- •Ветеринарная и сельскохозяйственная радиобиология
- •Пос. Персиановский
- •Тема 1 основы радиационной безопасности и организация работы с источниками ионизирующих излучений
- •Определение класса работы лаборатории (оспорб-99)
- •Нормы радиационной безопасности (нрб-99)
- •Основные дозовые пределы внешнего и внутреннего облучения,
- •Меры индивидуальной защиты и профилактики при работе с радиоактивными веществами
- •Средства индивидуальной защиты
- •Основные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений
- •Контрольные вопросы
- •Масса (объем) средних проб контролируемых объектов для радиологических исследований, необходимая для обеспечения погрешности измерения не более ±50 %
- •Нормы отбора средних проб животноводческой продукции и кормов
- •Отбор проб мяса и субпродуктов
- •Нормы отбора проб мяса птицы
- •Отбор проб рыбы
- •Отбор проб яиц
- •Отбор проб натурального меда
- •Отбора проб кормов и продуктов для радиометрического исследования
- •Контрольные вопросы
- •Отбор проб растений
- •Норма отбора кормов (грубые, сочные, концентрированные, корнеклубнеплоды)
- •Отбор проб зерна
- •Отбор точечных проб при погрузке (выгрузке) зерна
- •Отбор точечных проб зерна из мешков
- •Составление объединенной пробы
- •Выделение средней пробы
- •Отбор проб корнеплодов, клубнеплодов
- •Отбор проб травы и зеленой массы сельскохозяйственных культур
- •Контрольные вопросы
- •Тема 4 подготовка проб к радиометрии
- •Общие положения
- •Высушивание проб
- •Обугливание проб
- •Озоление проб
- •Контрольные вопросы
- •Тема 5 основные методы радиометрии и использование эталонов для относительных измерений
- •Контрольные вопросы
- •Приготовление калиевого эталона
- •Определение коэффициента связи установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Расчетный экспресс-метод определения удельной активности проб в «толстом» слое
- •Порядок выполнения работы
- •Значение коэффициента к
- •Относительный экспресс-метод определения удельной активности проб в «толстом» слое
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок проведения испытаний Измерение фона
- •Подготовка и размещение проб
- •Проведение измерений и расчетов
- •Контрольные вопросы
- •Пример проведения расчетов
- •Назначение и область применения
- •Состав комплекса
- •Устройство и работа комплекса
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные значения и допустимые отклонения
- •1. Работа с бета-спектрометром
- •Порядок работы:
- •Контрольные вопросы
- •3. Оформление результатов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Значение функции ех-
- •Ветеринарная и сельскохозяйственная радиобиология
- •346493, Ростовская область, Октябрьский (с) район, пос. Персиановский
Контрольные вопросы
Как подготовить пробы объектов ветнадзора для определения объемной и удельной активности радионуклидов экспресс методами?
Охарактеризуйте основные этапы подготовки проб к радиометрии?
3. Что такое коэффициент озоления и как он рассчитывается?
Тема 5 основные методы радиометрии и использование эталонов для относительных измерений
Цель занятия: изучить основные методы радиометрии и требования, предъявляемые к эталонам радиоактивных излучений.
Скорость счета (импульсы в единицу времени) не отражает активность исследуемого образца, так как она выражает только часть радиоактивных распадов, зарегистрированных счетной установкой. Для того, чтобы судить об истинной активности препарата (распадах в единицу времени или беккерелях), необходимо использовать основные методы радиометрии: абсолютный, расчетный и относительный.
Абсолютный метод основан на применении прямого счета альфа- и бета- частиц при радиометрии препарата в условиях четырехпийной геометрии на установках-радиометр2154-1М, «Протока», УМФ-3 и др. Для этих целей используют четырехпийные счетчики, конструкция которых позволяет поместить измеряемый образец внутрь счетчика и окружить его рабочим объемом газа (газопроводный счетчик типа СА-4БФЛ) или жидким сцинтиллятором (жидкостной сцинтилляционный датчик) .
В данном случае при радиометрии используется полный телесный угол 4 π. Благодаря этому улавливаются и регулируются почти все частицы, излучаемые образцом.
Расчетный метод позволяет определить активность препарата с учетом потерь при измерении. Для этого необходимо определить скорость счета от препарата и внести ряд по-(Правочных коэффициентов.
Пользуясь данным методом, приходится большую часть поправочных коэффициентов определить путем расчетов, что делает этот метод трудоемким и малопроизводительным при массовых исследованиях.
Расчет активности препарата ведется по формуле.
Апр = |
Wопр |
, |
60××k×e×p×q×r×j |
где Wопр — скорость счета от пробы без фона;
60 — коэффициент для выражения активности в беккерелях (распадов в минуту);
— поправочный коэффициент на геометрические условия радиометрии. Определяется расстоянием между препаратом и счетчиком h, радиусом окна счетчика rc и радиусом препарата rп (см.). Этот коэффициент можно определить по таблице, предварительно получив результаты от деления h/rс и rп/rс или по формуле:
=0,5 1– |
h |
); |
rc2 +h2 |
е — поправка на разрешающую способность установки. При скорости счета, равной или меньше3000 имп/мин, равна 1;
К — поправочный коэффициент на поглощение бетачастиц в слое воздуха между препаратом и счетчиком и стенкой счетчика. Коэффициент рассчитывается по формуле:
– К = е |
0,693tэф |
∆×1/2 | |
|
|
где е — основание натуральных логарифмов (е = 2,72);
∆×1/2 — слой половинного ослабления;
tэф — эффективная толщина преграды мг/см2, которая определяется следующим образом:
tэф=( tсч +1,293h)σ,
где tсч — толщина входного окна счетчика, мг/см2;
h — расстояние от препарата до анода счетчика, см;
σ — коэффициент зависимости от поправочного коэффициента на геометрические условия измерения, его находят по следующим данным:
|
0,05 |
0,1 |
0,15 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,35 |
0,40 |
σ |
1,06 |
1,10 |
1,18 |
1,27 |
1,37 |
1,50 |
1,65 |
1,85 |
Р — поправка на поглощение бета-частиц в слое препарата.
Если толщина слоя препарата (мг/см2) равна или меньше 0,1∆×1/2 или больше 4–5∆×1/2, то Р=1 (тонкий или толстый слой препарата).
q — поправка на обратное рассеяние бета-частиц
Поправку на обратное рассеяние определяют по следующим данным:
E, МэВ |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,64 |
1,8 |
2,0 |
2,25 |
Q |
1,13 |
1,15 |
1,18 |
1,21 |
1,23 |
1,25 |
1,27 |
1,28 |
1,28 |
1,29 |
r — поправка на схему распада для многих бета-излучателей составляет 1, то есть при каждом распаде ядра освобождается одна бета-частица, для К — 40 = 0,88.
j — поправка на гамма-излучение вводится в том случае, если изотоп является смешанным бета- гамма-излучателем. Для получения поправки определяют скорость счета от исследуемого препарата N11 (имп/мин) за счет бета- и гамма-излучений. Затем экранируют препарат полным поглощением бета-частиц и определяют скорость счета — N21 (имп/мин). Поправку определяют по формуле:
γ = 1 + |
N21 – Nф |
. |
N11 – Nф |
Сравнительный (относительный) метод основан на сравнении скорости счета от эталона (препарата с известной активностью) со скоростью счета измеряемого образца.
Необходимыми условиями для проведения относительных измерений являются следующие:
одинаковые формы и размеры измеряемого препарата и эталона;
одинаковое расстояние между препаратом и счетчиком, эталоном и счетчиком;
использование подложек из одного материала и равной толщины;
выполнение всех измерений опыта на одной и той же установке с одним и тем же счетчиком.
Выбор радионуклида в качестве эталона определяется такими физическими показателями как тип распада, схема распада, период полураспада, энергией излучения.
Тип распада определяет вид излучения, а следовательно, энергию, плотность ионизации и проникающую способность.
Схема распада. Чем проще схема, тем легче вести расчеты.
Период полураспада. Чем больше период полураспада, тем удобнее пользоваться эталоном длительное время.
Энергия излучения. Энергия излучения эталона и измеряемого препарата должна быть примерно одинаковой.
Эталоны изготавливаются в основном на специализированных предприятиях, а некоторые можно изготовить в лабораторных условиях (калиевый эталон).
На эталон, изготовленный на специализированном предприятии, выдается паспорт, в котором указаны основные его параметры (изотоп элемента, форма и размер препарата, дата изготовления и активность на момент изготовления).
Такие эталоны поступают в опломбированных специальных контейнерах и пеналах.
Если радионуклид, используемый в качестве эталона, имеет небольшой период полураспада, то при проведении относительных измерений необходимо провести коррекцию его активности по формуле:
– Аt=A0×e |
0,693×t |
, |
T |
где А – активность эталона в данный момент времени;
А0 – активность эталона при изготовлении;
е – основание натурального логарифма (е = 2,72);
t – время, прошедшее с момента изготовления препарата;
Т –период полураспада.
Так как е – величина постоянная, то для упрощения расчетов можно использовать
0,693×t |
T |
таблицу 1 (см. приложение), в которой выражение берется за Х и по таблице определяют е-х.
Таким образом, можно определить активность эталона в любой момент времени.