CC BY
7
УДК 614.73:546.815]-07
К МЕТОДИКЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЬ210
Э. П. Лисаченко, Литвер Б. Я■ (Ленинград)
Проблемы радиационной гигиены, связанные с изучением процессов миграции естественных нуклидов, требуют разработки методик, обеспечивающих быстроту и объективность регистрации изучаемых нуклидов. В случае изучения метаболизма цепочки РЬ210—В1210—Ро210 особые трудности возникают при раздельном определении свинца и висмута. В настоящее время эта проблема решается либо радиохимическим выделением РЬ210 с последующим измерением по Р-излучению, либо определением этого изотопа в пробе по достижении равновесного состояния с В!210, что достигается хранением пробы не менее 15 дней. В таком случае наличие в пробах первичного висмута приводит к завышению результатов по свинцу.
С еще большими трудностями приходится сталкиваться при исследовании проб, где, кроме естественных, как правило, присутствует ряд искусственных Р-излучателей (например, Бг90, У90). В таком случае проблема выявления РЬ210 решается только радиохимическим методом или определением его по Ро210. Однако последний метод при простоте радиохимического анализа позволяет установить РЬ210 в пробе через значительный промежуток времени, от 4 до 6 месяцев и более в зависимости от активности пробы (ВеапсЬагс!) х.
В настоящей статье предлагается использовать при определении РЬ210 у-спектрометрию по мягкому у-излучению природных проб.
В результате распада РЬ210 в 81% распадов образуется В!210 в возбужденном состоянии, который немедленно переходит в основное состояние с испусканием у-кванта с энергией 46 кэв. Эффективность регистрации в фотопике для таких энергий невелика, и в некоторых случаях амплитудная характеристика спектрометра может отличаться от прямой (И. А. Вартанов и П. С. Самойлов). Однако фотопик с энергией 46 кэв отчетливо виден на спектре, а тщательная калибровка по равновесному свинцово-поло-ниевому эталону дает возможность не только устанавливать содержание РЬ210, но выявить его в присутствии таких изотопов, как Эг90 с У90 и Се13,.
Измерения проводились нами на низкофоновом у-спектрометре с кристаллом Ыа1(Т1) 70x60 мм в сочетании с ФЭУ-43. Датчик помещен в чугунную защиту толщиной 300 мм. Изнутри защита облицована слоем свинца толщиной 5 мм, что заметно снижает фон в области энергий до 400 кэв (Тапака ЕпсЫ с соавторами). Для снижения составляющей фона за счет радиационной загрязненности конструктивных элементов датчика (Э. П. Стороженко) выбран безкалие-вый ФЭУ, стенки контейнера кристалла и светозащитного кожуха сделаны возможно более тонкими (менее 1 мм) для уменьшения массы металла. При отработке методики для РЬ210 спектрометр калибровался в области мягких энергий (рис. 1). Эталонировка проводилась по равновесному свинцово-полониевому раствору. Спектр, полученный от плоского эталона диаметром 40 мм, помещенного на кристалл, представлен на рис. 2.
В качестве оптимального «окна» для регистрации у-излучения выбрана область фотопика шириной 1,3 т], где т) — ширина фотопика на половине
1 Дозиметрические и радиометрические методики. М. Атомиздат, 1966, с. 121.
о
Ж кон,-
30
го -
70 -
БО -
30
40 -
30 -
20 -
/О -
О
.я*
/34ю!(Се )
80ю6(р8рентг) I
- 34кэ( I
I .... I
¿о /оо ткэь
Рис. 1. Зависимость импульсов выходных спектрометра от энергии у-квантов.
его высоты. Разрешающая способность спектрометра на энергии Сб137— 10,5% на энергии 46 кэв—40%; фон в выбранном для свинца «окне» — 33 имп/мин,] минимальная активность РЬ210, измеряемая за час с ошибкой 20%, 5,3-10"10 кюри на 1 плоскую пробу объемом в несколько кубических сантиметров, помещаемую на кристалл.
Следующей своей задачей мы считали определение в пробах содержания РЬ210 в присутствии Сэ137. Ее решали методически так: по эталону Сб137 определяли относительный вклад от определенной активности цезия в «окно» свинца и эталонировочный коэффициент для дальнейших определений количества цезия в пробах; измеряли содержание в пробах Сэ137 (на развертке до 1 Мэв, по площади фотопика); по содержанию Се137 вычисляли вклад от цезия в свинцовое «окно» и вычитали так же, как и фон; вычисляли содержание в пробах РЬ210.
Для контроля и для случая возможного присутствия в пробах наряду с Сэ137 также Эг90 с У90 на спектре выбирали контрольное «окно» в интервале энергий от 65 до 90 кэв (рис. 3). Этот интервал энергий не перекрыва-
ется с областью фотопика от 46 кэв и является удобным для регистрации по тормозному излучению Бг90 с У90.
По эталонным пробам РЬ210, Се137 и 5г90 с У90 мы определили относительные вклады этих нуклидов в контрольное «окно», приведенные к 1 имп/мин над фоном в рабочем «окне» измерений.
Вклад в контрольное «окно» от свинцово-полониевого эталона определяется тормозным излучением |3-частиц ЕМ210.
После определения в каждой пробе содержания Сз137иРЬ210 мы, пользуясь таблицей относительных вкладов, подсчитывали, соответствует ли превышение над фоном в контрольном окне содержанию этих изотопов. Если в пробах содержится Эг90 с V90 больше, чем 1 - Ю-9 кюри на^^пробу, мы должны это заметить по эталонировочному спектру, который у нас имеется, определить их содержание и с помощью таблицы относительных вкладов подсчитать поправку для РЬ210.
Чтобы иметь возможность перейти к измерениям по РЬ210 в пробах естественного происхождения после простейшего их концентрирования, мы в настоящее время проводим работу по увеличению чувствительности спектрометра. По-видимому, это будет сделано с помощью кристалла колодезного типа меньших размеров. Будет рассмотрена возможность, определения РЬ210 в пробах сравнительно большего объема в стакане, надеваемом на сплошной кристалл. Так как мы имеем дело с очень низкой энергией Р-излучения, увеличение объема пробы потребует тщательной оценки поглощения в зависимости от плотности, объема и геометрии пробы.
А/" имп ' и п г-
Рис. 2. Спектр равновесного свинцово-полониевого раствора.
Рис. 3. Характерный спектр пробы. Пик с энергией 46 кэв — РЬ210, пик 34 кэв — иа1В7 от СБ1'" в пробе.
ЛИТЕРАТУРА
Вартанов И. А., Самойлов П. С. Практические методы сцннтилляционной гамма-спектрометрии. М., 1964, с. 15; 82. — С т о р о ж е н к о Э. П. Мед. радиол., 1964, № 10. с. 85. — Т а п а к а Е i i с h i et al. Jap. J. appl. Phys 1965, v. 4, p. 785.
Поступила 3/1X 1968 г.
УДК 613.648-07
ОПЫТ УСКОРЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ АКТИВНОСТЕЙ
И. И. Боровков
Липецкая областная санэпидстанция
Измерения малых активностей с необходимой точностью требуют применения высокоэффективных счетных установок и весьма трудоемки. Особую трудность вызывает необходимость достаточно точного измерения фона, так как известно, что квадратичная ошибка при измерении препарата не может быть меньшей, чем произведение квадратичной ошибки в определении фона на отношение счетности фона к счетности препарата.
В свою очередь методика измерения фона зависит от его стабильности. Если от измерения к измерению фон колеблется в пределах, сопоставимых с погрешностью его определения, или в неизвестных пределах, каждый раз необходимы новые его измерения. Иногда приходится использовать в течение одной смены даже 2 значения фона для нахождения его средней величины — до и после измерения препарата. Это резко сокращает резерв времени на измерение. К тому же и однократное измерение фона в течение одной смены с необходимой точностью в некоторых случаях становится совершенно невозможным из-за недостатка времени. Однако если будет доказано, что фон установки столь стабилен, что его колебания за весь интервал серии измерений меньше погрешности определения его величины, то окажется возможным использование среднего значения фона за длительное время.
Наши фактические данные, характеризующие вариации фона установки УМФ-1500 по месяцам 1967 г., приведены в табл. 1.
Таблица 1
Месяц 1967 г.
I II Ш IV V I VI VII VIII IX X XI XII
Количество изме-
рений ..... 32 24 27 5 21 17 8 14 14 15 9 13
Ср. 1ф мин. . . . 105 114 115 128 119 108 97 112 115 114 118 92
Пф максимальный 3,0 2,9 3,0 2,9 3,1 2,9 3,0 2,9 3,0 2,9 2,8 3,1
Пф средний .... 2,62 2,64 2,6Ь 2,66 2,68 2,65 2,70 2,77 2,73 2,71 2,67 2,80
Пф минимальный 2,3 2,2 2,4 2,4 2,4 2,5 2,4 2,5 2,4 2,4 2,3 2,5
Из табл. 1 следует, что колебания фона названной установки, даже несмотря на замену ее счетчика с июля, достаточно стабильны и не превышают стандартных отклонений. Поэтому средний месячный фон ее изменяется в незначительных пределах, сравнимых с погрешностью его определения. Мы объясняем это тем, что собственный (внутренний) фон установки надежно защищен от влияния фона внешней среды свинцом и ковром охранных счетчиков, а от наводок ложных импульсов — надежной ее экранировкой.
