Geiger hisoblagichi radiatsiyani o'lchash uchun asosiy sensordir. U gamma, alfa, beta nurlanish va rentgen nurlarini qayd qiladi. Radiatsiyani ro'yxatga olishning boshqa usullari, masalan, ionlash kameralari bilan solishtirganda u eng yuqori sezgirlikka ega. Bu uning keng tarqalganligining asosiy sababidir. Radiatsiyani o'lchash uchun boshqa sensorlar juda kam qo'llaniladi. Deyarli barcha dozimetrik nazorat asboblari Geiger hisoblagichlariga asoslangan. Ular ommaviy ishlab chiqariladi va turli darajadagi qurilmalar mavjud: harbiy qabul qilish dozimetrlaridan tortib xitoylik iste'mol tovarlarigacha. Endi radiatsiyani o'lchash uchun har qanday qurilmani sotib olish muammo emas.

Yaqin vaqtlargacha dozimetrik asboblarning hamma joyda tarqalishi yo'q edi. Shunday qilib, 1986 yilga kelib, Chernobil avariyasi paytida aholida shunchaki dozimetrik razvedka asboblari yo'qligi ma'lum bo'ldi, bu esa, aytmoqchi, ofat oqibatlarini yanada og'irlashtirdi. Shu bilan birga, havaskor radio va texnik ijodkorlik doiralarining tarqalishiga qaramay, Geiger hisoblagichlari do'konlarda sotilmadi, shuning uchun uy qurilishi dozimetrlarini ishlab chiqarish mumkin emas edi.

Geiger hisoblagichlarining ishlash printsipi

Bu juda oddiy ishlash printsipiga ega elektrovakuum qurilmasi. Radiatsiya sensori - bu nodir inert gaz bilan to'ldirilgan metalllashtirilgan metall yoki shisha kamera. Xonaning o'rtasiga elektrod qo'yilgan. Kameraning tashqi devorlari yuqori kuchlanish manbasiga (odatda 400 volt) ulangan. Ichki elektrod - sezgir kuchaytirgichga. Ionlashtiruvchi nurlanish (radiatsiya) zarrachalar oqimidir. Ular tom ma'noda elektronlarni yuqori kuchlanishli katoddan anod filamentlariga o'tkazadilar. Unda shunchaki kuchlanish paydo bo'ladi, uni kuchaytirgichga ulash orqali allaqachon o'lchash mumkin.

Geiger hisoblagichining yuqori sezuvchanligi ko'chki ta'siriga bog'liq. Kuchaytirgichning chiqishda qayd etadigan energiyasi ionlashtiruvchi nurlanish manbasining energiyasi emas. Bu dozimetrning o'zi yuqori kuchlanishli quvvat manbai energiyasidir. Penetratsion zarracha faqat elektronni olib yuradi (metr tomonidan qayd etilgan oqimga aylanadigan energiya zaryadi). Elektrodlar orasiga asil gazlardan tashkil topgan gaz aralashmasi kiritildi: argon, neon. U yuqori voltli razryadlarni o'chirish uchun mo'ljallangan. Agar bunday tushirish sodir bo'lsa, bu noto'g'ri ijobiy hisoblagich bo'ladi. Keyingi o'lchov sxemasi bunday keskinliklarni e'tiborsiz qoldiradi. Bundan tashqari, yuqori kuchlanishli elektr ta'minoti ham ulardan himoyalangan bo'lishi kerak.

Geiger hisoblagichidagi quvvat manbai sxemasi 400 voltlik chiqish kuchlanishida bir nechta mikroamperlarning chiqish oqimini ta'minlaydi. Ta'minot kuchlanishining aniq qiymati hisoblagichning har bir markasi uchun uning texnik xususiyatlariga muvofiq o'rnatiladi.

Geiger hisoblagichlarining imkoniyatlari, sezgirligi, aniqlangan nurlanish

Geiger hisoblagichi yordamida gamma va beta nurlanishni yuqori aniqlik bilan qayd etish va o‘lchash mumkin. Afsuski, radiatsiya turini to'g'ridan-to'g'ri tanib bo'lmaydi. Bu bilvosita sensor va tekshirilayotgan ob'ekt yoki maydon o'rtasida to'siqlar o'rnatish orqali amalga oshiriladi. Gamma-nurlari yuqori o'tkazuvchanlik xususiyatiga ega va ularning foni o'zgarmaydi. Agar dozimetr beta-nurlanishni aniqlasa, u holda ajratuvchi to'siqni o'rnatish, hatto ingichka metall qatlamdan ham, beta zarralari oqimini deyarli butunlay to'sib qo'yadi.

Ilgari keng tarqalgan DP-22, DP-24 individual dozimetrlari to'plamlarida Geiger hisoblagichlari ishlatilmagan. Buning o'rniga u erda ionlash kamerasi sensori ishlatilgan, shuning uchun sezgirlik juda past edi. Geiger hisoblagichlariga asoslangan zamonaviy dozimetrik qurilmalar minglab marta sezgir. Ular quyosh radiatsiya fonidagi tabiiy o'zgarishlarni qayd etish uchun ishlatilishi mumkin.

Geiger hisoblagichining diqqatga sazovor xususiyati uning sezgirligi bo'lib, u talab qilingan darajadan o'nlab va yuzlab marta yuqoridir. Agar hisoblagich to'liq himoyalangan qo'rg'oshin kamerasida yoqilgan bo'lsa, u ulkan tabiiy radiatsiya fonini ko'rsatadi. Ushbu ko'rsatkichlar ko'plab laboratoriya tadqiqotlari bilan tasdiqlangan hisoblagichning dizaynidagi nuqson emas. Bunday ma'lumotlar tabiiy kosmik radiatsiya fonining natijasidir. Tajriba faqat Geiger hisoblagichining qanchalik sezgirligini ko'rsatadi.

Ayniqsa, ushbu parametrni o'lchash uchun texnik xususiyatlar "impuls hisoblagichining sezgirligi mr" qiymatini ko'rsatadi (mikrosekundda impulslar). Bu impulslar qanchalik ko'p bo'lsa - sezgirlik shunchalik yuqori bo'ladi.

Geiger hisoblagichi, dozimetr sxemasi bilan nurlanishni o'lchash

Dozimetr sxemasini ikkita funktsional modulga bo'lish mumkin: yuqori kuchlanishli quvvat manbai va o'lchash davri. Yuqori kuchlanishli quvvat manbai - analog sxema. Raqamli dozimetrlardagi o'lchash moduli har doim raqamli bo'ladi. Bu mos keladigan qiymatni qurilma shkalasida raqamlar ko'rinishida ko'rsatadigan puls hisoblagichi. Radiatsiya dozasini o'lchash uchun daqiqada, 10, 15 soniyada yoki boshqa qiymatlarda pulslarni hisoblash kerak. Mikrokontroller standart nurlanish birliklarida impulslar sonini dozimetr shkalasi bo'yicha ma'lum bir qiymatga aylantiradi. Mana eng keng tarqalganlari:

• rentgen nurlari (odatda mikro-rentgen ishlatiladi);
• Sievert (mikrozievert - mSv);
• Kulrang, baxtli
• mikrovatt/m2 da oqim zichligi.

Sievert nurlanishni o'lchash uchun eng ko'p ishlatiladigan birlikdir. Barcha normalar unga bog'liq, qo'shimcha qayta hisob-kitoblar talab qilinmaydi. Rem - radiatsiyaning biologik ob'ektlarga ta'sirini aniqlash birligi.

Yarimo'tkazgichli radiatsiya sensori bilan gazni zaryadsizlantirish Geiger hisoblagichini taqqoslash

Geiger hisoblagichi gaz chiqarish qurilmasi bo'lib, mikroelektronikaning hozirgi tendentsiyasi ularni hamma joyda yo'q qilishdir. O'nlab yarimo'tkazgichli nurlanish sensorlari ishlab chiqilgan. Ular tomonidan qayd etilgan radiatsiyaviy fon darajasi Geiger hisoblagichlariga qaraganda ancha yuqori. Yarimo'tkazgichli sensorning sezgirligi yomonroq, ammo uning yana bir afzalligi bor - samaradorlik. Yarimo'tkazgichlar yuqori kuchlanishli quvvatni talab qilmaydi. Ular portativ akkumulyatorli dozimetrlar uchun juda mos keladi. Yana bir afzallik - alfa zarralarini ro'yxatga olish. Hisoblagichning gaz hajmi yarimo'tkazgichli sensordan ancha katta, ammo uning o'lchamlari hatto portativ uskunalar uchun ham qabul qilinadi.

Alfa, beta va gamma nurlanishini o'lchash

Gamma nurlanishini o'lchash eng oson hisoblanadi. Bu fotonlar oqimi bo'lgan elektromagnit nurlanishdir (yorug'lik ham fotonlar oqimidir). Yorug'likdan farqli o'laroq, u ancha yuqori chastotaga va juda qisqa to'lqin uzunligiga ega. Bu uning atomlar orqali kirib borishiga imkon beradi. Fuqarolik mudofaasida gamma-nurlanish kiruvchi nurlanishdir. U uylar, avtomobillar, turli tuzilmalar devorlari orqali kirib boradi va faqat bir necha metr uzunlikdagi tuproq yoki beton qatlami bilan saqlanadi. Gamma kvantlarni ro'yxatga olish quyoshning tabiiy gamma nurlanishiga muvofiq dozimetrni kalibrlash bilan amalga oshiriladi. Radiatsiya manbalari talab qilinmaydi. Beta va alfa nurlanishi bilan bu butunlay boshqacha masala.

Agar ionlashtiruvchi nurlanish a (alfa nurlanishi) tashqi jismlardan kelib chiqsa, u deyarli xavfsizdir va geliy atomlarining yadrolari oqimini ifodalaydi. Ushbu zarrachalarning diapazoni va o'tkazuvchanligi kichik - bir necha mikrometr (maksimal millimetr) - muhitning o'tkazuvchanligiga bog'liq. Ushbu xususiyat tufayli u Geiger hisoblagichi tomonidan deyarli ro'yxatga olinmaydi. Shu bilan birga, alfa nurlanishini ro'yxatga olish muhim ahamiyatga ega, chunki bu zarralar tanaga havo, oziq-ovqat va suv bilan kirganda juda xavflidir. Ularning qarorlari uchun Geiger hisoblagichlari cheklangan darajada qo'llaniladi. Maxsus yarimo'tkazgichli sensorlar ko'proq tarqalgan.

Beta nurlanish Geiger hisoblagichi tomonidan mukammal tarzda qayd etilgan, chunki beta zarracha elektron hisoblanadi. U atmosferada yuzlab metr masofani bosib o'tishi mumkin, ammo metall yuzalar tomonidan yaxshi so'riladi. Shu munosabat bilan Geiger hisoblagichida slyuda oynasi bo'lishi kerak. Metall kamera kichik devor qalinligi bilan qilingan. Ichki gazning tarkibi kichik bosim pasayishini ta'minlaydigan tarzda tanlanadi. Beta nurlanish detektori masofaviy zondga o'rnatiladi. Kundalik hayotda bunday dozimetrlar juda keng tarqalgan emas. Bular asosan harbiy mahsulotlardir.

Geiger hisoblagichi bilan shaxsiy dozimetr

Ushbu toifadagi qurilmalar ionlash kameralari bo'lgan eski modellardan farqli o'laroq, yuqori sezuvchanlikka ega. Ishonchli modellar ko'plab mahalliy ishlab chiqaruvchilar tomonidan taklif etiladi: Terra, MKS-05, DKR, Radex, RKS. Bularning barchasi standart o'lchov birliklarida ekranga ma'lumotlarni chiqaradigan mustaqil qurilmalardir. Radiatsiyaning to'plangan dozasini va lahzali fon darajasini ko'rsatish rejimi mavjud.

Istiqbolli yo'nalish - bu maishiy dozimetr - smartfonga biriktirma. Bunday qurilmalar xorijiy ishlab chiqaruvchilar tomonidan ishlab chiqariladi. Ular boy texnik imkoniyatlarga ega, o'qishlarni saqlash, kunlar, haftalar, oylar uchun nurlanishni hisoblash, qayta hisoblash va yig'ish funktsiyasi mavjud. Hozircha, ishlab chiqarish hajmi pastligi sababli, ushbu qurilmalarning narxi ancha yuqori.

Uy qurilishi dozimetrlari, ular nima uchun kerak?

Geiger hisoblagichi dozimetrning o'ziga xos elementi bo'lib, o'z-o'zidan ishlab chiqarish uchun mutlaqo mavjud emas. Bundan tashqari, u faqat dozimetrlarda topiladi yoki radio do'konlarida alohida sotiladi. Agar ushbu sensor mavjud bo'lsa, dozimetrning boshqa barcha komponentlari turli xil maishiy elektronika qismlaridan mustaqil ravishda yig'ilishi mumkin: televizorlar, anakartlar va boshqalar. Hozirda havaskor radio saytlari va forumlarida o'nga yaqin dizayn taklif etiladi. Ularni yig'ishga arziydi, chunki bu sozlash va disk raskadrovka bo'yicha batafsil ko'rsatmalarga ega bo'lgan eng rivojlangan variantlardir.

Geiger hisoblagichini almashtirish davri har doim yuqori kuchlanish manbai mavjudligini nazarda tutadi. Hisoblagichning odatdagi ish kuchlanishi 400 voltni tashkil qiladi. U blokirovka qiluvchi generator sxemasiga muvofiq olinadi va bu dozimetr sxemasining eng murakkab elementidir. Hisoblagichning chiqishi past chastotali kuchaytirgichga ulanishi va karnaydagi sekin urishlarni hisoblashi mumkin. Bunday dozimetr favqulodda holatlarda, ishlab chiqarish uchun deyarli vaqt bo'lmaganda yig'iladi. Nazariy jihatdan, Geiger hisoblagichining chiqishi kompyuter kabi uy jihozlarining audio kirishiga ulanishi mumkin.

To'g'ri o'lchovlar uchun mos bo'lgan uy qurilishi dozimetrlari mikrokontrollerlarda yig'ilgan. Bu erda dasturlash ko'nikmalari kerak emas, chunki dastur bepul kirishdan tayyor holda yozilgan. Bu erda qiyinchiliklar uy elektron ishlab chiqarishga xosdir: bosilgan elektron platani olish, radio komponentlarini lehimlash, quti yasash. Bularning barchasi kichik ustaxonada hal qilinadi. Geiger hisoblagichlaridan uy qurilishi dozimetrlari quyidagi hollarda ishlab chiqariladi:

• tayyor dozimetrni sotib olishning iloji yo'q;
• sizga maxsus xususiyatlarga ega qurilma kerak;
• dozimetrni qurish va sozlash jarayonini o'rganish kerak.

Uy qurilishi dozimetri boshqa dozimetr yordamida tabiiy fonda kalibrlanadi. Bu qurilish jarayonini yakunlaydi.

Agar sizda biron bir savol bo'lsa - ularni maqola ostidagi sharhlarda qoldiring. Biz yoki bizning tashrif buyuruvchilarimiz ularga javob berishdan mamnun bo'lamiz.

Geiger-Myuller hisoblagichi

D Radiatsiya darajasini aniqlash uchun maxsus qurilma ishlatiladi -. Va bunday uy-ro'zg'or asboblari va eng professional dozimetrik nazorat asboblari uchun sezgir element sifatida ishlatiladi Geiger hisoblagichi . Radiometrning bu qismi nurlanish darajasini aniq aniqlash imkonini beradi.

Geiger hisoblagichining tarixi

DA birinchidan, radioaktiv moddalarning parchalanish intensivligini aniqlash uchun qurilma 1908 yilda tug'ilgan, uni nemis ixtiro qilgan. fizik Hans Geiger . Yigirma yil o'tgach, boshqa fizik bilan birga Valter Myuller qurilma takomillashtirildi va bu ikki olim sharafiga nomlandi.

DA Sobiq Ittifoqda yadro fizikasining rivojlanishi va shakllanishi davrida tegishli qurilmalar ham yaratildi, ular qurolli kuchlarda, atom elektr stantsiyalarida va fuqarolik mudofaasi radiatsiya monitoringi bo'yicha maxsus guruhlarda keng qo'llanildi. O'tgan asrning 70-yillaridan boshlab, bunday dozimetrlar Geiger tamoyillariga asoslangan hisoblagichni o'z ichiga olgan, ya'ni SBM-20 . Bu hisoblagich, xuddi uning analoglaridan biri kabi STS-5 , hozirgi kunga qadar keng qo'llaniladi va uning bir qismidir dozimetrik nazoratning zamonaviy vositalari .

1-rasm. Gaz chiqarish hisoblagichi STS-5.

2-rasm. Gaz chiqarish hisoblagichi SBM-20.

Geiger-Myuller hisoblagichining ishlash printsipi

Va Geiger tomonidan taklif qilingan radioaktiv zarralarni ro'yxatga olish g'oyasi nisbatan oddiy. U yuqori zaryadlangan radioaktiv zarracha yoki elektromagnit tebranishlar kvanti ta'sirida inert gaz muhitida elektr impulslarining paydo bo'lishi printsipiga asoslanadi. Hisoblagichning ta'sir qilish mexanizmi haqida batafsilroq to'xtalib o'tish uchun uning dizayni va radioaktiv zarracha qurilmaning sezgir elementidan o'tganda sodir bo'ladigan jarayonlarga biroz to'xtalib o'tamiz.

R ro'yxatga olish moslamasi inert gaz bilan to'ldirilgan muhrlangan silindr yoki konteyner bo'lib, u neon, argon va boshqalar bo'lishi mumkin. Bunday idish metall yoki shishadan tayyorlanishi mumkin va undagi gaz past bosim ostida, bu zaryadlangan zarrachani aniqlash jarayonini soddalashtirish uchun ataylab amalga oshiriladi. Idishning ichida ikkita elektrod (katod va anod) mavjud bo'lib, ularga maxsus yuk qarshiligi orqali yuqori doimiy kuchlanish qo'llaniladi.

3-rasm. Geiger hisoblagichini yoqish uchun qurilma va sxema.

P Hisoblagich inert gaz muhitida faollashtirilganda, muhitning yuqori qarshiligi tufayli elektrodlarda zaryadsizlanish sodir bo'lmaydi, ammo radioaktiv zarracha yoki elektromagnit tebranishlar kvanti sezgir element kamerasiga kirsa, vaziyat o'zgaradi. qurilmaning. Bunday holda, etarlicha yuqori energiya zaryadiga ega bo'lgan zarracha eng yaqin muhitdan ma'lum miqdordagi elektronlarni urib yuboradi, ya'ni. tana elementlaridan yoki jismoniy elektrodlarning o'zidan. Bunday elektronlar, bir marta inert gaz muhitida, katod va anod o'rtasidagi yuqori kuchlanish ta'sirida, bu gaz molekulalarini yo'lda ionlashtirib, anod tomon harakatlana boshlaydi. Natijada, ular gaz molekulalaridan ikkilamchi elektronlarni chiqarib tashlaydilar va bu jarayon elektrodlar o'rtasida buzilish sodir bo'lgunga qadar geometrik miqyosda o'sadi. Bo'shatish holatida zanjir juda qisqa vaqt ichida yopiladi va bu yuk rezistorida oqim sakrashiga olib keladi va aynan shu sakrash zarracha yoki kvantning ro'yxatga olish kamerasi orqali o'tishini qayd etish imkonini beradi.

T Ushbu mexanizm bitta zarrachani ro'yxatdan o'tkazishga imkon beradi, ammo ionlashtiruvchi nurlanish etarlicha kuchli bo'lgan muhitda ro'yxatga olish kamerasini tezda dastlabki holatiga qaytarish kerak. yangi radioaktiv zarracha . Bunga ikki xil yo'l bilan erishiladi. Ulardan birinchisi elektrodlarga kuchlanishni qisqa muddatga to'xtatishdir, bu holda inert gazning ionlanishi keskin to'xtaydi va sinov kamerasining yangi kiritilishi eng boshidan yozishni boshlash imkonini beradi. Ushbu turdagi hisoblagich deyiladi o'z-o'zidan o'chmaydigan dozimetrlar . Ikkinchi turdagi qurilmalar, ya'ni o'z-o'zidan o'chadigan dozimetrlar, ularning ishlash printsipi inert gaz muhitiga turli elementlarga asoslangan maxsus qo'shimchalarni qo'shishdir, masalan, brom, yod, xlor yoki spirt. Bunday holda, ularning mavjudligi avtomatik ravishda tushirishni to'xtatishga olib keladi. Sinov kamerasining bunday tuzilishi bilan, ba'zan bir necha o'nlab megaohm qarshiliklar yuk qarshiligi sifatida ishlatiladi. Bu tushirish paytida katod va anodning uchlaridagi potentsial farqni keskin kamaytirishga imkon beradi, bu esa o'tkazuvchanlik jarayonini to'xtatadi va kamera asl holatiga qaytadi. Shuni ta'kidlash kerakki, 300 voltdan kam elektrodlardagi kuchlanish avtomatik ravishda zaryadsizlanishni saqlab turishni to'xtatadi.

Ta'riflangan barcha mexanizm qisqa vaqt ichida juda ko'p miqdordagi radioaktiv zarralarni ro'yxatga olish imkonini beradi.

Radioaktiv nurlanish turlari

H nima ro'yxatga olinganligini tushunish uchun Geiger-Myuller hisoblagichlari , uning qanday turlari mavjudligi haqida to'xtalib o'tishga arziydi. Darhol aytib o'tish joizki, ko'pgina zamonaviy dozimetrlarning bir qismi bo'lgan gaz chiqarish hisoblagichlari faqat radioaktiv zaryadlangan zarralar yoki kvantlar sonini qayd etishi mumkin, ammo ularning energiya xususiyatlarini ham, nurlanish turini ham aniqlay olmaydi. Buning uchun dozimetrlar yanada ko'p funktsiyali va maqsadli qilingan va ularni to'g'ri taqqoslash uchun ularning imkoniyatlarini aniqroq tushunish kerak.

P Yadro fizikasining zamonaviy g'oyalariga ko'ra, nurlanishni ikki turga bo'lish mumkin, birinchisi shaklida elektromagnit maydon , ikkinchisi shaklda zarrachalar oqimi (korpuskulyar nurlanish). Birinchi tur bo'lishi mumkin gamma zarralari oqimi yoki rentgen nurlari . Ularning asosiy xususiyati to'lqin shaklida juda uzoq masofalarga tarqalish qobiliyatidir, shu bilan birga ular turli xil ob'ektlardan juda oson o'tadi va turli xil materiallarga osongina kirib boradi. Misol uchun, agar odam yadroviy portlash tufayli gamma nurlari oqimidan yashirinishi kerak bo'lsa, u holda uyning podvalida yoki bomba boshpanasida yashirinib, uning nisbatan qattiqligini hisobga olgan holda, u o'zini bu turdagi nurlanishdan himoya qilishi mumkin. 50 foiz.

4-rasm. Rentgen va gamma nurlanish kvantlari.

T qaysi turdagi nurlanish impulsli xarakterga ega va atrof-muhitda fotonlar yoki kvantlar shaklida tarqalishi bilan tavsiflanadi, ya'ni. elektromagnit nurlanishning qisqa portlashlari. Bunday nurlanish turli energiya va chastotali xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin, masalan, rentgen nurlanishi gamma nurlariga qaraganda ming marta past chastotaga ega. Shunung uchun gamma nurlari ancha xavflidir inson tanasi uchun va ularning ta'siri ancha halokatli.

Va Korpuskulyar printsipga asoslangan radiatsiya alfa va beta zarralari (korpuskulalar). Ular yadroviy reaktsiya natijasida paydo bo'ladi, bunda ba'zi radioaktiv izotoplar juda ko'p energiya ajralib chiqishi bilan boshqalarga aylanadi. Bunda beta zarrachalar elektronlar oqimi, alfa zarralari esa bir-biriga bog'langan ikkita neytron va ikkita protondan tashkil topgan ancha katta va barqaror shakllanishdir. Darhaqiqat, geliy atomining yadrosi shunday tuzilishga ega, shuning uchun alfa zarralari oqimi geliy yadrolarining oqimi ekanligini ta'kidlash mumkin.

Quyidagi tasnif qabul qilingan , alfa zarralari ulardan o'zlarini himoya qilish uchun eng kam kirish qobiliyatiga ega, odam uchun qalin karton kifoya qiladi, beta zarralari ko'proq kirib borish qobiliyatiga ega, shuning uchun odam o'zini bunday nurlanish oqimidan himoya qilishi mumkin, u bir necha metall himoyasiga muhtoj bo'ladi. millimetr qalinligi (masalan, alyuminiy qatlam). Gamma kvantlardan deyarli himoyalanmagan va ular epitsentr yoki manbadan uzoqlashganda so‘nib, elektromagnit to‘lqinlarning tarqalish qonunlariga bo‘ysunib, ancha masofalarga tarqaladi.

5-rasm. Radioaktiv zarralar alfa va beta turi.

Kimga Ushbu uch turdagi nurlanishning energiya miqdori ham har xil va alfa zarrachalar oqimi ularning eng kattasiga ega. Misol uchun, alfa zarralarining energiyasi beta zarralarining energiyasidan yetti ming marta ko'pdir. , ya'ni. Har xil turdagi nurlanishning kirib borish kuchi ularning kirib borish kuchiga teskari proportsionaldir.

D Inson tanasi uchun radioaktiv nurlanishning eng xavfli turi hisoblanadi gamma kvantlar , yuqori penetratsion quvvat tufayli, keyin esa tushayotgan, beta zarralari va alfa zarralari. Shuning uchun, agar an'anaviy hisoblagich bilan aytish mumkin bo'lmasa, alfa zarralarini aniqlash juda qiyin. Geyger - Myuller, chunki deyarli har qanday ob'ekt ular uchun to'siq bo'lib, shisha yoki metall idish haqida gapirmaslik kerak. Bunday hisoblagich bilan beta-zarrachalarni aniqlash mumkin, lekin faqat ularning energiyasi hisoblagich idishining materialidan o'tish uchun etarli bo'lsa.

Kam energiyali beta-zarralar uchun an'anaviy Geiger-Myuller hisoblagichi samarasiz.

O Gamma-nurlanish bilan o'xshash vaziyatda ular ionlanish reaktsiyasini qo'zg'atmasdan idishdan o'tib ketish ehtimoli mavjud. Buning uchun hisoblagichlarga maxsus ekran (zich po'latdan yoki qo'rg'oshindan yasalgan) o'rnatiladi, bu gamma nurlarining energiyasini kamaytirishga va shu bilan hisoblagich kamerasida tushirishni faollashtirishga imkon beradi.

Geiger-Myuller hisoblagichlarining asosiy xarakteristikalari va farqlari

FROM Shuningdek, turli xil dozimetrlarning asosiy xususiyatlari va farqlarini ta'kidlash kerak Geiger-Myuller gaz chiqarish hisoblagichlari. Buning uchun siz ulardan ba'zilarini solishtirishingiz kerak.

Eng keng tarqalgan Geiger-Muller hisoblagichlari bilan jihozlangan silindrsimon yoki yakuniy sensorlar. Silindrsimonlar kichik radiusli naycha shaklida cho'zinchoq silindrga o'xshaydi. Oxirgi ionlash kamerasi kichik o'lchamdagi yumaloq yoki to'rtburchaklar shakliga ega, ammo sezilarli ish yuzasiga ega. Ba'zan oxirgi tomonda kichik kirish oynasi bo'lgan cho'zilgan silindrsimon trubkali so'nggi kameralarning navlari mavjud. Turli xil hisoblagich konfiguratsiyalari, xususan, kameralarning o'zlari turli xil nurlanish turlarini yoki ularning birikmalarini (masalan, gamma va beta nurlarining kombinatsiyasini yoki alfa, beta va gamma spektrining butun spektrini) qayd etishi mumkin. Bu hisoblagich korpusining maxsus ishlab chiqilgan dizayni, shuningdek, u ishlab chiqarilgan material tufayli mumkin bo'ladi.

E Hisoblagichlardan maqsadli foydalanish uchun yana bir muhim komponent hisoblanadi kirish sezgir elementining maydoni va ish maydoni . Boshqacha aytganda, bu bizni qiziqtirgan radioaktiv zarralar kirib, ro'yxatga olinadigan sektordir. Bu maydon qanchalik katta bo'lsa, hisoblagich zarrachalarni ushlay oladi va uning nurlanishga nisbatan sezgirligi shunchalik kuchli bo'ladi. Pasport ma'lumotlari k ish yuzasining maydonini, qoida tariqasida, kvadrat santimetrda ko'rsatadi.

E Dozimetrning xususiyatlarida ko'rsatilgan yana bir muhim ko'rsatkich shovqin darajasi (sekundiga impulslarda o'lchanadi). Boshqacha qilib aytganda, bu ko'rsatkichni ichki fon qiymati deb atash mumkin. Buni laboratoriyada aniqlash mumkin, buning uchun qurilma yaxshi himoyalangan xona yoki kameraga joylashtiriladi, odatda qalin qo'rg'oshin devorlari bo'ladi va qurilmaning o'zi chiqaradigan nurlanish darajasi qayd etiladi. Agar bunday daraja etarlicha muhim bo'lsa, unda bu qo'zg'atilgan shovqinlar o'lchov xatolariga bevosita ta'sir qilishi aniq.

Har bir professional va radiatsiya nurlanish sezuvchanligi kabi xususiyatga ega bo'lib, u sekundiga pulslarda (imp/s) yoki mikrorentgen uchun impulslarda (im/mkR) o'lchanadi. Bunday parametr, aniqrog'i, undan foydalanish to'g'ridan-to'g'ri hisoblagich sozlangan va keyingi o'lchovlar amalga oshiriladigan ionlashtiruvchi nurlanish manbasiga bog'liq. Ko'pincha sozlash manbalar tomonidan amalga oshiriladi, shu jumladan radiy - 226, kobalt - 60, seziy - 137, uglerod - 14 va boshqalar kabi radioaktiv materiallar.

E Dozimetrlarni solishtirishga arziydigan yana bir ko'rsatkich ion nurlanishini aniqlash samaradorligi yoki radioaktiv zarralar. Ushbu mezonning mavjudligi dozimetrning sezgir elementi orqali o'tadigan barcha radioaktiv zarralar ro'yxatga olinmasligi bilan bog'liq. Bu gamma-nurlanish kvanti hisoblagich kamerasida ionlanishni keltirib chiqarmagan yoki o'tgan va ionlanish va razryadga sabab bo'lgan zarralar soni shunchalik katta bo'lsa, qurilma ularni etarli darajada hisoblamagan va boshqa sabablarga ko'ra sodir bo'lishi mumkin. Muayyan dozimetrning ushbu xususiyatini aniq aniqlash uchun u ba'zi radioaktiv manbalar, masalan, plutoniy-239 (alfa zarralari uchun) yoki talliy - 204, stronsiy - 90, itriy - 90 (beta-emitter), shuningdek, sinovdan o'tkaziladi. boshqalar radioaktiv materiallar.

FROM Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan keyingi mezon ro'yxatga olingan energiya diapazoni . Har qanday radioaktiv zarracha yoki nurlanish kvanti boshqa energiya xususiyatiga ega. Shuning uchun dozimetrlar nafaqat nurlanishning ma'lum bir turini, balki ularning tegishli energiya xususiyatlarini ham o'lchash uchun mo'ljallangan. Bunday ko'rsatkich megaelektronvoltlarda yoki kiloelektronvoltlarda o'lchanadi, (MeV, KeV). Misol uchun, agar beta zarrachalar etarli energiyaga ega bo'lmasa, ular hisoblagich kameradagi elektronni urib yubora olmaydilar va shuning uchun ro'yxatga olinmaydi yoki faqat yuqori energiyali alfa zarralari orqali o'ta oladi. Geiger-Myuller hisoblagichi tanasining materiali va elektronni urib tushiring.

Va Yuqorida aytilganlarga asoslanib, radiatsiya dozimetrlarining zamonaviy ishlab chiqaruvchilari turli maqsadlar va sanoatning aniq sohalari uchun keng turdagi asboblarni ishlab chiqaradilar. Shuning uchun Geiger hisoblagichlarining o'ziga xos turlarini ko'rib chiqishga arziydi.

Geiger-Myuller hisoblagichlarining turli xil variantlari

P Dozimetrlarning birinchi versiyasi gamma-fotonlar va yuqori chastotali (qattiq) beta-nurlanishni ro'yxatga olish va aniqlash uchun mo'ljallangan qurilmalardir. Deyarli barcha ilgari ishlab chiqarilgan va zamonaviy, ham maishiy, masalan: va professional radiatsiya dozimetrlari, masalan, ushbu o'lchov oralig'i uchun mo'ljallangan. Bunday nurlanish etarli energiya va yuqori penetratsion quvvatga ega, shuning uchun Geiger hisoblagich kamerasi ularni ro'yxatga olishi mumkin. Bunday zarralar va fotonlar hisoblagichning devorlariga osongina kirib, ionlanish jarayonini keltirib chiqaradi va bu dozimetrning mos keladigan elektron to'ldirish orqali osongina qayd etiladi.

D Ushbu turdagi radiatsiyani ro'yxatga olish uchun mashhur hisoblagichlar, masalan SBM-20 , koaksiyal simli katod va anodli silindrsimon quvur-tsilindr shaklida sensorga ega. Bundan tashqari, sensorli trubaning devorlari bir vaqtning o'zida katod va korpus vazifasini bajaradi va zanglamaydigan po'latdan yasalgan. Ushbu hisoblagich quyidagi xususiyatlarga ega:

• sezgir elementning ish maydonining maydoni 8 kvadrat santimetr;
• 280 impuls / s yoki 70 impuls / mkR tartibidagi gamma nurlanishiga radiatsiya sezgirligi (seziy uchun sinov o'tkazildi - 4 mkR / s da 137);
• dozimetrning ichki foni taxminan 1 imp/s;
• Sensor 0,05 MeV dan 3 MeV gacha bo'lgan energiyaga ega gamma-nurlanishni va pastki chegara bo'ylab 0,3 MeV energiyali beta zarralarini aniqlash uchun mo'ljallangan.

6-rasm. Geiger hisoblagichi SBM-20.

Da Ushbu hisoblagichning turli xil modifikatsiyalari mavjud edi, masalan, SBM-20-1 yoki SBM-20U , ular o'xshash xususiyatlarga ega, lekin aloqa elementlari va o'lchash sxemasining asosiy dizaynida farqlanadi. Ushbu Geiger-Muller hisoblagichining boshqa modifikatsiyalari, va bu SBM-10, SI29BG, SBM-19, SBM-21, SI24BG ham shunga o'xshash parametrlarga ega, ularning ko'pchiligi bugungi kunda do'konlarda mavjud bo'lgan maishiy radiatsiya dozimetrlarida mavjud. .

FROM Radiatsiya dozimetrlarining keyingi guruhi ro'yxatga olish uchun mo'ljallangan gamma-fotonlar va rentgen nurlari . Agar bunday qurilmalarning aniqligi haqida gapiradigan bo'lsak, foton va gamma nurlanish yorug'lik tezligida (taxminan 300 000 km / s) harakatlanadigan elektromagnit nurlanish kvantlari ekanligini tushunish kerak, shuning uchun bunday ob'ektni ro'yxatdan o'tkazish juda qiyin vazifadir.

Bunday Geiger hisoblagichlarining samaradorligi taxminan bir foizni tashkil qiladi.

H Uni oshirish uchun katod yuzasini oshirish kerak. Darhaqiqat, gamma kvantlar ular tomonidan urib yuborilgan elektronlar tufayli bilvosita qayd etiladi, ular keyinchalik inert gazning ionlanishida ishtirok etadilar. Ushbu hodisani iloji boricha samarali targ'ib qilish uchun hisoblagich kamerasining materiali va devor qalinligi, shuningdek, katodning o'lchamlari, qalinligi va materiali maxsus tanlangan. Bu erda materialning katta qalinligi va zichligi ro'yxatga olish kamerasining sezgirligini kamaytirishi mumkin va juda kichikligi yuqori chastotali beta-nurlanishning kameraga osongina kirishiga imkon beradi, shuningdek, qurilma uchun tabiiy radiatsiya shovqini miqdorini oshiradi. gamma kvantlarni aniqlashning aniqligini yo'qotadi. Tabiiyki, aniq nisbatlar ishlab chiqaruvchilar tomonidan tanlanadi. Aslida, ushbu printsip asosida dozimetrlar ishlab chiqariladi Geiger-Myuller hisoblagichlari yerdagi gamma-nurlanishni to'g'ridan-to'g'ri aniqlash uchun, shu bilan birga bunday qurilma boshqa har qanday radiatsiya turlarini va radioaktiv ta'sirni aniqlash imkoniyatini istisno qiladi, bu sizga radiatsiyaviy ifloslanishni va insonga faqat gamma-nurlanish orqali salbiy ta'sir darajasini aniq aniqlash imkonini beradi. .

DA silindrsimon datchiklar bilan jihozlangan maishiy dozimetrlar quyidagi turdagi o'rnatiladi: SI22G, SI21G, SI34G, Gamma 1-1, Gamma - 4, Gamma - 5, Gamma - 7ts, Gamma - 8, Gamma - 11 va boshqalar. Bundan tashqari, ba'zi turlarda kirish, so'nggi, sezgir oynaga maxsus filtr o'rnatilgan bo'lib, u alfa va beta zarralarini kesishga xizmat qiladi va gamma kvantlarini yanada samarali aniqlash uchun qo'shimcha ravishda katod maydonini oshiradi. Ushbu sensorlar orasida Beta - 1M, Beta - 2M, Beta - 5M, Gamma - 6, Beta - 6M va boshqalar mavjud.

H Ularning harakat tamoyilini aniqroq tushunish uchun ushbu hisoblagichlardan birini batafsilroq ko'rib chiqishga arziydi. Misol uchun, sensorli so'nggi hisoblagich Beta - 2M , taxminan 14 kvadrat santimetr bo'lgan ishchi oynaning yumaloq shakliga ega. Bunday holda, kobaltga radiatsiya sezgirligi - 60 taxminan 240 impuls / mkR. Ushbu turdagi hisoblagichlar juda kam o'z-o'zidan shovqin ko'rsatkichlariga ega. , bu soniyada 1 impulsdan ko'p bo'lmagan. Bu qalin devorli qo'rg'oshin kamerasi tufayli mumkin bo'lib, u o'z navbatida 0,05 MeV dan 3 MeV gacha bo'lgan energiyali foton nurlanishini aniqlash uchun mo'ljallangan.

7-rasm. Yakuniy gamma hisoblagich Beta-2M.

Gamma-nurlanishni aniqlash uchun qattiq (yuqori chastotali va yuqori energiyali) beta-zarralar va gamma-kvantalarni ro'yxatga olish uchun mo'ljallangan gamma-beta impulslari uchun hisoblagichlardan foydalanish juda mumkin. Misol uchun, SBM modeli 20. Agar siz ushbu dozimetr modelida beta zarralarini ro'yxatdan o'tkazishni istisno qilmoqchi bo'lsangiz, unda qo'rg'oshin ekrani yoki boshqa har qanday metall materialdan yasalgan qalqon o'rnatish kifoya (qo'rg'oshin ekrani samaraliroq). ). Bu ko'pchilik dizaynerlar gamma va rentgen nurlari uchun hisoblagichlarni yaratishda foydalanadigan eng keng tarqalgan usul.

"Yumshoq" beta nurlanishini ro'yxatga olish.

Kimga Yuqorida aytib o'tganimizdek, yumshoq beta-nurlanishni (past energiya xususiyatlariga ega va nisbatan past chastotali nurlanish) ro'yxatga olish juda qiyin vazifadir. Buning uchun ularni ro'yxatga olish xonasiga osonroq kiritish imkoniyatini ta'minlash kerak. Ushbu maqsadlar uchun odatda slyuda yoki polimer plyonkadan maxsus yupqa ishlaydigan oyna tayyorlanadi, bu beta nurlanishning ushbu turini ionlash kamerasiga kirishiga deyarli to'sqinlik qilmaydi. Bunday holda, sensor tanasining o'zi katod rolini o'ynashi mumkin, anod esa bir tekis taqsimlangan va izolyatorlarga o'rnatilgan chiziqli elektrodlar tizimidir. Ro'yxatga olish oynasi oxirgi versiyada amalga oshiriladi va bu holda beta zarralari yo'lida faqat nozik slyuda plyonkasi paydo bo'ladi. Bunday hisoblagichlarga ega bo'lgan dozimetrlarda gamma-nurlanish dastur sifatida va aslida qo'shimcha xususiyat sifatida ro'yxatga olinadi. Va agar siz gamma kvantlarini ro'yxatdan o'tkazishdan xalos bo'lishni istasangiz, unda katodning sirtini minimallashtirishingiz kerak.

8-rasm. Geiger hisoblagichi.

FROM Shuni ta'kidlash kerakki, yumshoq beta zarralarini aniqlash uchun hisoblagichlar ancha vaqt oldin yaratilgan va o'tgan asrning ikkinchi yarmida muvaffaqiyatli qo'llanilgan. Ularning orasida eng keng tarqalgan turdagi sensorlar edi SBT10 va SI8B , yupqa devorli slyuda ishlaydigan derazalari bo'lgan. Bunday qurilmaning yanada zamonaviy versiyasi Beta 5 slyuda materialidan tayyorlangan to'rtburchaklar shakli taxminan 37 kv/sm bo'lgan ishchi oyna maydoniga ega. Nozik elementning bunday o'lchamlari uchun qurilma taxminan 500 impuls/mkR, agar kobalt bilan o'lchangan bo'lsa - 60 ni qayd etishi mumkin. Shu bilan birga, zarrachalarni aniqlash samaradorligi 80 foizgacha. Ushbu qurilmaning boshqa ko'rsatkichlari quyidagilardan iborat: o'z-o'zidan shovqin 2,2 impuls / s, energiyani aniqlash diapazoni 0,05 dan 3 MeV gacha, yumshoq beta nurlanishini aniqlash uchun pastki chegara esa 0,1 MeV.

9-rasm. Beta-gamma hisoblagich Beta-5ni tugatish.

Va Tabiiyki, ta'kidlash joiz Geiger-Myuller hisoblagichlari alfa zarralarini aniqlashga qodir. Agar yumshoq beta-nurlanishni ro'yxatdan o'tkazish juda qiyin vazifa bo'lib tuyulsa, alfa zarrachasini, hatto yuqori energiya ko'rsatkichlari bilan ham aniqlash qiyinroq. Bunday muammoni faqat ishchi oynaning qalinligini sensorning ro'yxatga olish kamerasiga alfa zarrachasini o'tishi uchun etarli bo'lgan qalinlikka mos ravishda kamaytirish, shuningdek kirish oynasini deyarli to'liq yaqinlashtirish orqali hal qilish mumkin. alfa zarralarining nurlanish manbasiga. Bu masofa 1 mm bo'lishi kerak. Ma'lumki, bunday qurilma boshqa har qanday nurlanish turlarini avtomatik ravishda ro'yxatdan o'tkazadi va bundan tashqari, etarlicha yuqori samaradorlik bilan. Buning ham ijobiy, ham salbiy tomonlari bor:

Ijobiy - bunday qurilma radioaktiv nurlanishni eng keng tahlil qilish uchun ishlatilishi mumkin

salbiy - sezuvchanlikning oshishi tufayli katta miqdordagi shovqin paydo bo'ladi, bu esa olingan ro'yxatga olish ma'lumotlarini tahlil qilishni qiyinlashtiradi.

Kimga Bunga qo'shimcha ravishda, slyuda ishlaydigan oyna juda nozik bo'lsa-da, u hisoblagichning imkoniyatlarini oshiradi, lekin ionizatsiya kamerasining mexanik kuchi va zichligiga zarar etkazadi, ayniqsa derazaning o'zi juda katta ish yuzasiga ega. Taqqoslash uchun, biz yuqorida aytib o'tgan SBT10 va SI8B hisoblagichlarida taxminan 30 kv/sm ishchi oynasi bilan slyuda qatlamining qalinligi 13-17 mkm va alfa zarralarini qayd etish uchun zarur bo'lgan qalinligi bilan. 4-5 mkm derazani faqat 0,2 kv / sm dan oshmasligi mumkin, biz SBT9 hisoblagichi haqida gapiramiz.

O Shu bilan birga, ro'yxatga olish oynasining katta qalinligi radioaktiv ob'ektga yaqinlik bilan qoplanishi mumkin va aksincha, slyuda oynasining nisbatan kichik qalinligi bilan alfa zarrachasini 1 dan kattaroq masofada ro'yxatga olish mumkin bo'ladi. 2 mm. Masalan, 15 mikrongacha bo'lgan deraza qalinligida alfa nurlanish manbasiga yaqinlashish 2 mm dan kam bo'lishi kerak, alfa zarralari manbai esa nurlanishga ega plutoniy-239 emitenti deb tushuniladi. energiya 5 MeV. Davom etaylik, kirish oynasining qalinligi 10 mkm gacha, alfa zarralarini allaqachon 13 mm gacha bo'lgan masofada qayd etish mumkin, agar slyuda oynasi qalinligi 5 mkm gacha bo'lsa, alfa nurlanishi qayd etiladi. 24 mm masofada va boshqalar. Alfa zarralarini aniqlash qobiliyatiga bevosita ta'sir qiluvchi yana bir muhim parametr ularning energiya indeksidir. Agar alfa zarrachaning energiyasi 5 MeV dan katta bo'lsa, u holda har qanday turdagi ishchi oynaning qalinligi uchun uni ro'yxatdan o'tkazish masofasi mos ravishda ortadi va energiya kamroq bo'lsa, masofani qisqartirish kerak. yumshoq alfa nurlanishini ro'yxatga olishning to'liq imkonsizligi.

E Alfa hisoblagichining sezgirligini oshirishga imkon beradigan yana bir muhim nuqta - bu gamma nurlanishini ro'yxatga olish qobiliyatining pasayishi. Buning uchun katodning geometrik o'lchamlarini minimallashtirish kifoya va gamma fotonlar ionlanishni keltirib chiqarmasdan ro'yxatga olish kamerasidan o'tadi. Bunday chora gamma nurlarining ionlanishga ta'sirini minglab, hatto o'n minglab marta kamaytirishga imkon beradi. Beta-nurlanishning ro'yxatga olish kamerasiga ta'sirini endi yo'q qilishning iloji yo'q, ammo bu vaziyatdan chiqishning juda oddiy yo'li mavjud. Birinchidan, umumiy turdagi alfa va beta nurlanish qayd etiladi, keyin qalin qog'oz filtri o'rnatiladi va faqat beta zarralarini qayd etadigan ikkinchi o'lchov amalga oshiriladi. Bu holda alfa nurlanishining qiymati umumiy nurlanish va beta nurlanishni hisoblashning alohida ko'rsatkichi o'rtasidagi farq sifatida hisoblanadi.

Misol uchun , zamonaviy Beta-1 hisoblagichining xususiyatlarini taklif qilish kerak, bu sizga alfa, beta, gamma nurlanishini ro'yxatdan o'tkazish imkonini beradi. Mana ko'rsatkichlar:

• sezgir elementning ish zonasining maydoni 7 kv/sm;
• slyuda qatlamining qalinligi 12 mikron, (plutoniy uchun alfa zarralarini samarali aniqlash masofasi 239, taxminan 9 mm, kobalt uchun - 60, radiatsiya sezgirligi taxminan 144 impuls / mikroR);
• alfa zarralari uchun radiatsiya o'lchash samaradorligi - 20% (plutoniy uchun - 239), beta zarralar - 45% (talliy uchun -204) va gamma kvantlar - 60% (stronsiy tarkibi uchun - 90, itriy - 90);
• dozimetrning o'z foni taxminan 0,6 imp/s;
• Sensor 0,05 MeV dan 3 MeV gacha bo'lgan energiyaga ega gamma-nurlanishni va pastki chegara bo'ylab 0,1 MeV dan ortiq energiyaga ega beta-zarralarni va 5 MeV va undan ortiq energiyaga ega alfa-zarralarni aniqlash uchun mo'ljallangan.

10-rasm. Beta-1 alfa-beta-gamma hisoblagichini tugatish.

Kimga Albatta, hali ham torroq va professional foydalanish uchun mo'ljallangan hisoblagichlarning juda keng assortimenti mavjud. Bunday qurilmalarda bir qator qo'shimcha sozlamalar va variantlar mavjud (elektr, mexanik, radiometrik, iqlimiy va boshqalar), ular ko'plab maxsus atamalar va variantlarni o'z ichiga oladi. Biroq, biz ularga e'tibor qaratmaymiz. Haqiqatan ham, harakatning asosiy tamoyillarini tushunish uchun Geiger-Myuller hisoblagichlari , yuqorida tavsiflangan modellar etarli.

DA Shuni ham ta'kidlash kerakki, maxsus kichik sinflar mavjud Geiger hisoblagichlari , ular boshqa nurlanishning har xil turlarini aniqlash uchun maxsus mo'ljallangan. Masalan, ultrabinafsha nurlanishning qiymatini aniqlash, tojni zaryadsizlantirish printsipi asosida ishlaydigan sekin neytronlarni aniqlash va aniqlash va ushbu mavzuga bevosita aloqador bo'lmagan boshqa variantlar ko'rib chiqilmaydi.

Biz xohlaymizmi yoki yo'qmi, radiatsiya bizning hayotimizga mustahkam kirdi va uni tark etmoqchi emas. Biz bu bilan yashashni o'rganishimiz kerak, ham foydali, ham xavfli hodisa. Radiatsiya ko'rinmas va sezilmaydigan nurlanishlar sifatida namoyon bo'ladi va ularni maxsus asboblarsiz aniqlash mumkin emas.

Radiatsiya tarixi haqida bir oz

Rentgen nurlari 1895 yilda kashf etilgan. Bir yil o'tgach, uranning radioaktivligi rentgen nurlari bilan bog'liq holda topildi. Olimlar tabiatning mutlaqo yangi, shu paytgacha ko'rilmagan hodisalariga duch kelganliklarini angladilar. Qizig'i shundaki, radiatsiya hodisasi bir necha yil oldin sezilgan, ammo Nikola Tesla va Edison laboratoriyasining boshqa xodimlari rentgen nurlaridan kuyishgan bo'lsa-da, unga ahamiyat berilmagan. Sog'likka zarar har qanday narsaga bog'liq edi, lekin tirik mavjudot bunday dozalarda hech qachon uchramagan nurlarga emas. 20-asrning boshida radiatsiyaning hayvonlarga zararli ta'siri haqida maqolalar paydo bo'la boshladi. Yorqin soatlar ishlab chiqaradigan zavod ishchilari - "radium qizlari" haqidagi shov-shuvli hikoyaga qadar bunga ham ahamiyat berilmagan. Ular faqat tilning uchi bilan cho'tkalarni namlaydi. Ulardan ba'zilarining dahshatli taqdiri axloqiy sabablarga ko'ra hatto nashr etilmadi va faqat shifokorlarning kuchli asablari uchun sinov bo'lib qoldi.

1939 yilda fizik Liza Meytner, Otto Xan va Frits Strassmann bilan birgalikda, dunyoda birinchi marta uran yadrosini ikkiga bo'lgan odamlarni nazarda tutadi, tasodifan zanjir reaktsiyasi ehtimoli haqida gapiradi va shu paytdan boshlab. bomba yaratish haqidagi g'oyalarning zanjirli reaktsiyasi boshlandi, ya'ni "tinch atom" emas, balki XX asrning qonxo'r siyosatchilari, albatta, bir tiyin ham bermasdilar. Bu nimaga olib kelishini "bilgan"lar allaqachon bilishgan va yadroviy qurollanish poygasi boshlangan.

Geiger-Myuller hisoblagichi qanday paydo bo'lgan?

Ernst Ruterford laboratoriyasida ishlagan nemis fizigi Xans Geyger 1908 yilda "zaryadlangan zarrachalar" hisoblagichining ishlash printsipini allaqachon ma'lum bo'lgan ionizatsiya kamerasining keyingi rivojlanishi sifatida taklif qildi, bu past haroratda gaz bilan to'ldirilgan elektr kondansatörü edi. bosim. U 1895 yildan beri Per Kyuri tomonidan gazlarning elektr xossalarini o'rganish uchun qo'llanilgan. Geyger uni ionlashtiruvchi nurlanishni aniq aniqlash uchun ishlatish fikriga ega edi, chunki bu nurlanishlar gazning ionlanish darajasiga bevosita ta'sir ko'rsatdi.

1928 yilda Valter Myuller Geiger rahbarligida turli xil ionlashtiruvchi zarralarni ro'yxatga olish uchun mo'ljallangan bir necha turdagi radiatsiya hisoblagichlarini yaratadi. Hisoblagichlarni yaratish juda dolzarb ehtiyoj edi, ularsiz radioaktiv materiallarni o'rganishni davom ettirish mumkin emas edi, chunki fizikani eksperimental fan sifatida o'lchash asboblarisiz tasavvur qilib bo'lmaydi. Geyger va Myuller aniqlangan nurlanish turlarining har biriga sezgir hisoblagichlarni yaratish ustida maqsadli ishladilar: a, b va g (neytronlar faqat 1932 yilda kashf etilgan).

Geiger-Muller hisoblagichi oddiy, ishonchli, arzon va amaliy nurlanish sensori ekanligini isbotladi. Bu zarrachalar yoki nurlanishning ayrim turlarini o'rganish uchun eng aniq asbob bo'lmasa-da, ionlashtiruvchi nurlanishning intensivligini umumiy o'lchash uchun asbob sifatida juda mos keladi. Va boshqa detektorlar bilan birgalikda u fiziklar tomonidan tajribalarda eng aniq o'lchovlar uchun ham qo'llaniladi.

ionlashtiruvchi nurlanish

Geiger-Myuller hisoblagichining ishlashini yaxshiroq tushunish uchun, umuman olganda, ionlashtiruvchi nurlanish haqida tushunchaga ega bo'lish foydalidir. Ta'rifga ko'ra, ular normal holatda moddaning ionlanishiga olib kelishi mumkin bo'lgan barcha narsalarni o'z ichiga oladi. Bu ma'lum miqdorda energiya talab qiladi. Masalan, radioto'lqinlar yoki hatto ultrabinafsha nurlar ionlashtiruvchi nurlanish emas. Chegara "qattiq ultrabinafsha", aka "yumshoq rentgen" bilan boshlanadi. Bu turdagi nurlanishning foton turi. Yuqori energiyali fotonlar odatda gamma kvantlar deb ataladi.

Ernst Ruterford birinchi bo'lib ionlashtiruvchi nurlanishni uch turga ajratdi. Bu vakuumdagi magnit maydon yordamida eksperimental qurilmada amalga oshirildi. Keyinchalik ma'lum bo'ldiki, bu:

a - geliy atomlarining yadrolari
b - yuqori energiyali elektronlar
g - gamma kvantlar (fotonlar)

Keyinchalik neytronlar kashf qilindi. Alfa zarralari hatto oddiy qog'ozda ham osonlikcha ushlab turiladi, beta zarralari bir oz ko'proq penetratsion kuchga ega va gamma nurlari eng yuqori ko'rsatkichga ega. Eng xavfli neytronlar (havoda o'nlab metr masofada!). Elektr neytralligi tufayli ular modda molekulalarining elektron qobiqlari bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. Ammo ehtimolligi ancha yuqori bo'lgan atom yadrosida bir marta ular, qoida tariqasida, radioaktiv izotoplarning paydo bo'lishi bilan uning beqarorligi va parchalanishiga olib keladi. Va allaqachon ular, o'z navbatida, parchalanib, ionlashtiruvchi nurlanishning butun "guldastasini" tashkil qiladi. Eng yomoni, nurlangan ob'ekt yoki tirik organizmning o'zi ko'p soatlar va kunlar davomida nurlanish manbai bo'lib qoladi.

Geiger-Myuller hisoblagichining qurilmasi va uning ishlash printsipi

Gaz chiqarish Geiger-Myuller hisoblagichi, qoida tariqasida, muhrlangan naycha, shisha yoki metall shaklida ishlab chiqariladi, undan havo evakuatsiya qilinadi va uning o'rniga inert gaz (neon yoki argon yoki ularning aralashmasi) qo'shiladi. past bosim ostida, halogenlar yoki spirt aralashmasi bilan. Naychaning o'qi bo'ylab ingichka sim cho'zilgan va metall silindr u bilan koaksiyal joylashgan. Naycha ham, sim ham elektroddir: trubka katod, sim esa anoddir. Doimiy kuchlanish manbasidan minus katodga ulanadi va doimiy kuchlanish manbasidan ortiqcha anodga katta doimiy qarshilik orqali ulanadi. Elektr bilan kuchlanish bo'luvchisi olinadi, uning o'rta nuqtasida (qarshilik va hisoblagichning anodining birikmasi) kuchlanish manbadagi kuchlanishga deyarli tengdir. Odatda bu bir necha yuz volt.

Naychadan ionlashtiruvchi zarracha uchib o'tganda, yuqori intensivlikdagi elektr maydonidagi inert gazning atomlari bu zarracha bilan to'qnashuvni boshdan kechiradi. To'qnashuv paytida zarracha tomonidan berilgan energiya gaz atomlaridan elektronlarni ajratish uchun etarli. Olingan ikkilamchi elektronlarning o'zlari yangi to'qnashuvlarni shakllantirishga qodir va shuning uchun elektronlar va ionlarning butun ko'chkisi olinadi. Elektr maydoni ta'sirida elektronlar anodga, musbat zaryadlangan gaz ionlari esa trubaning katodiga qarab tezlashadi. Shunday qilib, elektr toki paydo bo'ladi. Ammo zarrachaning energiyasi to'liq yoki qisman to'qnashuvlarga sarflanganligi sababli (zarracha naycha orqali uchib o'tdi), ionlangan gaz atomlarini etkazib berish ham tugaydi, bu ma'qul va ba'zi qo'shimcha choralar bilan ta'minlanadi, biz buni hisoblagichlarning parametrlarini tahlil qilishda muhokama qiladi.

Zaryadlangan zarracha Geiger-Myuller hisoblagichiga kirganda, natijada paydo bo'lgan oqim tufayli trubaning qarshiligi pasayadi va u bilan yuqorida muhokama qilingan kuchlanish bo'luvchining o'rta nuqtasidagi kuchlanish. Keyin trubaning qarshiligi, uning qarshiligining oshishi tufayli tiklanadi va kuchlanish yana bir xil bo'ladi. Shunday qilib, biz salbiy kuchlanish pulsini olamiz. Momentni hisoblash orqali biz o'tayotgan zarralar sonini taxmin qilishimiz mumkin. Anod yaqinidagi elektr maydon kuchi ayniqsa kichik o'lchamlari tufayli yuqori bo'lib, bu hisoblagichni yanada sezgir qiladi.

Geiger-Myuller hisoblagichlarining dizaynlari

Zamonaviy Geiger-Muller hisoblagichlari ikkita asosiy versiyada mavjud: "klassik" va tekis. Klassik hisoblagich gofrirovka qilingan yupqa devorli metall naychadan qilingan. Hisoblagichning gofrirovka qilingan yuzasi trubkani qattiq, tashqi atmosfera bosimiga chidamli qiladi va uning ta'siri ostida qulab tushishiga yo'l qo'ymaydi. Quvurning uchlarida shisha yoki termoset plastmassadan tayyorlangan muhrlangan izolyatorlar mavjud. Ular shuningdek, asboblar pallasiga ulanish uchun terminallar-qopqoqlarni o'z ichiga oladi. Naycha belgilangan va bardoshli izolyatsiyalovchi lak bilan qoplangan, albatta, uning xulosalaridan tashqari. Qo'rg'oshinlarning polaritesi ham belgilanadi. Bu ionlashtiruvchi nurlanishning barcha turlari, ayniqsa beta va gamma uchun universal hisoblagich.

Yumshoq b-nurlanishga sezgir hisoblagichlar boshqacha ishlab chiqariladi. b-zarrachalarning qisqa diapazoni tufayli ular beta-nurlanishni zaif kechiktiradigan slyuda oynasi bilan tekis bo'lishi kerak, bunday hisoblagichning variantlaridan biri radiatsiya sensori. BETA-2. Hisoblagichlarning barcha boshqa xususiyatlari ular ishlab chiqarilgan materiallar bilan belgilanadi.

Gamma nurlanishini ro'yxatga olish uchun mo'ljallangan hisoblagichlar katta zaryad soniga ega bo'lgan metallardan yasalgan katodni o'z ichiga oladi yoki bunday metallar bilan qoplangan. Gaz gamma-fotonlar tomonidan juda yomon ionlangan. Ammo boshqa tomondan, gamma-fotonlar, agar u to'g'ri tanlangan bo'lsa, katoddan ko'plab ikkilamchi elektronlarni chiqarib yuborishga qodir. Beta-zarralar uchun Geiger-Myuller hisoblagichlari zarrachalarning yaxshi o'tkazuvchanligi uchun nozik oynalar bilan ishlab chiqariladi, chunki ular oddiy elektronlar bo'lib, ular hozirgina ko'p energiya olgan. Ular materiya bilan juda yaxshi munosabatda bo'lib, bu energiyani tezda yo'qotadilar.

Alfa zarralari holatida vaziyat yanada yomonroq. Shunday qilib, bir necha MeV darajasidagi juda munosib energiyaga qaramay, alfa zarralari yo'lda bo'lgan molekulalar bilan juda kuchli o'zaro ta'sir qiladi va tezda energiyani yo'qotadi. Agar materiya o'rmon bilan, elektronni o'q bilan solishtiradigan bo'lsak, alfa zarralarini o'rmondan yorilib ketayotgan tank bilan solishtirish kerak bo'ladi. Biroq, oddiy hisoblagich a-nurlanishga yaxshi javob beradi, lekin faqat bir necha santimetrgacha bo'lgan masofada.

Ionlashtiruvchi nurlanish darajasini ob'ektiv baholash uchun dozimetrlar umumiy foydalanish uchun hisoblagichlarda ular ko'pincha parallel ravishda ishlaydigan ikkita hisoblagich bilan jihozlangan. Ulardan biri a va b nurlanishga, ikkinchisi g-nurlariga nisbatan sezgir. Ikki hisoblagichni ishlatish uchun bunday sxema dozimetrda amalga oshiriladi RADEX RD1008 va dozimetr-radiometrda RADEX MKS-1009 hisoblagich o'rnatilgan BETA-2 va BETA-2M. Ba'zan taymerlar orasiga kadmiy qo'shimchasini o'z ichiga olgan qotishmadan tayyorlangan bar yoki plastinka qo'yiladi. Neytronlar bunday chiziqqa urilganda g-nurlanish sodir bo'ladi, bu qayd etiladi. Bu oddiy Geiger hisoblagichlari deyarli sezgir bo'lmagan neytron nurlanishini aniqlay olish uchun amalga oshiriladi. Yana bir usul - tanani (katodni) neytronlarga sezgirlik berishga qodir bo'lgan aralashmalar bilan qoplash.

Chiqindilarni tezda o'chirish uchun galogenlar (xlor, brom) gaz bilan aralashtiriladi. Spirtli ichimliklar bug'lari bir xil maqsadga xizmat qiladi, garchi bu holda alkogol qisqa umr ko'radi (bu odatda alkogolning o'ziga xos xususiyati) va "hushyor" hisoblagich doimo "jiringlay boshlaydi", ya'ni u belgilangan rejimda ishlay olmaydi. Bu juda ko'p emas 1e9 impulslar (milliard) ro'yxatdan keyin bir joyda sodir bo'ladi. Halojen hisoblagichlar ancha bardoshlidir.

Geiger hisoblagichlarining parametrlari va ish rejimlari

Geiger hisoblagichlarining sezgirligi.

Hisoblagichning sezgirligi namunali manbadan olingan mikro-rentgenlar sonining ushbu nurlanishdan kelib chiqqan impulslar soniga nisbati bilan baholanadi. Geiger hisoblagichlari zarrachalar energiyasini o'lchash uchun mo'ljallanmaganligi sababli, aniq baholash qiyin. Hisoblagichlar standart izotop manbalariga nisbatan kalibrlangan. Shuni ta'kidlash kerakki, bu parametr har xil turdagi hisoblagichlar uchun juda katta farq qilishi mumkin, quyida eng keng tarqalgan Geiger-Muller hisoblagichlarining parametrlari keltirilgan:

Geiger-Myuller hisoblagichi Beta 2- 160 ÷ 240 imps / mkR

Geiger-Myuller hisoblagichi Beta 1- 96 ÷ 144 imps / mkR

Geiger-Myuller hisoblagichi SBM-20- 60 ÷ 75 impulslar / mkR

Geiger-Myuller hisoblagichi SBM-21- 6,5 ÷ 9,5 imps/µR

Geiger-Myuller hisoblagichi SBM-10- 9,6 ÷ 10,8 imps/mkR

Kirish oynasi maydoni yoki ish joyi

Radioaktiv zarralar uchib o'tadigan radiatsiya sensori maydoni. Bu xususiyat sensorning o'lchamlari bilan bevosita bog'liq. Hudud qanchalik katta bo'lsa, Geiger-Myuller hisoblagichi shunchalik ko'p zarralarni ushlaydi. Odatda bu parametr kvadrat santimetrda ko'rsatiladi.

Geiger-Myuller hisoblagichi Beta 2- 13,8 sm 2

Geiger-Myuller hisoblagichi Beta 1- 7 sm 2

Ushbu kuchlanish operatsion xarakteristikaning taxminan o'rtasiga to'g'ri keladi. Operatsion xarakteristikasi ro'yxatga olingan impulslar sonining kuchlanishga bog'liqligining tekis qismidir, shuning uchun u "plato" deb ham ataladi. Shu nuqtada, eng yuqori ish tezligiga (yuqori o'lchov chegarasi) erishiladi. Oddiy qiymat 400 V.

Hisoblagichning operatsion xarakteristikasining kengligi.

Bu uchqunning parchalanish kuchlanishi va xarakteristikaning tekis qismidagi chiqish kuchlanishi o'rtasidagi farq. Odatdagi qiymat 100 V.

Hisoblagichning operatsion xarakteristikasining nishabi.

Nishab bir voltga impulslarning ulushi sifatida o'lchanadi. O'lchovlarning statistik xatosini tavsiflaydi (impulslar sonini hisoblash). Oddiy qiymat 0,15% ni tashkil qiladi.

Hisoblagichning ruxsat etilgan ish harorati.

Umumiy maqsadlar uchun hisoblagichlar uchun -50 ... +70 daraja Selsiy. Agar hisoblagich kameralarda, kanallarda va murakkab uskunalarning boshqa joylarida ishlayotgan bo'lsa, bu juda muhim parametr: tezlatgichlar, reaktorlar va boshqalar.

Hisoblagichning ishchi resursi.

Hisoblagich o'qishlari noto'g'ri bo'la boshlagan paytgacha qayd etadigan impulslarning umumiy soni. Organik qo'shimchalar bo'lgan qurilmalar uchun o'z-o'zidan o'chirish odatda 1e9 (o'ndan to'qqizinchi kuch yoki bir milliard) ni tashkil qiladi. Resurs faqat hisoblagichga ish kuchlanishi qo'llanilganda hisobga olinadi. Hisoblagich oddiygina saqlangan bo'lsa, bu resurs iste'mol qilinmaydi.

Hisoblagichning o'lik vaqti.

Bu o'tuvchi zarracha tomonidan ishga tushirilgandan so'ng, hisoblagich oqim o'tkazadigan vaqt (tiklash vaqti). Bunday vaqtning mavjudligi puls chastotasining yuqori chegarasi mavjudligini anglatadi va bu o'lchov oralig'ini cheklaydi. Odatdagi qiymat 1e-4 s, ya'ni o'n mikrosoniya.

Shuni ta'kidlash kerakki, o'lik vaqt tufayli sensor "miqyosdan tashqari" bo'lib chiqishi va eng xavfli daqiqada jim bo'lishi mumkin (masalan, ishlab chiqarishdagi o'z-o'zidan zanjirli reaktsiya). Bunday holatlar bo'lgan va ular bilan kurashish uchun qo'rg'oshin ekranlari qo'llaniladi, ular favqulodda signalizatsiya tizimlari sensorlarining bir qismini qoplaydi.

Shaxsiy hisoblagich foni.

Hisoblagichlarning sifatini baholash uchun qalin devorlarga ega bo'lgan qo'rg'oshin kameralarida o'lchanadi. Odatdagi qiymat daqiqada 1 ... 2 zarba.

Geiger hisoblagichlarining amaliy qo'llanilishi

Sovet va hozirgi Rossiya sanoati Geiger-Myuller hisoblagichlarining ko'p turlarini ishlab chiqaradi. Mana bir nechta keng tarqalgan brendlar: STS-6, SBM-20, SI-1G, SI21G, SI22G, SI34G, Gamma seriyasining hisoblagichlari, seriyaning so'nggi hisoblagichlari " Beta' va boshqalar ko'p. Ularning barchasi radiatsiyani nazorat qilish va o'lchash uchun ishlatiladi: atom sanoati ob'ektlarida, ilmiy va ta'lim muassasalarida, fuqarolik mudofaasida, tibbiyotda va hatto kundalik hayotda. Chernobil avariyasidan keyin maishiy dozimetrlar, ilgari aholiga hatto nomi bilan ham noma'lum bo'lgan, juda mashhur bo'ldi. Maishiy dozimetrlarning ko'plab markalari paydo bo'ldi. Ularning barchasi radiatsiya sensori sifatida Geiger-Muller hisoblagichidan foydalanadi. Maishiy dozimetrlarda bir-ikkita trubka yoki oxirgi hisoblagichlar o'rnatiladi.

RADYASYONLARNING MAKORLARINI O'LCHISH BIRLIKLARI

Uzoq vaqt davomida o'lchov birligi P (rentgen) keng tarqalgan edi. Biroq, SI tizimiga o'tishda boshqa birliklar paydo bo'ladi. Rentgen - bu quruq havoda hosil bo'lgan ionlar soni bilan ifodalanadigan ta'sir qilish dozasi, "nurlanish miqdori" birligi. 1 R dozasida 1 sm3 havoda 2,082e9 juft ion hosil bo'ladi (bu 1 CGSE zaryad birligiga to'g'ri keladi). SI tizimida ta'sir qilish dozasi kilogramm uchun kulonlarda ifodalanadi va rentgen nurlari bilan bu tenglama bilan bog'liq:

1 S/kg = 3876 R

So'rilgan nurlanish dozasi kilogramm uchun joul bilan o'lchanadi va Gray deb ataladi. Bu eskirgan rad birligini almashtirish uchun. So'rilgan doza tezligi sekundiga kul rang bilan o'lchanadi. Ilgari sekundiga rentgen bilan o'lchangan ta'sir qilish dozasi tezligi (EDR) endi kilogramm uchun amperda o'lchanadi. So‘rilgan dozasi 1 Gy (Kulrang) va radiatsiya sifati omili 1 bo‘lgan nurlanishning ekvivalent dozasi Sievert deb ataladi. Rem (rentgenning biologik ekvivalenti) sivertning yuzdan bir qismidir va endi eskirgan hisoblanadi. Biroq, bugungi kunda ham barcha eskirgan birliklar juda faol foydalanilmoqda.

Radiatsiya o'lchovlarida asosiy tushunchalar doza va quvvatdir. Doza - moddaning ionlashuvi jarayonida elementar zaryadlar soni, quvvat esa vaqt birligida doza hosil bo'lish tezligi. Qaysi birliklarda ifodalanishi esa did va qulaylik masalasidir.

Hatto eng kichik doza ham tanaga uzoq muddatli ta'sir qilish nuqtai nazaridan xavflidir. Xavfni hisoblash juda oddiy. Misol uchun, sizning dozimetringiz soatiga 300 millirentgenni ko'rsatadi. Agar siz bu joyda bir kun qolsangiz, siz 24 * 0,3 = 7,2 rentgen dozasini olasiz. Bu xavfli va siz bu yerdan imkon qadar tezroq ketishingiz kerak. Umuman olganda, hatto zaif nurlanishni ham aniqlagandan so'ng, undan uzoqlashish va hatto masofadan turib tekshirish kerak. Agar u "sizga ergashsa", sizni "tabriklash" mumkin, sizga neytronlar urilgan. Va har bir dozimetr ularga javob bera olmaydi.

Radiatsiya manbalari uchun vaqt birligidagi parchalanish sonini tavsiflovchi qiymatdan foydalaniladi, u faollik deb ataladi va shuningdek, ko'plab turli birliklarda o'lchanadi: Kyuri, Bekkerel, Ruterford va boshqalar. Etarli vaqt ajratish bilan ikki marta o'lchanadigan faollik miqdori, agar u kamaysa, radioaktiv parchalanish qonuniga ko'ra, manba etarlicha xavfsiz bo'lgan vaqtni hisoblash imkonini beradi.

Har qanday shaklda nazoratsiz ionlashtiruvchi nurlanish xavflidir. Shuning uchun uni ro'yxatga olish, monitoring qilish va hisobga olish zarurati tug'iladi. AIni ro'yxatdan o'tkazishning ionlash usuli - haqiqiy radiatsiya holatidan xabardor bo'lish imkonini beruvchi dozimetriya usullaridan biri.

Radiatsiyani qayd etishning ionlash usuli qanday?

Bu usul ionlanish effektlarini ro'yxatga olishga asoslangan. Elektr maydoni ionlarning qayta birlashishini oldini oladi va ularning harakatini tegishli elektrodlar tomon yo'naltiradi. Bu ionlashtiruvchi nurlanish ta'sirida hosil bo'lgan ionlar zaryadining kattaligini o'lchash imkonini beradi.

Detektorlar va ularning xususiyatlari

Ionlash usulida detektor sifatida quyidagilar qo'llaniladi:

• ionlash kameralari;
• Geiger-Myuller hisoblagichlari;
• proportsional hisoblagichlar;
• yarimo'tkazgichli detektorlar;
• va boshq.

Yarim o'tkazgichlardan tashqari barcha detektorlar gaz bilan to'ldirilgan silindrlar bo'lib, ularda ikkita elektrod ularga qo'llaniladigan doimiy kuchlanish bilan o'rnatiladi. Elektrodlarda ionlar to'planadi, ular ionlashtiruvchi nurlanishning gazsimon muhit orqali o'tishida hosil bo'ladi. Manfiy ionlar anodga, musbat ionlar esa katodga qarab harakatlanib, ionlanish tokini hosil qiladi. Uning qiymati aniqlangan zarrachalar sonini baholash va nurlanish intensivligini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.

Geiger-Myuller hisoblagichining ishlash printsipi

Hisoblagichning ishlashi zarba ionlanishiga asoslangan. Gazda harakatlanayotgan elektronlar (hisoblagich devorlariga urilganda nurlanish ta'sirida uriladi) uning atomlari bilan to'qnashib, ulardan elektronlarni chiqarib tashlaydi, buning natijasida erkin elektronlar va musbat ionlar hosil bo'ladi. Katod va anod o'rtasida mavjud bo'lgan elektr maydoni erkin elektronlarga zarba ionlanishini boshlash uchun etarli tezlanishni beradi. Ushbu reaktsiya natijasida hisoblagich orqali oqimning keskin ortishi va ro'yxatga olish moslamasi tomonidan qayd etilgan kuchlanish pulsi bilan ko'p sonli ionlar paydo bo'ladi. Keyin ko'chki oqimi o'chiriladi. Shundan keyingina keyingi zarrachani ro'yxatga olish mumkin.

Ionizatsiya kamerasi va Geiger-Myuller hisoblagichi o'rtasidagi farq.

Gaz hisoblagichi (Geiger hisoblagichi) ikkilamchi ionlanishdan foydalanadi, bu oqimning katta gaz kuchayishini hosil qiladi, bu ionlashtiruvchi modda tomonidan yaratilgan harakatlanuvchi ionlarning tezligi juda yuqori bo'lganligi sababli yangi ionlar hosil bo'ladi. Ular, o'z navbatida, gazni ionlashtirishi mumkin va shu bilan jarayonni rivojlantiradi. Shunday qilib, har bir zarracha ionlash kamerasida mumkin bo'lganidan 10 6 baravar ko'p ion hosil qiladi, bu esa hatto past intensivlikdagi ionlashtiruvchi nurlanishni ham o'lchash imkonini beradi.

Yarimo'tkazgichli detektorlar

Yarimo'tkazgichli detektorlarning asosiy elementi kristall bo'lib, ishlash printsipi ionlash kamerasidan faqat ionlar gaz bo'shlig'ida emas, balki kristall qalinligida hosil bo'lishi bilan farq qiladi.

Ionizatsiyani ro'yxatga olish usullariga asoslangan dozimetrlarga misollar

Ushbu turdagi zamonaviy qurilma ionizatsiya kameralari to'plamiga ega 27012 klinik dozimetri bo'lib, bugungi kunda standart hisoblanadi.

Shaxsiy dozimetrlar orasida KID-1, KID-2, DK-02, DP-24 va boshqalar, shuningdek, yuqorida aytib o'tilganlarning zamonaviy analogi bo'lgan ID-0,2 keng tarqalgan.