Таблица.4. Ядерно-физические характеристики радионуклидов.
Анализируя таблицу 4, можно отметить, что Si-31 имеет период полураспада 2,6 часа, следовательно, проведя измерение скорости счета в течение нескольких часов, можно определить период полураспада данного радионуклида.
Рис. 1.10. Зависимость скорости счета препарата от толщины поглотителя для двух различных энергий бета-частиц в полулогарифмических координатах.
Аналогично можно поступить и при определении Na-24, только уменьшение скорости счета препарата необходимо будет фиксировать в течение суток. Однако можно поступить проще. Из всех приведенных радионуклидов только β-распад Na-24 сопровождается γ-излучением. Поэтому, измерив образец на γ-детекторе, можно определить, является ли он чистым β-излучателем. Если это предположение подтверждается, то неизвестный радионуклид Sr-89. Если определяемый радионуклид имеет сложный спектр, т.е. испускаются β-частицы с различной максимальной энергией, то кривые ослабления будут иметь перегибы (при значительном различии в энергии), а для идентификации радионуклида необходимо принимать во внимание все найденные значения энергии β-частиц (рис.1.10).
1.4.4. Взаимодействие γ-излучения с веществом
1. Потеря энергии γ-квантами. Образование непосредственно ионизирующего излучения. Механизм взаимодействия γ-квантов с веществом имеет иной характер, чем механизм взаимодействия заряженных частиц. К потере энергии γ-излучением приводят различные процессы: фотоэффект, комптоновское рассеяние и образование пар электрон – позитрон.
Фотоэффект заключается в том, что γ-квант, взаимодействуя с атомом или молекулой, выбивает из них электрон (называемый обычно фотоэлектроном). При этом γ-квант полностью поглощается, вся его энергия передается электрону. В результате электрон приобретает кинетическую энергию, равную энергии фотона за вычетом энергии связи электрона в атоме (рис. 1.11, а).
Рис. 1.11 Взаимодействие γ-излучения с веществом а – фотоэффект; б – комптоновское рассеяние; в – образование электрон-позитронной пары
Процесс комптоновского рассеяния состоит в том, что фотон передает лишь часть своей энергии электрону (так называемому комптон-электрону), а вместо первичного γ-кванта появляется рассеянный γ-квант с меньшей энергией (рис. 1.11, б). Если энергия первичных γ-квантов превышает 1 МэВ, то максимальная энергия комптон-электронов не более чем на 20% отличается от энергии первичного γ-излучения.
При взаимодействии γ-излучения с силовым полем атомных ядер возможно возникновение электрон-позитронных пар (рис. 1.11, в). Этот процесс наблюдается лишь для фотонов с энергией не менее 1,02 МэВ (такова энергия, эквивалентная массе покоя пары электрон – позитрон).
Возникновение пары электрон-позитрон приводит (как и фотоэффект) к полному поглощению энергии γ-кванта. Однако