Жидкостно-сцинтилляционная спектроскопия

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Жидкостно-сцинтилляционная спектроскопия

Содержание

2. ЖС детекторы обладают высокой эффективностью к корпускулярному излучению: даже для такого низкоэнергетического β-излучателя, как тритий (Ebmax=18,6кэВ),
3. Процесс регистрации излучения. Передача энергии в ЖС системах Основным по объему компонентом жидких сцинтилляторов является растворитель,
4. Для повышения квантового выхода флуоресценции к толуолу добавляется сцинтиллятор (РРО) 2,5-дифинилоксазол. Нижний уровень возбуждения π-состояний молекул
5. Важным преимуществом ЖС измерений является простота приготовления препаратов. Для измерения радиоактивности органических веществ, растворимых в толуоле,
6. Жидкостно-сцинтилляционные спектры β-излучателей; 14C ( Eβ 156 кэВ) в линейном (а) и логарифмическом (б) масштабе; 90Sr
7. Процессы гашения в ЖС системах В ЖС препарате могут происходить процессы, приводящие к снижению доли энергии
9. Таким образом, с увеличением гашения снижается эффективность регистрации β-излучателей, и, следовательно, для определения абсолютной активности β-излучающих
10. Transformed Spectral Index of the External Standart (tSIE) - преобразованный спектральный индекс внешнего стандарта ( фирма
11. Определение абсолютной активности. Параметры гашения. Простейшим методом определения эффективности ЖС регистрации β-излучателей является метод внутреннего стандарта.
12. Метод внутренней стандартизации сравнительно трудоемок, так как требует выполнения ряда дополнительных химических и измерительных операций. Важно,
13. Параметры гашения, основанные на спектральных характеристиках внешнего стандарта. Для внешней стандартизации непосредственно под флакон с препаратом
14. Все ПГ, основанные на внешней стандартизации, могут использоваться только в том случае, если регистрируемая активность препарата
16. Скачать презентацию

Слайд 2

ЖС детекторы обладают высокой эффективностью к корпускулярному излучению: даже для такого

низкоэнергетического β-излучателя, как тритий (Ebmax=18,6кэВ), эффективность регистрации достигает 60 %, для более высокоэнергетических β- и α-излучателей она приближается к 100%. Сравнительно невысока их эффективность к γ-излучению высоких и средних энергий, однако с уменьшением энергии γ-квантов эффективность их регистрации существенно возрастает.
Пропорциональность яркости отдельных сцинтилляций энергетическим потерям частиц или квантов в объеме ЖС смеси позволяет выполнять спектрометрические измерения, т.е. определять энергии частиц или квантов и идентифицировать радионуклиды по энергиям излучения.

Слайд 3

Процесс регистрации излучения. Передача энергии в ЖС системах
Основным по объему компонентом

жидких сцинтилляторов является растворитель, в нем растворена небольшая в процентом отношении добавка органического вещества, молекулы которого содержат ароматические и гетероциклические кольца, например 2,5-дифинил-оксазол (РРО).
В качестве растворителей в большинстве ЖС «коктейлей» используются органические вещества, в молекулах которых имеются делокализованные π -электроны: бензол, толуол, изомеры ксилола,1,2,4-триметилбензол и другие алкилбензолы.

Слайд 4

Для повышения квантового выхода флуоресценции к толуолу добавляется сцинтиллятор (РРО) 2,5-дифинилоксазол.
Нижний

уровень возбуждения π-состояний молекул сцинтиллятора по энергии должен быть ниже уровня возбуждения молекул растворителя.
Если в процессе тепловой миграции возбужденная молекула толуола оказывается в достаточной близости от молекулы сцинтиллятора, происходит процесс переноса энергии от молекулы толуола к молекуле сцинтиллятора.

Слайд 5

Важным преимуществом ЖС измерений является простота приготовления препаратов.
Для измерения радиоактивности органических

веществ, растворимых в толуоле, наибольшее распространение получил 0.4% раствор РРО в толуоле.
Основное требование, предъявляемое к сцинтилляторам, является высокая химическая устойчивость, малое время жизни возбужденных состояний, высокий квантовый выход флуоресценции.

Слайд 6

Жидкостно-сцинтилляционные спектры β-излучателей;
14C ( Eβ 156 кэВ) в линейном (а) и

логарифмическом (б) масштабе;
90Sr ( Eβ 546 кэв) в равновесии с 90Y (Eβ 2,284 кэВ) в линейном (в) и логарифмическом (г) масштабе.

Слайд 7

Процессы гашения в ЖС системах
В ЖС препарате могут происходить процессы,

приводящие к снижению доли энергии ионизирующей частицы, затраченной на сцинтилляционный процесс, т.е. гашение.
Молекулы некоторых примесей способны перехватывать энергию возбуждения от молекул растворителя до ее передачи молекулам сцинтиллятора (активатора) и растрачивать ее путем безизлучательных переходов. Такой вид гашения называется химическим.

Слайд 8

Слайд 9

Таким образом, с увеличением гашения снижается эффективность регистрации β-излучателей, и, следовательно,

для определения абсолютной активности β-излучающих радионуклидов необходимо знать, как связана эффективность регистрации с гашением.
Эффективность регистрации а-частиц уменьшается только при весьма значительном гашении. Однако по мере увеличении гашения происходит уменьшение разрешения пиков, что хорошо заметно на примере спектра 221At (искусственный радионуклид) с дочерним 221 Ро. По мере роста гашения два а-пика, cответствующие этим нуклидам, сливаются в один.

Слайд 10

Transformed Spectral Index of the External Standart (tSIE) - преобразованный спектральный

индекс внешнего стандарта
( фирма Packard предложила в качестве ПГ).

Слайд 11

Определение абсолютной активности. Параметры гашения.
Простейшим методом определения эффективности ЖС регистрации β-излучателей

является метод внутреннего стандарта.
При внутренней стандартизации к препарату с неизвестным содержанием измеряемого радионуклида добавляют известное количество (А,Бк) того же радионуклида (внутренний стандарт) и сравнивают результаты измерения радиоактивности до (I1, мп./c) и после (I2, имп./c) введения внутреннего стандарта.
Это позволяет оценить эффективность регистрации ε данного радионуклида в исследуемой системе:
ε = I2 - I1 /A

Слайд 12

Метод внутренней стандартизации сравнительно трудоемок, так как требует выполнения ряда дополнительных

химических и измерительных операций. Важно, чтобы введение внутреннего стандарта значимо не повлияло на гашение в ЖС смеси.
Для количественного описания зависимости эффективности регистрации β-излучателей от гашения в ЖС системах используют так называемые параметры гашения (ПГ). Их можно разделить на две основные группы.

Слайд 13

Параметры гашения, основанные на спектральных характеристиках внешнего стандарта.
Для внешней стандартизации непосредственно

под флакон с препаратом на сравнительно короткое время подводится внешний источник γ-излучения (обычно это 133Ba, 137Cs или 226Ra).
При взаимодействии γ-квантов средних и высоких энергий с ЖС смесью наблюдается спектр комптоновского рассеяния- основного вида взаимодействия таких γ-квантов с низким эффективным атомным номером Zэфф.
С увеличением гашения комптоновский спектр смещается в низкоэнергетическую область, и его площадь уменьшается (как и в ЖС β-спектрах), что может быть использовано для определения гашения.

Слайд 14

Все ПГ, основанные на внешней стандартизации, могут использоваться только в том

случае, если регистрируемая активность препарата много меньше регистрируемой активности внешнего источника.
Важным преимуществом внешней стандартизации является высокая точность определения эффективности.

Жидкостно-сцинтилляционная спектроскопия

Содержание

ЖС детекторы обладают высокой эффективностью к корпускулярному излучению: даже для такого

Процесс регистрации излучения. Передача энергии в ЖС системахОсновным по объему компонентом

Для повышения квантового выхода флуоресценции к толуолу добавляется сцинтиллятор (РРО) 2,5-дифинилоксазол.Нижний

Важным преимуществом ЖС измерений является простота приготовления препаратов.Для измерения радиоактивности органических

Жидкостно-сцинтилляционные спектры β-излучателей;14C ( Eβ 156 кэВ) в линейном (а) и

Процессы гашения в ЖС системах В ЖС препарате могут происходить процессы,