Бөліну камералары

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:

I Кіріспе
II Негізгі бөлім
1. Иондаушы сәулелер
2. Иондау камералары
3. Гейгер аймағы
III Қорытынды
IV Пайдаланған әдебиеттер

Кіріспе.
Қазіргі кезде иондаушы бөлшектердің бақылау және тіркеу үшін өте нәзік тәсілдер мен құралдар қолданылады. Иондаушы сәулелер деп электрон, протон, нейтрон, альфа-бөлшек, мезон, фотон және т.б. сол сияқты қарапайым бөлшектер ағынын айтамыз. Бөлшектердің заттың атомындағы электрон немесе ядромен өзара әсерлесу кулондық , электромагниттік , ядролық күштер арқылы жүзеге асады . Бұл әсерлесулер нәтижесінде болатын серпімді және серпімсіз соқтығысулар нәтижесінде өте көп құбылыстар туындайды. Сол құбылыстарды иондаушы бөлшектерді тіркеу үшін пайдалануға болады . Ортада жұтылған энергияның әсерінен туындайтын құбылыстар заттың агрегаттық күйіне байланысты болады. Мысалы, газдарға түскен иондаушы бөлшектердің әсерінен еркін электрондар мен иондар туындайды . Сыртқы электр өрісінің әсерінен олар тізбекте бағытталған қозғалыста болып , қысқа мерзімді электр тогын яғни импульсын тудырады. Осы импульстарды тіркеу арқылы иондаушы бөлшектерді бақылауға болады.

Иондаушы сәулелер (радиоактивті сәулелер,радиация) олардың кинетикалық және электромагниттік энергиялары үлкен шама құрайды. Сондықтан ондай бөлшектер жолындағы денелердің атомдары мен молекулаларының химиялық-физикалық касиеттерін өзгертіп иондайды, олардың араларындағы қалыпты байланыстарды үзеді. Сөйтіп, биологиялық денелер де, басқа табиғи денелер де өзгеріске ұшырайды. Әсіресе тірі табиғат: адам мен жан-жануарлар, өсімдіктер мен басқа да тіршілік иелері зор зардап шегеді.
Физикалық табиғаты жағынан әр түрлі сәулелерді иондаушы сәулелер деген атау біріктіреді. Иондаушы сәулелер - электромагниттік кванттар мен бөлшектердің ағыны. Олар ортамен әсерлескенде ортаның атомдарымен, молекулаларымен тікелей соқтыққанда оларды иондайды (бірінші ретті иондау). Атом мен молекулалардан ұрып шығарылатын электрондардың энергиясы жеткілікті үлкен болса, әрі қарай жалғасып тағы да олармен соқтығысып иондайды (екінші реттік иондау). Шапшаң нейтрондар ортамен өзара әсерлескенде пайда болатын ядроларға немесе басқа бөлшектерге негізделеді. Рентген сәулелерінің фотондары мен гамма фотондар тікелей бірінші ретті иондаушылар (фотоиондаушылар), сол сияқты жоғары дәрежеде фотондардың затпен әсерлесуінен пайда болған электрондардан пайда болатын екінші ретті иондаушылар болуы мүмкін.
Иондаушы сәулелер көздері - иондаушы сәулелер шығаратын немесе сондай қабілеті бар заттар, немесе қондырғылар. Олар - радиоактивтік көздер деп аталады. Радиоактивтік көздер жабық, не ашық болып екіге бөлінеді.
Иондаушы сәулелердің жабық көздері деп - қолданылу кезінде, не қолданылып болғаннан кейін, қалыпты жағдайда, қоршаған ортаға радиоактивті заттардың түсу қаупі жоқ қондырғыларды, не сәуле көздерін айтады. Жабық сәуле көздері өндірісте шығарылады, олардағы радиоактивті заттар ашылмайтын, сырттан ешқандай алмасу болмайтын, ампулаға немесе қоршаған ортаға радиоактивті зат өткізбейтіндей етіп қорғасыннан жасалған арнаулы жабық жәшіктерге орнатылған. Сәуле көздерінің жабық түріне құралдар, аппараттар, қондырғылар кіреді. Олардың негізгі жұмыс істеу мақсаты - иондаушы сәуле көзі ретінде қолдануға негізделген.
Ашық күйдегі радиоактивті заттар - иондаушы сәулелер шығаратын заттармен жұмыс жасайтын қызметкерлердің тыныс алу жолдары арқылы, не аузы арқылы ішкі құрылысына түсетін мүмкіндігі бар радиоактивті сәуле көздері.
Радиациялық сәулелену -- иондаушы сәулелердің түрлі объектілерге әсері. Радиациялық сәулеленудің көздері: ядролық жарылыс, жарылыс кезінде немесе басқа жағдайларда пайда болатын және жергілікті жер (акватория) мен атмосфераны зақымдайтын радиоактивті заттар болыл келеді.
Ионизациялық камералар.
Бөліну камералары. Бөлінетін заттың қабаттары орнатылған ионизациялық камералар нейтрондармен бірқатар зерттеулер жүргізу үшін өте ыңғайлы. Мұндай камераларды бөліну камералары деп атаймыз.Олардың негізгі артықшылығы, нейтрондармен ядроларды атқылаған кезінде жоғарғы энергияға ие болған бөліну жарықшақтары (сынықтары) пайда болады. Мұның өзі бөліну жарықшақтарынан басқа зарядталған бөлшектерден дискриминациялауға мүмкіндік береді. Бөліну камераларын нейтрон ағындарын салыстырмалы және абсолютті өлшеу үшін, ядролар бөліну қимасын өлшеу үшін, бөлінумен қатар жүретін өнімдердің қасиетін зерттеу үшін қолданады. Мұндай камераларда бөлінуші материалды жұқа қабаттар түрінде орнатады. Қабаттың қалыңдығын әдетте бөліну жарықшақтарының жүру жолы ұзындығының ең жоғарғы шамасына қарағанда аздау етіп таңдайды. Жарықшақтың жүру жолынан қалыңырақ қабаттарды пайдаланудың қажеттігі жоқ, өйткені ол камераның тиімділігін арттырмайды.
Импульстардың беттесуінің жиілігін анықтау кезінде импульстың шынайы формасы мен камераның RC тұрақтысы ескерілуі қажет. α - бөлшектер фонын төмендету үшін бөліну камераларын электрондарының қозғалғыштығы жоғары болған газдармен толтырады ( мәселен, метан). Егерде камера электродтары арасындағы арақашықтық сантиметрдің ондық үлесіне жуық болса, онда метанмен толтырылған камераларда ұзақтығы шамамен 10 нсек импульстар алуға болады. Осы мақсатта жарықшақтары жұмысшы көлемде өз энергиясының бір бөлігін ғана шығындайтындай етіп қысым мен камераның электродтары арасындағы арақашықтықты таңдап алуға болады. Бұл жарықшақ импульсының α-бөлшектер импульстарына қатынасын ұлғайтады.
Камера көмегімен өлшеу жоғары дәлдікпен болады, егерде олардың санау сипаттамасында плато болатын болса (тұрақты сәулелендіру кезіндегі импульстар санының тіркеуші құрылғы дискриминациясының деңгейіне тәуелділігі). Егер уран қабаты жұқа болса, жарықшақтардың интегралдық саны платаға ие болады. Мұның өзі де түсінікті жайт, себебі камераның жұмысшы көлеміне түсетін жарықшақтардың спектрі 40-100 Мэв энергияда максимумға ие. Егер қабат қалың болса камераның жұмысшы көлеміне келіп түсетін бөліну сынықтарының спектрі үздіксіз болады және төмен энергия аумағында жоғарылайды. Сол себептен мұндай камераның интегралды есептік сипаттамасында плато болмайды.
Бөліну камералары бар тіркеуші аппаратураларды бақылау α - бөлшектер тудырған импульстарды санау арқылы оңай жүзеге асыруға болады. α-бөлшектерді санау жылдамдықтарының логарифмі тіркеуші құрылғы дискриминациясының деңгейіне тікелей тәуелді болып табылады. Мұндай тәуелділікті камераның α-бөлшектік қисығы деп атайды. Бұл жағдайды құрылғы дискриминациясының қажетті деңгейін анықтау үшін пайдаланады. α-бөлшектік қисықтан пайдаланып бөлшектердің есептік жылдамдығы, мәселен 0,05 импмин тең болғандағы дискриминация деңгейінің күйін экстраполяция жолымен табуға болады. Дискриминация деңгейін мұндай әдіспен орнату сезімталдылықтың қандайда бір деңгейінде әрқашан жұмыс істеуге мүмкіндік береді(күшейту контролі). Бөліну камераларының сезімталдылығын келесі түрде жазуға болады:
S=N0σfB (2.9)
Мұндағы N0 - камерадағы бөлінуші ядролар саны, σf-бөліну қимасы, В-тіркеуші аппаратураның дискриминациясының деңгейіне, қабат қалыңдығына және камераның геометриясына тәуелді коэффициент. В шамасын жұқа қабаттар, жазық камера және төмен табалдырықтар үшін оңай есептеуге болады. Қалың қабаттарда В шамасын есептеу өте қиын [4].
Тәжірибе арқылы бөліну камераларының В шамасын жеткілікті дәлдікпен анықтауға болады. Камераны Ф жылулық нейтрондардың ағынына орналастырамыз. Сонда камера nf=ФТ0σfB бөліну санын тіркейді. Әрбір бөліну ν жылдам нейтрондар тудырады. Оларды жылдам нейтрондар детекторымен тіркеуге болады. Бұл детектор nn=ФN0σfνΔOhmεd импульстар санын тіркейді, мұндағы ΔOhm-денелік бұрыш. Бөліну ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.