Методи виявлення іонізуючих випромінювань

Виявлення іонізуючих випромінювань ґрунтується на їх здатності іонізувати і збуджувати атоми і молекули середовища, в якому вони поширюються. Такі процеси змінюють фізико-хімічні властивості опромінюваного середовища, які можуть бути виявлені і виміряні.

До такою зміною середовища відносяться:

- зміна електропровідності речовин (газів, рідин, твердих матеріалів);

- люмінесценція (світіння) деяких речовин;

- засвічування фотоплівок;

- зміна кольору, забарвлення, прозорості, опору електричному струму деяких хімічних розчинів та ін.

Узявши за основу ці явища, для реєстрації і виміру іонізуючих променів використовують фотографічний, хімічний, сцинтиляційний і іонізаційний методи.

Фотографічний метод

Фотографічний метод ґрунтований на вимірі міри почорніння фотоемульсії під впливом радіоактивних випромінювань. Гамма-промені, впливаючи на молекули бромистого срібла, що міститься у фотоемульсії, вибивають з них електрони зв'язку. При цьому утворюються найдрібніші кристали срібла, які і викликають почорніння фотоплівки при її прояві.

Порівнюючи почорніння плівки з еталоном, можна визначити отриману плівкою дозу опромінення, оскільки інтенсивність почорніння пропорційна дозі опромінення.

Хімічний метод

Хімічний метод ґрунтований на визначенні змін кольору деяких хімічних речовин під впливом радіоактивних випромінювань. Так, наприклад, хлороформ при опроміненні розпадається з утворенням соляної кислоти, яка, накопичившись в певній кількості, впливає на індикатор, доданий до хлороформу. Інтенсивність фарбування індикатора залежить від кількості соляної кислоти, що утворилася під впливом радіоактивного випромінювання, а кількість соляної кислоти, що утворилася, пропорційна дозі радіоактивного опромінення. Порівнюючи забарвлення розчину з наявними еталонами, можна визначити дозу радіоактивних випромінювань, що впливали на розчин. На цьому методі ґрунтований принцип роботи хімічного дозиметра ДП- 70 МП.

Сцинтиляційний метод

Сцинтиляційний метод ґрунтований на тому, що під впливом радіоактивних випромінювань деякі речовини(сірчистий цинк, йодистий натрій, вольфраміт кальцію та ін.) випускають фотони видимого світла. Виниклі при цьому спалахи світла (сцинтиляції) можуть бути зареєстровані. Кількість спалахів пропорційна інтенсивності випромінювання.

Іонізаційний метод

Іонізаційний метод ґрунтований на тому, що під впливом радіоактивних випромінювань в ізольованому об'ємі відбувається іонізація газів. При цьому нейтральні молекули і атоми газу розділяються на пари: позитивні іони і електрони. Якщо в опромінюваному об'ємі створити електричне поле, то під впливом сил електричного поля електрони, що мають негативний заряд, переміщатимуться до анода, а позитивно заряджені іони - до катода, т. е. між електродами проходитиме електричний струм, що називається іонізаційним струмом. Чим більше інтенсивності, а отже, і іонізуюча здатність радіоактивних випромінювань, тим вище сила іонізаційного струму. Це дає можливість, вимірюючи силу іонізаційного струму, визначати інтенсивність радіоактивних випромінювань. Цей метод є основним, і його використовують майже в усіх дозиметричних приладах.