Определение эффективности регистрации сцинтилляционного гамма-спектрометра. Методические рекомендации

(утв. Минздравом РСФСР 13.02.1974)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО ГАММА-СПЕКТРОМЕТРА

(МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ)

Настоящие Методические рекомендации предназначены для использования в медицинских научно-исследовательских институтах, клиниках, радиологических группах СЭС, службах радиационной безопасности предприятий и в других организациях, занимающихся измерением радиоактивности препаратов с помощью сцинтилляционного гамма-спектрометра.

Установлено, что для решения самого широкого круга задач в области радиационной защиты и дозиметрии оптимальными являются сцинтилляционные детекторы с кристаллами йодистого натрия диаметром 63 х 63 мм, которые в ближайшее время получат наиболее широкое распространение.

Данные Методические рекомендации позволяют определять по номограммам значения эффективности регистрации (ЭР) сцинтилляционного гамма-спектрометра с кристаллом йодистого натрия диаметром 63 х 63 мм с колодцем диаметром 15 х 45 мм при измерениях в режиме регистрации пика полного поглощения (фотопика) и в режиме регистрации интегрального расчета, в диапазоне энергий гамма-излучения 0,06 — 3 МэВ для препаратов объемом от 0,5 до 500 куб. см.

Значения ЭР получены на основании экспериментальных исследований с растворами радионуклидов, активности которых измерялись с точностью до нескольких процентов. При соблюдении условий измерения, описанных ниже, ошибка определения ЭР не будет превышать +/- 10%.

Геометрия измерения препаратов

Рекомендуются два варианта геометрии измерения низкоактивных препаратов:

а) препарат помещают в колодец кристалла. Эта геометрия измерения пригодна для препаратов объемом до 5 куб. см и отличается наибольшей ЭР;

б) жидкий или сыпучий препарат объемом от 100 до 500 куб. см помещают в тонкостенный контейнер, надетый на кристалл. Эта геометрия измерений оптимальна для препаратов с крайне низкой удельной активностью.

Оба варианта геометрии измерений изображены схематически на рис. 1 (здесь и далее рисунки не приводятся).

Эффективность регистрации при измерениях по интегральному счету

В тех случаях, когда известно, что в препарате содержится один радионуклид, достаточно высокую точность и наименьшую трудоемкость

обеспечивает режим измерений по интегральному счету.  Интегральный
счет   рекомендуется   измерять  при  положении   нижнего   порога
амплитудного анализатора, соответствующего  0,05 от амплитуды пика
полного поглощения. На номограммах (рис. 2) приведены значения  ЭР
для режима интегрального счета спектрометра (ЭР )  в импульсах  на

                                           и

квант, для препаратов объемом V = 0,5; 5 куб. см (вариант «а» геометрии измерений) и 100 и 500 куб. см (вариант «б»). Если радионуклид испускает n гамма-квантов с относительными выходами a i квантов на распад и энергиями E , которым соответствуют значения i

эффективностей регистрации ЭР , то результирующая ЭР  определяется
                             i                      и

по формуле:

                           n

                        ЭР  = SUM ЭР  x a .
                          и    i    i    i

    В  диапазоне   объемов   0,5 - 5 куб. см  значения  ЭР   можно

                                                      и

определить   с    линейного    интерполирования.    В    диапазоне
100 - 250 куб. см ЭР   с точностью  до 3 - 4% не зависит от объема

                и

препарата.

Активность (А) радионуклида, содержащегося в препарате, определяется по формуле:

                       N
                        инт

А = ----------, нанокюри, 2200 х ЭР и

где N — скорость интегрального счета (имп./мин.). инт

Эффективность регистрации при измерениях по пику полного поглощения (фотопику)

При измерениях по этому методу регистрируют скорость счета в энергетическом интервале, ширина которого равна удвоенной ширине пика полного поглощения, взятой на половине его высоты.

    На  номограммах   (рис. 3)  приведены  значения  эффективности
регистрации в пике полного поглощения  ЭР  (в  импульсах на квант)

                                     и

в виде отношения скорости счета в пике к числу гамма-квантов, данной энергии, испущенных препаратом за одну минуту.

При данном методе измерения следует учитывать вклад в пик полного поглощения от гамма-квантов с большей или близкой энергией, а также влияние эффекта суммирования энергий квантов, испускаемых одновременно (в каскаде). Способы учета этих эффектов изложены в литературе по прикладной ядерной спектрометрии.

Активность радионуклида, содержащегося в препарате, определяется по формуле:

                          N
                           n

А = --------------, нанокюри, 2200 х ЭР х a и

где:

N — скорость счета в пике полного поглощения (имп./мин.); n

a — относительный выход гамма-квантов рассматриваемой энергии (квантов/распад).

---