5.7. Поправка на самопоглощение и саморассеяние излучения в источнике

Слой активного вещества измеряемого источника поглоща­ет и рассеивает свое собственное излучение. Это вызывает необ­ходимость введения поправок на самопоглощение и саморас­сеивание.

П оправка на самопоглощение определяется как отноше­ние числа частиц испускаемых с поверхности источника в телесный угол к числу частиц испускаемых в слое актив­ного вещества источника в тот же телесный угол .

(61)

Величина поправки на самопоглощение зависит от толщи­ны источника, атомного номера активного вещества и макси­мальной энергии бета-частиц, испускаемых источником. Точный вид зависимости от указанных факторов окончательно не ус­тановлен, и ее определение производится экспериментально для каждого изучаемого изотопа в веществе того соединения, в ко­тором изотоп поступает на радиометрическое измерение.

П

(62)

оправка на самопоглощение излучения может быть опре­делена по формуле:

где - активность источника с поверхности в полусферу част/мин;

- удельная активность источника, част/(г мин);

- массовый коэффициент ослабления бета-излучения в источнике, см²/г;

- активность источника с учетом самопоглощения бета-излучения, част/мин;

- толщина слоя источника;

- площадь источника, см².

Точность определения поправки самопоглощения по формуле (62) невелика, и ею следует пользоваться лишь для приближенных оценок. Формула (62) непригодна также дня источников, толщина которых превышает толщину слоя насыщения.

П ри толщине активного слоя источника свыше по­правку на самопоглощение можно рассчитать по формуле

(63)

Одновременно с самопоглощением происходит рассеяние бета-частиц в веществе источника. Угловое распределение бе­та-излучения вследствие рассеяния в материале активного ис­точника становится анизотропным. При увеличении толщи­ны источника растет число бета-частиц, вылетающих перпен­дикулярно к поверхности источника, что приводит к увеличе­нию скорости счета. Поправку на саморассеяние (или анизотро­пию излучения) можно определить по формуле:

(64)

где - половинная аппертура угла, под которым виден чувст­вительный объем счетчика из центра источника, градусы.

.Расчет по формуле (64) можно производить при толщине источника более (1,5÷2) при которой окончательно устанав­ливается косинусоидальное угловое распределение бета-излучения.

П оправки на самопоглощение и саморассеяние излучения не вводятся для источников, толщина которых меньше при и при - атомный номер материала источника), так как вносимая при этом ошибка составляет ме­нее 1%. При толщине слоя, равной 0,1 ошибка увеличива­ется до 5 ÷15% в зависимости от энергии измеряемого изотопа . Самопоглощение и саморассеяние бета-излучения изучены недостаточно, поэтому при вычислении поправок по вышепри­веденным формулам ошибка может достигать 20+40%.

5.8. Поправка на обратное отражение излучения от подложки

Бета-частицы отражаются подложкой, на которую нанесен источник, в результате чего увеличивается число бета-частиц, вылетающих в сторону счетчика. Отношение скорости счета источника, нанесенного на подложку, к скорости счета того же источника без подложки, называется поправкой на обратное отражение излучения

(65)

Величина растет с увеличением толщины подложки, энергии бета-частиц, атомного номера подложки и убывает с ростом толщины источника и увеличением телесного угла. Наибольшее значение поправка имеет при толщине подлож­ки, равной примерно 1/5 величины максимального пробега бе­та-частиц в материале подложки. При толщине активного слоя источника свыше (1,5÷2,5) поправку на обратное отраже­ние можно принять равной единице.

В практике радиометрических измерений наибольшее распространение получили подложки, изготовленные из алюминия и свинца.

П оправка на обратное отражение излучения от этих подло­жек определяется по формулам:

(66)

(67)