 |
Сравнение экспериментальных величин с расчетными и вывод
|
|
|
|
Цель работы
Ознакомиться с термолюминесцентным методом измерения дозы фотонного излучения, овладение методикой выполнения измерений термолюминесцентными дозиметрами, приобретение навыков работы с дозиметрической термолюминесцентной установкой. Провести измерение амбиентного эквивалента дозы для двух источников фотонного излучения, сравнить с расчетной величиной дозы.
Результаты измерений
Измерения проводились двумя термолюминесцентными дозиметрами: №1725 (2 детектора) и №1744 (3 детектора) поместили на расстоянии 
от 241Am и 137Cs соответственно. Время облучения для обоих дозиметров было выбрано равным 40 минутам. В табл. 1 приведены результаты измерений, а на рис. 1 и рис. 2 – графики интенсивности люминесценции при нагреве детекторов.
Табл. 1. Результаты эксперимента.
| Дозиметр | Детектор | Светосумма, пр.е. | 
|
| №1725 | 1 | 207 | 0,0135 |
| 2 | 63 | 0,0041 | |
| №1744 | 1 | 1295 | 0,0846 |
| 2 | 1434 | 0,0937 | |
| 3 | 2940 | 0,1922 |
Рис. 1. Кривые высвечивания детекторов дозиметра №1725; номер кривой соответствует номеру детектора в табл. 1.
Рис. 2. Кривые высвечивания детекторов дозиметра №1744; номер кривой соответствует номеру детектора в табл. 1.
Расчет величин доз
Для расчета дозы, создаваемой точечным источником с гамма-постоянной 
и активностью 
на расстоянии 
при времени облучения 
, воспользуемся следующей формулой:
Активность источника на момент времени 
от его изготовления с периодом полураспада 
и активностью 
на момент его изготовления можно узнать из закона распада:
|
|
|
В табл. 2 приведены табличные данные изотопов и соответствующие им расчетные дозы на расстоянии и при времени облучения 
Табл. 2. Результаты расчета доз.
| Источник | 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| 241Am | 3,9+09 | 432,2 | 13,858 | 3,814+09 | 0,863 | 0,0878 |
| 137Cs | 2,7+08 | 30,17 | 2,956 | 2,523+08 | 23,7 | 0,1594 |
Сравнение экспериментальных величин с расчетными и вывод
Среднее арифметическое величин доз каждого детектора дозиметра №1744 равно 0,1235 мЗв, что довольно близко к расчетной величине 0,1594 мЗв; относительная погрешность в этом случае составляет 22,5%. Однако, можно видеть, что некоторые детекторы по отдельности дают значения, отличающиеся от расчетного более существенно: так, показания детекторов 1 и 2 занижены примерно в два раза.
Вспомним, что 137Cs является источником как γ -, так и β -излучения, а термолюминесцентные дозиметры устроены так, что разные детекторы предназначены для измерения разных видов излучения (или их комбинации). Естественно предположить, что 3-ий слот для детектора в дозиметре №1744 предназначен для измерения β - и γ -излучения одновременно, поскольку показания детектора в этом слоте оказались значительно выше, чем остальные, в то время как детекторы в слотах 1 и 2 предназначены для измерения только γ -излучения или нейтронного и γ -излучения одновременно, а потому и показания этих детекторов примерно одинаковы.
Измеренные величины доз для 241Am дозиметром №1725 расходятся с расчетной величиной куда более заметно: в этом случае, 
почти на порядок больше, чем 
Относительная погрешность измерения, рассчитанная для среднего арифметического двух амбиентных величин, равна 90,0%. Сами величины 
, в свою очередь, отличаются между собой примерно в два раза.
Радионуклид 241Am испускает при распаде α -, а не β -излучение, а потому различие операционных величин между собой нельзя объяснить разными предназначениями слотов: ТЛД-500К не измеряют эффективный эквивалент дозы, создаваемый α -излучением.
|
|
|
Наиболее вероятной причиной таких значительный ошибок является неопределенность в правильном определении : источники излучения расположены внутри камер вне зоны видимости, в то время как зависимость от расстояния достаточно сильная (1). Также, свой вклад в погрешность измерений могло внести сравнительно небольшое время облучения. Исключено частичное высвечивание детекторов при комнатной температуре (фединг дозиметра типа ТЛД-500К составляет около 3% в год).
|
|
|
