Дослідження методів вимірювання активності радіонуклідів для калібрування джерел α-, β-, γ-випромінення

Abstract

В статті розглянуто методи вимірюваннння активності джерел іонізуючого випромінення. Розглянуто нормативні документи, які нормують безпеку використання джерел іонізуючого випромінення. На основі аналізу літератури сформовано класифікацію методів вимірювання активності радіонуклідів залежно від фізичного принципу реєстрації випромінення. Зазначено вимоги до методів, які можуть бути застосовані для вимірювання активності джерел іонізуючого випромінення під час їх калібрування, а саме: висока точність, а отже, непевність результатів вимірювання не перевищує 10 %, та простота їх технічної реалізації. Проведено аналіз літературних джерел щодо різних методів. Докладно розглянуто сцинтиляційний та іонізаційний методи і засоби їх реалізації. Визначено переваги сцинтиляційного та іонізаційного методів для практичного використання для калібрування джерел іонізуючого випромінення і спектрометрів α-, β-, γ-випромінення. Результати вимірювання активності радіонуклідів сцинтиляційним методом гамма-спектрометром СЕГ-05 та результати вимірювання активності радіонуклідів іонізаційним методом гамма-спектрометром ORTEC GEM-130 зображено на графіках. Отримані результати вимірювань, проведених цими методами, свідчать про те, що сцинтиляційний та іонізаційний методи вимірювання активності радіонуклідів найкраще підходять для застосування при калібруванні джерел іонізуючого випромінення, оскільки непевність результатів вимірювання, проведених цими методами, не перевищує 7,5 % та є одного рівня.

The article considers methods for measuring the activity of ionizing radiation sources. The normative documents that regulate the safety of the use of ionizing radiation sources are considered. Based on the analysis of the literature, a classification of methods for measuring the activity of radionuclides depending on the physical principle of radiation registration is formed. Methods for measuring the activity of radionuclides are considered. Analysis of methods for absolute measurements of nuclide activity shows that none of them is universal. Absolute measurement methods are used only in scientific research and in metrological practice. In all other cases, relative measurement methods are used. It is indicated that it is better to use relative methods to measure the activity of radionuclides. Measuring instruments that implement relative methods of measuring activity are easy to operate and have a low cost. Requirements for methods that can be used to measure the activity of ionizing radiation sources during their calibration are specified, namely the uncertainty of the measurement results does not exceed 10 % and the simplicity of their technical implementation. The analysis of literature sources on different methods is carried out. Scintillation and ionization methods and means of their implementation are considered in detail. The advantages of scintillation and ionization methods for practical use for calibration of ionizing radiation sources and α-, β-, γ-radiation spectrometers are determined. The results of measuring the activity of radionuclides by scintillation method with gamma spectrometer SEG-05 and the results of measuring the activity of radionuclides by ionization method with gamma spectrometer ORTEC GEM-130 are shown in the graphs. The obtained results of measurements performed by these methods indicate that scintillation and ionization methods of measuring the activity of radionuclides are best suited for calibration of ionizing radiation sources, as the uncertainty of measurement results performed by these methods does not exceed 7.5 % and is the same level.