Фундаментальная радиохимия

Основу любого метода регистрации составляет взаимодействие излучения с веществом (см. предыдущий раздел). Методы регистрации можно классифицировать в зависимости от того, какой именно эффект взаимодействия используется. Различают: а) ионизационные методы, которые основаны на ионизирующем действии излучения; б) сцинтилляционные методы, в основе которых лежит способность ряда материалов превращать энергию ядерных излучений в энергию фотонов светового излучения; в) авторадиографические методы, в которых используются химические реакции в фотоэмульсиях, протекающие под действием излучения исследуемого образца.

Кроме перечисленных существуют и другие способы регистрации излучения, пригодные для решения специальных задач.

В детектор, как правило, попадает не все излучение исследуемого радиоактивного препарата, а только какая-то его часть. Доля излучения, не зарегистрированная детектором, зависит от геометрического расположения препарата относительно детектора, поглощения излучения в самом препарате и на пути между препаратом и детектором и других причин. К тому же не все излучение, попавшее в детектор, будет обязательно зарегистрировано. Поэтому переход от показаний прибора, полученных при регистрации излучения исследуемого препарата и отнесенных к единице времени (т. е. от регистрируемой активности), к числу актов распада, происшедших в препарате за единицу времени (т. е. к абсолютной активности препарата), требует введения ряда поправочных коэффициентов. Произведение всех этих коэффициентов представляет собой коэффициент регистрации Кр (о котором уже говорилось ранее). Связь между абсолютной активностью препарата а и его регистрируемой активностью определяется формулой a = I / K_p. Точное определение коэффициента регистрации часто связано с большими трудностями. Довольно часто при выполнении работ с использованием метода радиоактивных индикаторов нет необходимости переходить от к а. На практике обычно удовлетворяются значениями , найденными непосредственно из показаний регистрирующего прибора. Пользоваться значениями вместо соответствующих значений а можно лишь в тех случаях, если при измерении препаратов одного и того же радионуклида с абсолютными активностями а₁, а₂, а_i, коэффициент регистрации K_p остается постоянным, т. е. справедливы соотношения a_i= I_i / K_p . Измерения радиоактивности, при которых выполняется указанное условие, называют относительными.

Для практических целей определения активности значение коэффициента регистрации K_p определяют по следующей формуле:

K_p= I_i/ а,

где – K_p-имп/расп, коэффициент регистрации для исследуемого радионуклида, I_i, имп/сек – регистрируемая скорость счета эталона с активностью а, расп/сек (активность должна быть пересчитана на момент измерения).

Коэффициент регистрации в отличии от абсолютной эффективности содержит в себе данные о схеме распада и применим только для данного радионуклида.

Приближенное значение коэффициента регистрации (счетности) можно получить и не имея эталонного препарата определяемого радионуклида, если в распоряжении исследователя есть эталон другого радионуклида с похожей схемой распада (тот же тип излучения и близкие значения энергий). При этом исследуемый препарат изготовляют геометрически и технологически идентичным имеющемуся эталону-заменителю (одинаковая форма и размеры, один и тот же материал подложки и др.). В результаты измерений вносят только поправки на схему распада (если они существенны).

Иногда можно использовать эталон радионуклида, даже резко отличающегося от исследуемого по одному из важных параметров (например, по энергии излучения). При этом поступают следующим образом, с помощью эталона определяют его геометрический коэффициент (с учетом всех остальных поправок), а затем найденное значение этого коэффициента используют при определении активности исследуемого препарата в тех же самых геометрических условиях.

Тем не менее, самое надежное значение коэффициента счетности можно получить только с помощью стандартного препарата радионуклида, тождественного с определяемым.

Любой метод регистрации обеспечивает выполнение условия относительных измерений, в частности, если режим работы детектора (напряжение, температура и т. д.) правильно подобран и поддерживается в ходе измерения на постоянном уровне. Использование различных методов регистрации связано с разными затратами труда и средств, поэтому в каждом конкретном случае следует искать наиболее простой путь регистрации. Выбор наилучшего метода регистрации требует знания индивидуальных особенностей различных методов, которые обсуждаются ниже.

2. Ионизационные методы