
19. Калашникова В. И., Козодаев М. С., Детекторы элементарных частиц, М., 1966 (Экспериментальные методы ядерной физики, [ч. 1]).
20. Results of radon-measurements in buildings and recommended action in the Federal Republic of Germany // High Levels of Natural Radiation. – Vienna: IAEA, 1993. P. 353– 363.
21. Health Risks of Radon and Other Internally Deposited Aplha-Emitters – BEIR IV. – Washington: Acad. Press, 1988.
22. Peto J. Darby S. Lung Cancer – Radon Risk Reassessed // Nature. 1994. V. 368. P. 97–98.
23. Steindorf K., Lubin J., Wichmann H.E., Becher H. Lung Cancer Deaths Attributable to Indoor Radon Exposure in West Germany. // Intern. J. Epidemiol. 1995. V. 24. №
3. P. 485–492.
24. Эммануэль Н.М. Кинетика экспериментальных опухолевых процессов. – М.: Наука, 1977.
25. Гродзинский Д.М., Войтенко В.П., Кутлахмедов Ю.А., Кольтовер В.К.
Надежность и старение биологических систем. – Киев: Наукова думка, 1987.
26. Radon: Radon Research Program, FY 1992. – Washington: US Dept. Energy – Oak Ridge Inst., 1993.