Для грубых оценок максимальных пробегов β –частиц в алюминии и воздухе можно использовать следующие формулы:
для воздуха (10)
для алюминия (11)
В этих формулах энергия β –частиц выражена в МэВ и длина пробега получается в см.
Пробег частиц имеет важное значение для определения оптимальной толщины пробы измеряемого образца и толщины защитных экранов.
Пробы могут быть тонкими и толстыми. Тонкой считается такая проба, для которой можно пренебречь поглощением и рассеянием β –частиц веществом самой пробы. Изготовление тонких проб очень трудоемкое дело. Как правило, готовятся толстыепробы, т.е. такие пробы, для которых дальнейшее увеличение толщины не приводит к увеличению скорости счета. Толстые пробы применяются, как правило, при измерении удельной активности. В данной работе применяются толстые пробы.
Используя данные о максимальных пробегах β -частиц, нетрудно рассчитать толщину защитных экранов, предохраняющую человека от воздействия внешних потоков β -излучения. Очевидно, что эта толщина должна быть больше максимального пробега β –частиц. Материал, выбираемый для защитных экранов, должен быть легким (алюминий, органическое стекло), так как в веществе в результате взаимодействия с β –частицами возникает тормозное рентгеновское излучение, которое является проникающим. Интенсивность рентгеновского излучения прямо пропорциональна квадрату зарядового числа атомного ядра тормозящего вещества.
Максимальная энергия бета-частиц большинства "чернобыльских" радионуклидов не превышает 2 МэВ. Соответственно в воздухе их пробеги не превышают 10м, в биологической ткани - 10 см, в алюминии - 5 мм. В значительной мере β -излучение этих радионуклидов задерживается одеждой, а если и достигает тела, то проникает практически на глубину всего лишь нескольких миллиметров. Достаточно знать о наличии β-излучения, чтобы средствами индивидуальной защиты предотвратить попадание радионуклидов внутрь организма.
Наибольшую опасность внешние потоки бета-частиц представляют для хрусталика глаз. Если возможно облучение β-активными радионуклидами, для которых , для защиты глаз необходимо использовать очки из органического стекла или прозрачные плексигласовые щитки. Для защиты кожи рук рекомендуется применять защитные перчатки.
Бета-радиометр РУБ-91
Бета-радиометр РУБ-91 "Адани" предназначен для измерения удельной (объемной) активности стронция-90 в природных объектах и продуктах питания.
Бета-радиометр позволяет проводить измерения в твердых и сыпучих образцах, сухих и сублимированных продуктах питания, а также пробах почв на фоне радионуклидов техногенного происхождения, таких как цезий-137, рутений-106, церий-144 и естественного радионуклида калия-40.
Принцип действия бета-радиометра основан на анализе амплитудного распределения импулъсов, возникающих в сцинтилляционном детекторе при попадании в него β –частиц. Вычисление активности исследуемого образца производится на основе анализа распределения импульсов по амплитуде.
Блок-схема β- радиометра представлена на рис. I.
Рис. I. Блок-схема бета-радиометра
БД - блок детектирования;
БА - блок анализатора;
BI, B2 - сигналы сцинтилляционных датчиков.
Упрощенная структурная схема блока детектирования приведена на рис. 2.
β -частица, испускаемая пробой П, вызывает вспышку в одном из сцинтилляторов CI или С2. Вспышки, попадая на один из фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) Ф1 или Ф2, преобразуются в электрические импульсы.
Рис.2. Упрощенная структурная схема блока БД.
Импульсы тока с выходов ФЭУ через усилители У1 и У2 поступают на соответствующие выходы BI и В2.