Основні методи визначення радіоактивності: абсолютний, розрахунковий і відносний види опромінень: гостре, хронічне, одноразове, фракціоноване, локальне, тотальне.

Ми з вами, на попередніх заняттях, уже вивчили основні методи реєстрації радіоактивності, а також прилади, застосовувані для цього. Проте слід зазначити, що застосовуючи будь-які лічильники, ми не можемо з упевненістю стверджувати, що виміряли активність даної проби. Адже вимірюємо, фіксуємо ми, чи то в камері іонізаційного детектора, чи то в люмінісцентному шарі сцинтилляційного лічильника усього лише імпульси в секунду, тобто кількість частинок іонізуючого випромінювання, що зреагували, із детектора, що пролітають від проби в напрямку детектора, і через детектор. Реальну активність препарату, проби біоматеріалу в радіобіології визначають трьома способами: АБСОЛЮТНИМ, РОЗРАХУНКОВИМ І ВІДНОСНИМ.

1) АБСОЛЮТНИЙ спосіб- це визначення активності спеціальними детекторами, що мають чотирипійну геометрію (куля), і пробу поміщаємо усередину кулеподібного детектора, щоб детектор з усіх боків оточував саму пробу. У цьому випадку, у якому би напрямку частинка не летіла, вона неодмінно потрапить на детектор, і зчитується повне число іонізаційних частинок атомів, що розпадаються, а самий рахунок, завдяки вищесказаному, йде вже не в імпульсах у секунду, а в одиницях активності. Для подібних прямих досліджень слугують газо-проточні лічильники, або сцинтиляційні, у яких проба розчиняється в рідкому сцинтиляті (люмінофорі).

2) РОЗРАХУНКОВИЙ спосіб- застосовується для виміру альфа- бета-випромінювачів. Суть методу складається в тому, що виміри проводять звичайним датчиком, а результат, одержуваний в імпульсах у секунду перераховують, уводячи ряд поправочних коефіцієнтів, відповідно до формули де:

A -абсолютна активність;

N -швидкість лічби за відрахуванням фона (імп\u1089 ек);

ω -поправка на геометрію датчика;

ε -поправка на вирішення детектора;

κ -поправка на поглинання в повітрі і вікні датчика;

ρ -поправка на самопоглинання в товщі проби;

q -поправка на обернене розсіювання;

r -поправка на схему розпаду;

γ -поправка на гамма-складову при змішаному випромінюванні

m -наважка проби в мг;

2, 22·1012 - коефіцієнт переведення імп\u1089 ек у Ки

3) ВІДНОСНИЙ або порівняльний спосіб. Заснований на порівнянні активності досліджуваної проби й активності стандартного препарату. У основному застосовується в практиці цей метод, тому що він має достатню вірогідність при простоті й оперативності. При цьому необхідною умовою є достатній збіг схеми розпаду, енергії і виду випромінювання ізотопів досліджуваної проби й еталона. Ізотопи еталони повинні бути такими, що довгоживуть. При визначенні сумарної бета-активності в об'єктах радіаційоного ветнадзору, у вигляді еталона застосовують 40K, 90Sr, 90Y, 234Th. І обов'язково необхідно дотримуватись однаковості по всіх параметрах, приведених у коефіцієнтах (товщина прошарку проби, метал підложки і т.д.) Джерела іонізуючого випромінювання можуть знаходитися як поза організмом, так і усередині його. Якщо випромінювання йде ззовні - те це так називане ЗОВНІШНЄ ОПРОМІНЕННЯ, а вплив іонізуючого випромінювання на організм, органи і тканини від інкорпорованих радіонуклідів, що потрапили усередину і включені в організм, називають ВНУТРІШНІМ ОПРОМІНЕННЯМ. Реально в нашій обстановці, після Чорнобильської катастрофи, ми маємо різноманітні варіанти як зовнішнього, так і внутрішнього опромінення, що зветься СУМІЩЕНИМ ОПРОМІНЕННЯМ. Розглянемо кожний вид опромінення. Зовнішнє опромінення формується за рахунок гамма-випромінення тому що бета- і альфа-випромінювання поглинається повітрям. Якщо альфа- і бета-випромінювачі, у вигляді пилу, знаходяться на тварині, то перший вид випромінювання цілком поглинається епидермісом і шерстю тварини, а доза зовнішнього опромінення формується за рахунок гамма - і бета-випромінювання. При внутрішньому опроміненні у формування дози вкладаються усі види випромінювання від інкорпорованих радіонуклідів, причому найбільш руйнівним є альфа-випромінювання. При сполучному опроміненні йде просте підсумовування внесків раніше розглянутих зовнішнього і внутрішнього опромінення. Характер зовнішнього опромінення тварин, щодо часу (проміжку) дії, може бути різноманітним. Якщо цей вплив відбувався протягом короткого проміжку часу - це ОДНОКРАТНЕ опромінення. У ветеринарній практиці прийнято вважати однократним опроміненням вплив радіації протягом не більш 4 діб. Якщо тривалість опромінення організму тварини перевищує четверо діб, це позначається як ПРОЛОНГОВАНЕ або ХРОНІЧНЕ опромінення. В усіх випадках, коли тварини піддавалися зовнішньому опроміненню з перервами (різноманітними по тривалості), то має місце ФРАКЦІОНОВАНЕ (переривчасте) опромінення. Щодо місця впливу іонізуючого випромінювання виділяють ЗАГАЛЬНЕ (ТОТАЛЬНЕ) опромінення, при якому радіаційному впливу піддається все тіло. Цей вид опромінення має місце при знаходженні тварин на території, забрудненої радіоактивними речовинами. У умовах лабораторії при спеціальних радіобіологічних досліджень може здійснюватися МІСЦЕВЕ, ЛОКАЛЬНЕ опромінення, коли впливу піддається та або інша частина тіла тварини.

ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА - Ознайомлення з методами виявлення і реєстрації іонізуючих випромінювань, що застосовуються в стаціонарних гамма-радіометрах РУБ-01П6. Вимірювання цим приладом активності β - та γ - нуклідів в пробах сіна з Іванківського району Київської області.

Місце проведення: Відділ радіології РДЛВМ в Полтавській обл. В зв‘язку з наявністю лише одного робочого місця кількість студентів на лабораторному занятті не може перевищувати 10 – 15 чоловік.

Кількість академічних годин – 4

Мета: Розкрити та пояснити питання про методи і засоби виявлення і реєстрації іонізуючих випромінювань. Основні методи визначення радіоактивності: абсолютний, розрахунковий і відносний. Види опромінень. Ознайомити з принципом функціонування та методами виявлення і реєстрації іонізуючих випромінювань, що застосовуються в стаціонарних гамма-радіометрах РУБ-01П6. Вимірювання цим приладом активності β - та γ - нуклідів в пробах сіна з Іванківського району Київської області.

Завдання: Дати навички роботи з приладом стаціонарним гамма-радіометром РУБ-01П6 для виміру активності β - та γ - нуклідів в пробах сіна з Іванківського району Київської області. Надати можливість самостійно виконати виміри. Обладнання: стаціонарний гамма-радіометр РУБ-01П6 з комп‘ютерним програмним забезпеченням.

Методологічне забезпечення: Методика экспрессного радиометрического определения по гамма-излучению объемной и удельной активности радионуклидов цезия в воде, почве, продуктах питания, продукции животноводства и растениеводства.

Хід роботи з хронометрією:

1. Розкриття вузлових моментів застосування методів і засобів виявлення і реєстрації іонізуючих випромінювань. Висвітлюються основні методи визначення радіоактивності: абсолютний, розрахунковий і відносний. Види опромінень. (час надання інформації – 15 хвилин).

2. Радіометри об'ємної активності рідини і питомої (об'ємної) активності проб об'єктів довкілля. Для вимірювання питомої та об'ємної активності бета- гамма - випромінюючих нуклідів у пробах води, грунту, рослинності призначений універсальний комплект приладів РУБ - 01П. (На КлнАС використовується РУБ - 01П6). У приладах цього комплекту використовуються сцинтиляційні детектори різних модифікацій, у тому числі детектори з розвиненою поверхнею на основі пластин - сцинтиляторів. Радіометр РУБ - 01П6 (див малюнок) призначений для вимірювання питомої та об'ємної активності bg - випромінюючих нуклідів у пробах природного середовища (вода, грунт, донні відкладення, сипучі харчові продукти). Радіометр з блоком детектування БКГ-03П і пристроєм вимірювальним УІ - 38П2 дозволяє робити вимірювання питомої та об'ємної активності проб природного середовища з ефективним атомним номером Zефф. Ј 15, щільністю r Ј 1.5 г/см3 без попередньої фізико- хімічної обробки проби. Блок детектування виконаний на основі сцинтиляційного блоку БДЕГ 4 -43- 02А з монокристалом NaI (Tl) діаметром 63 мм і призначений для перетворення енергії випромінювання гамма - квантів в електричні імпульси. Пристрій вимірювальний призначений для перетворення і вимірювання сигналів з пристрою детектування, подання інформації про вимірюваної фізичної величиною в зручній для візуального зчитування формі, а також для виведення інформації на зовнішні пристрої. Принцип роботи радіометра полягає в тому, що під дією енергії гамма - квантів в чутливому об'ємі детектора відбувається висвічування збуджених станів речовини, яка призводить до виникнення сцинтилляцій. Фотоелектронний помножувач перетворює сцинтиляції в імпульси електричного струму, а також підсилює цей струм до рівня, що піддається вимірюванню. З виходів фотоелектронних помножувачів імпульси негативної полярності подаються на підсилювачі. Посилені сигнали подаються на вузли відбору, відфільтровує корисний сигнал від шумових імпульсів і (або) від супутнього випромінювання. Для живлення ФЕУ в блоці детектування використовується вузол живлення високовольтний. Для живлення від мережі змінного струму і від зовнішніх джерел постійного струму в пристрої вимірювальному використовується вбудований блок живлення. Чутливість радіометра при вимірюванні активності радіонуклідів в пробах природного середовища об'ємом 1 л і щільністю від 0, 2 до 1.5 г/см3 по радіонукліду 137Cs становить 0, 035 л / сЧБк; по 134Cs - 0, 088 л / сЧБк. Рівень власного фону блоку детектування БДКГ - 03П в захисті зі свинцю з товщиною стінок 50 мм в умовах природного фону (до 20 мкР/год) не перевищує значення 6.0 с-1Основна похибка радіометра становить ± 50 % при вимірюванні активності від 20 до 100 Бк / л і ± 25 % при вимірюванні активності> 100 Бк/л. Енергетичний діапазон реєстрації гамма - квантів від 100 кеВ до 2000 кеВ. Діапазон вимірювання активності нуклідів в розчинах від 3.7 до 5.0 Ч 106 Бк/кг. Підготовка радіометра до роботи полягає у визначенні величини фону установки, визначенні мінімальної детектируемой активності, розрахунку відповідності похибки вимірювання допустимим значенням, визначенні коефіцієнта перерахунку показів радіометра до значення питомої об'ємної активності вимірюваної проб БЕТА радіометр РУБ - 01П6 Бета радіометр РУБ-01П6 призначений для вимірювання питомої та об'ємної активності β, γ -випромінюючих нуклідів у пробах природного середовища з ефектним атомним номером Zеф ≤ 15, щільністю ρ ≤ 1, 5 г/см3 і будь-якої вологості. Принцип дії радіометра заснований на перетворенні світлових спалахів в чутливому блоці детектора в інтенсивність рахунки імпульсів струму. У радіометрі РУБ-01П6 використовується пристрій вимірювальний УМ - 38П2 і блок детектування: БДКГ-0ЗП