Счетчик Гейгера не в состоянии определить, какой изотоп является источником излучения. Какой принцип лежит в основе устройств, которые распознают отдельные изотопы (например, могут определить, тритиевая или радиевая краска на часах)?
ОТВЕТ
Однако отдельные атомные ядра обладают некоторыми специфическими характеристиками, которые позволяют их идентифицировать. Если мы имеем дело с радиоактивным нуклидом, он распадается определенным образом (альфа, бета, спонтанное деление) и описывается характерным периодом полураспада. Измеряя, какой тип излучения испускает ядро и как меняется интенсивность излучения со временем, мы можем значительно сузить список возможных изотопов.
Более того, каждое атомное ядро имеет свою внутреннюю структуру, проявляющуюся, в частности, в испускании гамма-квантов, которые очень часто связаны с более ранним альфа- или бета-распадом. Спектр испускаемых гамма-лучей складывается из характерных энергетических линий, энергии и интенсивности которых позволяют однозначно идентифицировать их источник (таким образом открываются и новые изотопы).
Аналогичная ситуация наблюдается и в случае альфа-распада, когда испускаемая частица также имеет точно определенную энергию, что позволяет идентифицировать изотоп, подвергающийся трансформации. Поэтому с помощью соответствующих детекторов, измеряющих тип излучения, его энергию и период полураспада, мы можем хорошо идентифицировать изотопы.
Возвращаясь к вопросу о тритии и радиевой краске, мы имеем дело с двумя разными типами радиоактивности. Радий-226 испускает альфа-частицы, а при распаде также гамма-излучение. Тритий претерпевает бета-преобразование и является довольно специфическим случаем, поскольку энергия испускаемых частиц чрезвычайно мала, и они практически не способны проникать даже через самые тонкие стекла. Кроме того, при таком распаде отсутствует гамма-излучение.
Счетчики Гейгера в целом чувствительны к любому ионизирующему излучению, которое способно проникнуть через детектор. Но, используя разную толщину входного окна или экранируя детектор дополнительным материалом, мы можем определить, что это - альфа-, бета- или гамма-излучение, благодаря их разной проницаемости.
Таким образом, имея всего лишь счетчик Гейгера и зная, что это одно из двух упомянутых веществ, мы могли бы легко проверить, видим ли мы гамма-излучение, и распознать тип краски на часах без сложных детекторов.
Комментарии
Отправить комментарий