8.1 Калибровка спектрометра

Идентификация радионуклидов при спектрометрии проводится по положению пиков полного поглощения энергии на энергетической шкале прибора. Прежде чем проводить идентификацию, необходимо соотнести значение энергии с номером канала анализатора, т. е. провести энергетическую калибровку спектрометра. Для этой цели набирают спектр стандартных источников γ-излучения. Спектр, по которому проводится энергетическая калибровка, должен содержать несколько хорошо сформированных пиков. Процедуру нужно повторять периодически, в зависимости от стабильности работы источника высокого напряжения, усилителя и анализатора.

Калибровкой по эффективности называют определение зависимости эффективности регистрации γ-квантов от их энергии.

Рис. 4. Пример кривой зависимости эффективности регистрации γ-квантов от их энергии

Эффективность регистрации ε – это отношение числа зарегистрированных детектором γ-квантов (в данном случае – площадь пика полного поглощения энергии) к общему числу γ-квантов соответствующей энергии, испущенных источником. Пример графика зависимости эффективности регистрации от энергии для спектрометра приведён на рис. 4.

Для калибровки по эффективности необходимо иметь источники, содержащие ряд радионуклидов с известной активностью, излучающих γ-кванты в широком энергетическом диапазоне. Если определяемый радионуклид не входит в набор стандартов, эффективность для него получают интерполяцией.

Если проводится определение активности только одного радионуклида, часто нет необходимости строить кривую эффективность – энергия. Эффективность определяется путем измерения стандартного препарата, содержащего определяемый радионуклид в аналогичных условиях.

Эффективность регистрации γ-квантов определяется

- чувствительностью детектора к γ-квантам данной энергии,

- ослаблением γ-квантов материалом образца (самооослаблением),

- геометрическими факторами,

- ослаблением γ-квантов между источником и чувствительным объемом детектора.

8.2 Идентификация радионуклидов

Идентификация пиков может быть нелёгкой задачей, поскольку число γ-излучающих нуклидов превышает тысячу, а известных γ-линий насчитывается более двадцати тысяч. Идентификация радионуклидов проводится по энергии γ-линий и их интенсивности. В ряде случаев для идентификации используют также и период полураспада, рассчитанный по изменению площади соответствующего пика. Облегчить идентификацию могут электронные библиотеки или справочники. Библиотеки γ-спектров и γ-линий радионуклидов доступны также в сети Интернет (например, http://nucleardata.nuclear.lu.se/nucleardata/toi/). Кроме пиков, соответствующих энергии γ-линий, могут наблюдаться пики одиночного и двойного вылета. При высокой загрузке спектрометра происходит образование суммарных пиков – если два акта взаимодействия γ-квантов с детектором происходят в пределах разрешающего времени детектора, они дают на выходе общий импульс суммарной амплитуды. Суммарные пики наблюдаются также при каскадном испускании γ-квантов (Со⁶⁰, Сs¹³⁴ и многие другие).