Презентация Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом. Методы обнаружения и регистрации ионизирующих излучений онлайн

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Экспериментальные методы ионизирующих излучений Для изучения ядерных явлений были разработаны многочисленные методы регистрации элементарных частиц и излучений. Рассмотрим некоторые из них, которые наиболее широко используются.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Камера Вильсона Рабочий объем камеры заполнен газом, который содержит насыщенный пар. При быстром перемещении поршня вниз газ в объеме адиабатически расширяется и охлаждается, при этом становясь перенасыщенным. Когда в этом пространстве пролетает частица, создающая на своем пути ионы, то на этих ионах образуются капельки сконденсировавшегося пара. В камере возникает след траектории частицы (трек) в виде полоски тумана.

Содержание слайда: Треки частиц (рис.1), протонов (рис.2) в камере Вильсона

Содержание слайда: Камера Вильсона в магнитном поле

Содержание слайда: Пузырьковая камера Пузырьковая камера обычно заполняется пропаном, но могут применяться и другие заполнители: водород, азот, эфир, ксенон, фреон и т.д. Рабочая жидкость находится  в перегретом состоянии, и заряженная частица, двигаясь в ней, создает центры парообразования. Пузырьки пара образуют видимый след движения частицы в жидкости. Пузырьковые камеры широко применяются для работы на ускорителях.

Содержание слайда: Треки в пузырьковой камере

Содержание слайда: Физические основы регистрации излучений

Содержание слайда: Физические основы регистрации излучений

Содержание слайда: Физические основы регистрации излучений

Содержание слайда: Физические основы регистрации излучений

Содержание слайда: Ионизационный метод основан на регистрации эффекта ионизации, т. е. на измерении величины заряда ионов, возникающих под действием излучения. Измерить ионизационный эффект можно при помощи электрического поля, которое препятствует рекомбинации атомов и придает ионам направленное движение к соответствующим электродам.

Содержание слайда: Ионизационный метод

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Ионизационный метод

Содержание слайда: Взаимодействуя с веществом, ядерное излучение наряду с ионизацией может производить возбуждение атомов и молекул. Через определенное время (в зависимости от вещества) возбужденные атомы и молекулы переходят в невозбужденное состояние с выделением энергии во внешнюю среду. У некоторых веществ (сернистый цинк, йодистый натрий, йодистый калий, антрацен, стильбен, терфенил, нафталин и др.) такой переход сопровождается испусканием энергии возбуждения в виде квантов видимого, инфракрасного и ультрафиолетового света. Внешне это проявляется в виде вспышек света, которые можно зарегистрировать с помощью соответствующих приборов. На регистрации световых вспышек-сцинтилляций, возникающих в некоторых веществах при облучении их ядерными излучениями, и основан сцинтилляционный метод.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Сцинтилляционный метод Сцинтилляционный счетчик состоит из сцинтиллятора, фотоэлектронного умножителя и электронных устройств для усиления и подсчета импульсов. Сцинтиллятор преобразует энергию ионизирующего излучения в кванты видимого света, величина которых зависит от типа частиц и материала сцинтиллятора. Кванты видимого света, попав на фотокатод, выбивают из него электроны, число которых многократно увеличивается фотоумножителем. В результате этого на выходе фотоумножителя образуется значительный импульс, который затем усиливается и сосчитывается пересчетной установкой. Таким образом, за счет энергии a-или b-частицы, g-кванта или другой ядерной частицы в сцинтилляторе появляется световая вспышка-сцинтилляция, которая затем с помощью фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) преобразуется в импульс тока и регистрируется.  

Содержание слайда: Метод сцинтилляций 1 – камера; 2 – основание; 3 – радиоактивный источник; 4 – люминесцирующий экран; 5 – микроскоп.

Содержание слайда: Сцинтилляционный метод

Содержание слайда: Сцинтилляционный метод

Содержание слайда: Сцинтилляционный метод

Содержание слайда: Сцинтилляционный метод

Содержание слайда: Сцинтилляционный метод

Содержание слайда: Сцинтилляционный метод

Содержание слайда: Полупроводниковый метод

Содержание слайда: Полупроводниковый метод

Содержание слайда:

Содержание слайда: Фотографический метод был первым методом регистрации ядерного излучения. Он основан на способности излучения разлагать галогениды серебра (AgCl, AgBr), входящие в состав чувствительных фотоэмульсий, до металлического серебра. В результате такого взаимодействия вдоль трека альфа- и бета-частиц выделяются зерна серебра и при проявлении виден след пробега ядерных частиц. Фотографический метод был первым методом регистрации ядерного излучения. Он основан на способности излучения разлагать галогениды серебра (AgCl, AgBr), входящие в состав чувствительных фотоэмульсий, до металлического серебра. В результате такого взаимодействия вдоль трека альфа- и бета-частиц выделяются зерна серебра и при проявлении виден след пробега ядерных частиц. Фотографический метод называется еще радиографическим и авторадиографическим и по существу разделяется на макрографию и микрографию. Методом радиографии можно производить качественное изучение характера распределения радиоактивных элементов в различных объектах, а также количественные определения интенсивности излучения. Последнее основано на принципе потемнения пленки в месте облучения. Между степенью потемнения (почернения) и дозой в определенных пределах существует линейная зависимость. Измеряют плотность потемнения путем фотометрирования проявленных пленок. Фотометрированню подвергают и эталонные пленки, облученные известной дозой соответствующего излучения.

Содержание слайда: Химический метод основан на том, что часть поглощенной энергии излучения переходит в химическую, что вызывает цепь химических превращений. Определение наличия излучения производится по выходу химических реакций. Так, например, при облучении раствора соли Мора ионы двухвалентного железа (Fe+2) превращаются в ионы железа трехвалентного (Fe+3); одновременно изменяются электрический потенциал и окраска раствора, которые можно определить соответствующими способами.

Содержание слайда: Сущность калориметрического метода сводится к тому, что большая часть поглощенной энергии преобразуется в тепловую, количество последней определяется с помощью калориметров. Доза в 5 Грей повысит температуру поглотителя всего на одну тысячную градуса. Необходимость измерять чрезвычайно малые изменения температуры ограничивают применение теплового метода. Он используется в основном в лабораторных условиях для исследовательских целей. Химические и калориметрические методы применяются главным образом при измерении больших доз и мощных потоков ионизирующих излучений.

Содержание слайда: Тепловой метод