Изучение радиоактивности объектов экосферы
Характеристика гамма-спектрометрического метода радионуклидного анализа. Определение удельной активности. Детекторы гамма-излучения. Погрешность измерений. Описание спектрометров с Ge(Li) и GeHР детекторами. Калибровка полупроводниковых установок.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | учебное пособие |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.09.2015 |
| Размер файла | 3,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Южный федеральный университет"
Учебно-методическое пособие
к курсу: "Радиоэкология"
для студентов физического факультета обучающихся по специальности основного профессионального образования: "Радиационная безопасность человека и окружающей среды"
Лабораторный спецпрактикум (изучение радиоактивности объектов экосферы)
Е.А. Бураева
Ростов-на-Дону - 2007
Оглавление
- 1. Характеристика гамма-спектрометрического метода радионуклидного анализа
- 1.1 Определение удельной активности. Эффективность регистрации. Предел определения. Погрешность гамма-спектрометрического метода
- 1.2 Энергетическое разрешение R. Аппаратурная форма гамма-линии спектрометра. Отношение пик-комптон П/К. Аппаратурный фон
- 1.3 Учет самопоглощения гамма-излучения в объемных источниках
- 1.4 Детекторы гамма-излучения
- 2. Описание гамма-спектрометрических установок
- 2.1 Описание спектрометра РЭУС-II-15 с Ge(Li) детектором
- 2.2 Описание спектрометра с GeHР детектором (Canberra)
- Лабораторная работа №1. Калибровка шкалы энергии полупроводниковых гамма-спектрометров
- Лабораторная работа №2. Калибровка по эффективности полупроводниковых спектрометров в различных геометриях
- Рекомендуемая литература
1. Характеристика гамма-спектрометрического метода радионуклидного анализа
1.1 Определение удельной активности. Эффективность регистрации. Предел определения. Погрешность гамма-спектрометрического метода
Удельная активность. Гамма-спектрометрический метод определения удельной активности радионуклидов - один из самых распространенных методов в практике контроля радиационного качества материалов, в радиоэкологии и во многих областях науки.
Определение удельной активности i-го радионуклида в счетном образце массой m определяется по соотношению (1):
(1),
где Ni(E) - число отсчетов за время измерения t в фотопике (за вычетом аппаратурного фона) с энергией E (определяется экспериментально); qi(E) - квантовый выход гамма-квантов с энергией E для i-го радионуклида (табличная величина, измеряется в долях); (E) - эффективность регистрации гамма-квантов с энергией E для радиометрической установки в используемой геометрии измерения; t - время измерения спектра (определяется экспериментально, измеряется в секундах); k(E) - поправка на самопоглощение гамма-излучения с энергией E в счетном образце с плотностью ; m - масса пробы (в кг).
Если у радионуклида имеется несколько интенсивных гамма-линий, то его удельная активность определяется по каждой из них, а результаты усредняются и погрешность определяется как среднеквадратичное отклонение результатов отдельных определений от среднего:
(2),
где n - число измерений; - среднее значение.
Эффективность регистрации. Эффективность регистрации, как и энергетическое разрешение, относится к основным параметрам, характеризующим все существующие типы спектрометров.
В прикладной спектрометрии преимущественно используется понятие абсолютной эффективности регистрации в ППП абс, под которым понимается отношение числа частиц определенной энергии, зарегистрированных в ППП в единицу времени, к внешнему излучению источника, установленного на заданном и фиксированном расстоянии от детектора.
В соответствии с этим определением абс рассчитывается по формуле:
(3),
где N - число отсчетов без учета фоновых импульсов; Fвн - внешнее моноэнергетическое излучение данного типа, испускаемое источником.
Эффективность регистрации спектрометра определяется в относительных единицах или в процентах.
Погрешность гамма-спектрометрического метода. Одной из характеристик радиометров является погрешность.
Погрешность измерения можно представить в виде суммы систематической составляющей сист и статистической стат, то есть:
=сист+стат (4).
В первую составляющую погрешности входит погрешность аттестации самих образцовых источников, с помощью которых градуировался радиометр (обычно она не превышает 7 %) и погрешности, вносимой в процессе самой градуировки. Сумма этих значений не более 10-20 %.
Статистическая составляющая погрешности зависит от чувствительности регистрации радиометра Р, времени измерения t и активности пробы А.
При измерении проб с высокой активностью значение стат гораздо меньше сист, поэтому полное значение погрешности определяется величиной сист. При измерении проб с малой активностью положение меняется и надо учитывать обе составляющие.
Для радиометров фоновые характеристики хорошо известны, то есть фоновая скорость счета nф импульсов измерялась заранее и многократно с хорошей статистикой, с достаточной для практики точностью справедливо следующее соотношение:
(5).
Здесь следующие размерности:
[nф] = имп/с (или, более конкретно, с-1),
[P] = с-1Бк-1,
[A] = Бк.
Таким образом, при увеличении времени измерения в 4 раза, значение стат уменьшается как, то есть всего в 2 раза, а при увеличении чувствительности регистрации это снижение прямо пропорционально. Однако, увеличение Р за счет, например, объема или площади детектора приводит также к увеличению его фона, поэтому выигрыш пропорционален величине , которая и служит основной мерой при сравнении возможностей двух радиометров.
Предел определения. Предел определения - это минимальная концентрация элемента в пробе, которая может быть определена по рассматриваемой методике с заданной воспроизводимостью.
Для оценки ожидаемых пределов определения ЕРН и ИРН используется соотношение: [2,3]
(6),
где Nf - полное число отсчетов фона под фотопиком (в том числе аппаратурного и комптоновского фона реальной пробы); - заданные погрешности определения (в долях).
Определение нижнего предела измерений НПИ звучит так: это та активность, которую можно измерить за время t со статистической составляющей погрешности стат при доверительном интервале 0,95.
Из формулы (5), полагая, что стат=50 % и t=3600 с, получим:
(7).
1.2 Энергетическое разрешение R. Аппаратурная форма гамма-линии спектрометра. Отношение пик-комптон П/К. Аппаратурный фон
Наиболее важным параметром, характеризующим технический уровень спектрометра любого типа, является разрешающая способность, то есть способность обнаружить две группы моноэнергетического излучения одного вида. Разрешающую способность количественно оценивают по энергетическому разрешению, являющемуся величиной, обратно пропорциональной разрешающей способности. Под энергетическим разрешением R понимается полная ширина ППП на половине его высоты. Обычно R выражается в энергетических единицах (эВ, кэВ). Физический смысл этого параметра заключается в том, что он определяет, какая минимальная разница в энергиях Е должна быть у двух моноэнергетических групп заряженных частиц или фотонов одинаковой интенсивности, чтобы спектрометр смог их различить.
Энергетическое разрешение выражают в относительных единицах. Относительное энергетическое разрешение Rотн в процентах определяется как:
(8),
где Е 1-энергия регистрируемого излучения.
Анализ формы ППП показывает, что у большинства спектрометров она имеет несимметричный характер. Для таких спектрометров знать энергетическое разрешение недостаточно, чтобы описать форму линии. Поэтому вводят дополнительные параметры, уточняющие эту форму. В частности, можно проводить оценку формы линии по коэффициенту качества аппаратурной линии , который является отношением ширины ППП на 0,1 его высоты Н в энергетических единицах (R0,1) к энергетическому разрешению (рис. 1).
=0,55R0,1/R (9)
Коэффициент 0,55 нормирует на единицу в случае нормального распределения. Одновременно вводятся такие понятия, как коэффициенты асимметрии 0,5 и 0,1, являющиеся отношениями полуширин, находящихся слева и справа от оси ППП на высоте 0,5Н и 0,1Н этого пика соответственно
0,5=Rл/Rп, 0,1=R0,1(л)/R0,1(п).
При гауссовом распределении 0,5 и 0,1равны единице.
Рис. 1. Параметры пика полного поглощения
Для анализа формы пика полезно также использовать соотношение между параметром гауссова распределения и R. В том случае, когда пик на этом участке соответствует гауссовому распределению,
R= 2,355.
Одним из способов увеличения фактора качества детектора является рациональное использование или выбор функции отклика детектора (аппаратурной формы гамма-линии). Для рассматриваемых однодетекторных установок и при условии использования при обработке спектров только ППП улучшение аппаратурной формы гамма-линии сводится по существу к выбору детекторов с повышенным энергетическим разрешением R и отношением пик-комптон П/К [4].
Типичные величины R отечественных Ge(Li) коаксиальных детекторов с V=18-60 см 3 не более 4,6ч4,8 кэВ при Е=662 кэВ 137Cs и не боле 6,1ч6,5 кэВ при Е=1332 кэВ 60Co [5,6], а планарных Ge(Li) детекторов 2,3ч2,5 кэВ при Е=1332 кэВ 60Со [7-10]. Для отечественных GeHP детекторов типичные величины R 0,5ч1,2 при 122 кэВ 57Со и 1,9ч2,0 кэВ при Е=1332 кэВ 60Со, а детекторов зарубежных фирм <1,8кэВ при 1332 кэВ 60Сo [11-14].
С ростом объема детектора R несколько ухудшается. Изменение R при изменении Е можно описать полуэмпирическим соотношением вида:
- для высоких энергий (10):
R=Еакт
- для низких энергий, где F - фактор Фано (для Si-детекторов F=0,07, для Ge-детекторов F=0,06, е - средняя энергия, необходимая для образования пары ионов (для большинства полупроводниковых детекторов е=3эВ), Еакт - энергетический эквивалент шумов электроники (Еакт обычно < n*0,1кэВ).
С ростом объема детектора П/К возрастает. Согласно [15] П/К зависит от эффективности детектора е и энергетического разрешения R в соответствии с эмпирическим соотношением:
. (11)
Конкретный вид этой зависимости (коэффициенты А и б) будет различен для различных детекторов и зависят от их объема, конструкции, материала и технологии изготовления.
Увеличить П/К можно в первую очередь за счет увеличения объема чувствительной области и приближения геометрии регистрации к 4.
Для полупроводниковых детекторов типа ДГДК с V=5-28 см 3 П/К=4ч12 при Е=662 кэВ и П/К=5ч7 при Е=1332 кэВ [5]. Ge(Li) детекторы большого объема имеют П/К=16ч50 [4,16], а у GеHP детекторов большого объема П/К выше и может достигать величины П/К=90 при Е=662 кэВ [15].
Необходимо отметить, что для Si(Li) детекторов, представляющих особый интерес для гамма-спектрометрии в низкоэнергетической области, аппаратурная форма гамма-линии (линии ХРИ) Ф(Е) имеет свои особенности [17].
Рис. 2. Аппаратурные формы гамма-линий
Кроме ППП G(E) его низко-энергетического хвоста Т(Е) в функцию отклика входит равномерное распределение S(E) и пик вылета GE(E) если Е>Еккр - энергия к-края поглощения для материала детектора (Si в данном случае с Еккр=1,839) с максимум при ЕЕ =Е-Еккр (см. рис. 2).
Пик вылета обусловлен фотоэффектом и вылетом квантов с ХКбв Si из приповерхностного слоя детектора.
Для повышения фактора качества детектора имеет значение снижение его аппаратурного фона. Спектр аппаратурного фона содержит ряд фотопиков с определенными энергиями (соответствующими энергиями гамма-линий определенных радионуклидов), а также непрерывное распределение.
Наиболее простым и доступным способом снижения аппаратурного фона детектора является применение многослойной пассивной защиты.
1.3 Учет самопоглощения гамма-излучения в объемных источниках
Измеряемой величиной на гамма-спектрометре обычно является число импульсов в пиках полного поглощения (ППП) энергии гамма-квантов, характерных для измеряемого радионуклида.
Гамма-кванты, прежде чем попасть в детектор, проходят слой материала источника и могут поглотиться или потерять часть энергии. За счет этого эффекта, называемого самопоглощением, уменьшается число импульсов, зарегистрированных в ППП. Количественно этот эффект учитывается коэффициентом самопоглощения объемного источника, определяемым как отношение числа импульсов в ППП от поглощающего источника к числу импульсов от такого же источника при тех же условиях измерения, но в отсутствии самопоглощения.
Коэффициент самопоглощения, помимо зависимости от формы, размеров и расположения источника относительно детектора (от геометрии измерения), зависит и от материала объемного источника - от его элементного (химического) состава и плотности. Задача практической гамма-спектрометрии проб состоит в определении активности радионуклидов, идентифицированных в счетных образцах. Для этого регистрируется число импульсов в единицу времени Sm(Ei) - скорость счета (отклик) в ППП данной энергии Ei от источника с материалом m и неизвестной активностью Аm радионуклида в фиксированной геометрии измерения. На практике применяются два способа определения Аm по измеренным откликам Sm(Ei). Один из них - компарирование счетного образца относительно меры активности того же радионуклида, когда в той же геометрии, что и для счетного образца, измеряется отклик SM(Ei) от меры - объемного источника с материалом М и известной активностью АМ, с которым сравнивается отклик Sm(Ei) от счетного образца.
(12),
где km(Ei) и kM(Ei) - коэффициенты самопоглощения гамма-квантов с энергией Ei в счетном образце и, соответственно, в мере. Во втором способе известна эффективность регистрации гамма-спектрометра M, определенная с помощью градуировочных мер с материалом M в диапазоне энергии гамма-квантов, включаемом монолинии Ei измеряемого радионуклида. Измерение отклика Sm(Ei) от счетного образца при этом производится в стандартной геометрии, в которой гамма-спектрометр аттестован по эффективности регистрации M(Еi). Эта величина определяется как число импульсов в ППП отнесенное к полному числу гамма-квантов с этой энергией, испущенных мерой за время измерения:
(13),
где q(Ei) - квантовый выход (абсолютная интенсивность) монолинии Ei радионуклида. Относительные коэффициенты самопоглощения kM/m(Ei)=kM(Ei)/km(Ei) в формулах (12) и (13) отличаются от единицы тем больше, чем значительнее различие самопоглощения в материалах счетного образца и соответствующей меры - меры сравнения в (12) или градуировочной меры в (13). Из формул (12) и (13) видно, что от корректности определения относительных коэффициентов самопоглощения непосредственно зависит правильность определения активности объемных источников. Большое разнообразие материалов объемных источников и геометрий измерения, встречающихся в практической гамма-спектрометрии, делают возможным учет самопоглощения только экспериментальными методами и требуют привлечения для этого расчетных методов. Один из наиболее эффективных методов расчета коэффициентов самопоглощения объемных источников состоит в том, что объемный источник рассматривается как совокупность точечных источников в его объеме, вносящих элементарные вклады в полную скорость счета в ППП. Полное число импульсов и скорость счета в ППП пропорциональны интегральной вероятности вызвать импульс в ППП при равновероятном испускании гамма-кванта из каждой точки S в объеме источника. Коэффициент самопоглощения равен отношению интегральных по объему источника вероятностей вызвать импульс в ППП при наличии и в отсутствие поглощения в источнике.
Формулы (12) и (13) содержат отношения kM(Ei)/km(Ei),
(Ei)=kM/m(Ei)
коэффициентов самопоглощения некоторой меры (М) и счетного образца (m). Относительные коэффициенты самопоглощения kM/m(Ei) имеют важное преимущество перед абсолютными коэффициентами самопоглощения kM(Ei) и km(Ei). Использование одинаковых геометрий измерения для меры (стандартного источника) и счетного образца позволяет компенсировать в kM/m(Ei) не исключенные систематические погрешности, одинаковым образом содержащиеся в числителе kM(Ei) и в знаменателе km(Ei) этой величины и связанные с неточным знанием геометрии измерений или параметров взаимодействия гамма-квантов с сосудом источника, оболочкой источника и т. д. при этом оптимальная плотность материала стандартного источника (стандартного материала) лежит приблизительно в центре диапазона плотностей, типичных для данной области применений гамма-спектрометрии.
1.4 Детекторы гамма-излучения
Полупроводниковые детекторы применяются для регистрации и спектрометрии заряженных частиц, нейтронов и -квантов. В первом приближении полупроводниковый детектор можно рассматривать как ионизационную камеру с твердым диэлекриком между электродами. Часто вместо термина твердотельная камера используют термин счетчик. Также, как и в газонаполненной ионизационной камере при поглощении ионизирующего излучения, в твердотельной камере образуются носители заряда, которые под действием внешнего электрического поля собираются на электродах. Возникающие при этом импульсы тока или напряжения используются для регистрации излучений. Число образовавшихся пар носителей заряда практически зависит только от энергии, потерянной ионизирующей частицей, и не зависит от ее характеристик (заряда, скорости и т. д.). Это обеспечивает характерную для ионизационных камер линейную связь между амплитудой импульса и потерянной в чувствительном объеме детектора энергией для всех видов частиц. Твердотельные камеры обладают несомненными преимуществами перед газонаполненными. В чувствительном объеме этих камер содержится гораздо большая масса вещества, чем в газовом промежутке. Следовательно, в твердотельной камере полностью укладываются пробеги ионизирующих частиц с гораздо большей энергией, чем в газонаполненной. При регистрации -квантов эффективность твердотельных камер также существенно выше. Весьма важно для -спектроскопии то, что -кванты, попадающие в детектор, выбивают электроны преимущественно не из электродов, как это имеет место в газонаполненных ионизационных камерах, а образуют их в чувствительном объеме камеры. В то же время при необходимости можно сделать твердотельную камеру с очень малым промежутком между электродами. В таком детекторе поглощается лишь небольшая доля энергии падающих частиц, что позволяет применять его для измерения удельных потерь энергии. спектрометр детектор радионуклидный калибровка
Также твердотельные камеры имеют существенно лучшее энергетическое и временное разрешение, что связано с иными, чем в газонаполненной камере, процессами образования и движения носителей зарядов.
Основными характеристиками детекторов являются: функция отклика детектора, временные характеристики детекторов, энергетическое разрешение детекторов, эффективность регистрации.
2. Описание гамма-спектрометрических установок
2.1 Описание спектрометра РЭУС-II-15 с Ge(Li) детектором
Рабочий эталон II разряда - радиометрическая установка РЭУС-II-15 предназначена для метрологического обеспечения измерений активности объемных гамма источников посредством:
- аттестация градуировочных источников специального назначения (рабочих мер активности);
- прецизионных измерений активности объектов окружающей среды.
РЭУС-II-15 применяется для сертификации объектов окружающей среды по радиационному признаку в рамках системы аккредитации лабораторий радиационного контроля.
РЭУС-II-15 аттестована с применением вторичных эталонов единиц активности радионуклидов и внешнего гамма-излучения ВНИИФТРИ. В соответствии с ГОСТ 8.033-95 установке присвоен ранг "рабочий эталон II разряда".
РЭУС-II-15 образована на основе полупроводникового гамма-спектрометра и включает в себя следующие элементы:
1. Полупроводниковый детектор ДГДК-80В;
2. Предварительный усилитель - ПУГ-IK-2;
3. Анализирующая система АИ-1024-95м;
4. Набор источников СИГИ-С на основе К-40, Ra-226, Th-232, Cs-137, Eu-152.
Аттестованные характеристики:
Энергетическая зависимость эффективности регистрации фотонного излучения [отсчет/фотон] для различных геометрий измерения задана аналитически в виде:
f(E)=C1exp [C2ln(E)+C3ln(E)ln(E)+C4exp{-C5ln(E)}],
где Е - энергия в МэВ.
Коэффициенты Ci для геометрии Дента 0,1л:
C1=4.495E-03,
C2=-1.420E-00,
C3=4.128E-01,
C4=-4.140E-01,
C5=1.001E+00.
В диапазоне энергий 0,1-0,3МэВ эффективность регистрации задана с погрешностью 12 %; в диапазоне энергий 0,3-3МэВ с погрешностью 10 %.
Для аттестованной эффективности регистрации регламентированы следующие условия:
- энергетический диапазон 0,1-3МэВ;
- диапазон измерений активности 0,5-106Бк на счетный образец;
- обработка ППП по методике, реализованной программой Гамма-2;
- значения эффективности регистрации задан для материала счетного образца, состоящего из воды с плотностью 1,0г/см2.
2.2 Описание спектрометра с GeHР детектором (Canberra)
Германиевые детекторы - полупроводниковые детекторы, имеющие структуру с р-i-n переходом, в которых встроенная (i) область является чувствительной к ионизирующему излучению, особенно к рентгеновским лучам и гамма-излучению.
Поскольку германий имеет сравнительно низкую зону проводимости, данные детекторы должны охлаждаться, чтобы уменьшить тепловую генерацию носителей заряда в акцепторном слое. Иначе, наведенные помехи тока утечки снижают разрешающую способность по энергии детектора. Жидкий азот, который имеет температуру 770К - общая охлаждающая среда для таких детекторов. Детектор помещен в вакуумную камеру, которая помещена в сосуд Дьюара. Чувствительные поверхности детектора, таким образом, защищены от влажности и конденсирующихся загрязняющих примесей.
Рис. 4. Конфигурация GeHP детектора
Для спектрометра Canberra регламентированы следующие условия:
- энергетический диапазон 0,013-1,5 МэВ;
- приведенная эффективность 25,1 %;
- разрешение для пика 122 кэВ - 0,937 кэВ, для пика 1332 кэВ - 1,94 кэВ;
- обработка ППП по методике, реализованной программой Гамма;
- отношение пик-комптон 51,7:1.
Рис. 5. Типичная абсолютная эффективность
Рис. 6. Типичное разрешение по энергии для различных типов детекторов
Рис. 7. Криостат для ППД
Лабораторная работа №1. Калибровка шкалы энергии полупроводниковых гамма-спектрометров
Цель работы: Калибровать энергетические шкалы спектрометрических установок на основе Ge(Li) и GeHP-детекторов.
Содержание работы. Общие вопросы полупроводниковой спектрометрии излучений радионуклидов изложены в [2, 10], особенности прецизионной обработки гамма-спектрометров в [3, 5 и др.] методы калибровки гамма-спектров в [1, 4, 5, 6 и др.], данные об энергиях и квантовых выходов радионуклидов-реперов - в [1, 4, 5, 7, 8, 9].
Многие задачи гамма-спектрометрии радионуклидов требуют точной (<0,1 %) калибровки шкалы энергии детекторов (особенно полупроводниковых).
Для идеального гамма-спектрометра (детектора вместе с электронным трактом) при использовании реперных гамма-линий, энергии которых известны с высокой точностью, шкала энергии должна быть линейной, т.е.
Е=an+b (1)
Фактически - это первое приближение шкалы энергии. При этом точность определения энергии при таком описании шкалы тем больше, чем больше использовано реперных линий. При минимальном числе реперов (2-х) точность определения энергии около n кэВ и повышается только если определяемая энергия ближе к энергии одного из реперов. Согласно [9] при расстоянии между измеряемой Еi и реперной Еj линиями Еi - Ej?20кэВ погрешность определения Еi может быть 5эВ.
В действительности зависимость (1) искажена - сигнал на выходе спектрометра не точно пропорционален энергии гамма-кванта, поглощенных детектором. Считается, что линейная шкала Ge(Li) - спектрометров в интервале энергии 200-4000кэВ соблюдается в пределах ±1кэВ (<0,5 %) [1].
Для прецизионных измерений энергий гамма-квантов одновременно со спектром исследуемого источника регистрируются спектр реперного радионуклида (внутренняя калибровка). Это позволяет учесть как нелинейность шкалы энергий, так и ее нестабильность. Но при большом числе реперных линий существенно усложняется обработка спектра за счет перекрытия пиков, увеличения фона и др. В режиме внутренней калибровки возможно использовать в качестве реперных пики исследуемого спектра.
В режиме внешней калибровки существенны проблемы обеспечения идентичных параметров спектрометра (по геометрии, по загрузке и др.), температурной и временной стабильности.
Нелинейность шкалы энергии может быть вызвана как техническими причинами (например, изменениями цены каналов по шкале, определяемыми как детектором, так и, особенно, усилительным трактом), так и физическими причинами (конечностью размеров детектора, оболочкой детектора, неопределенностью положения активного объема в детекторе) [1, 2, 3, 10].
При достаточном числе реперных линий линейная шкала энергии может быть использована для рутинных измерений. При этом уровень погрешностей определения положения пиков в измерениях спектров можно оценить либо по среднеквадратичному отклонению измеренных положений пиков от вычисленных по калибровочной прямой либо по величине интегральной нелинейности.
В первых попытках учесть нелинейность спектрометров использовались аппроксимации шкалы энергий полиномами m степени:
(2)
по всей шкале энергий или на ограниченном участке шкалы методом сплайнов [6]. В обеих случаях необходимо использовать большое число реперных линий. Важно выбрать оптимальную степень полинома - при малом m кривая проходит мимо экспериментальных точек, а при больших m в больших просветах между соседними экспериментальными точками в аппроксимирующей кривой возможны нерегулярности, не имеющие физического смысла. В методе сплайнов на отдельных участках шкалы кривая Е(n) описывается полиномами степени не более m=3.
Поздние для случаев, когда есть необходимость определять энергию линий с точностью лучшей, чем ±1кэВ, предпочтение было отдано использованию линейной шкалы с введением поправки на нелинейность, зависящей от энергии (номера канала), т.е.
Е=an+b+дE(n) (3)
Предполагается, что любая пара или все реперные пики лежат на прямой
Е=аn+b
с коэффициентами, определяемыми по результатам измерений методом наименьших квадратов. Затем вычисляются положения реперных пиков с известной энергией и строится зависимость
дn=nэ-nрн
от номера канала. (Экспериментальных nэ от вычисленных по линейной шкале с табличными значениями энергии). При этом варианте калибровки необходимо использовать большое число реперных пиков, чтобы определить эмпирическую зависимость нелинейности шкалы энергии. При этом поправка дE вводится путем небольших изменений номера канала Дn, соответствующего положению гамма-линии [4].
дE(n)=aДn (4)
При "внутренней" калибровке (когда реперные пики присутствуют в самом измеряемом спектре) величина "а" различна для различных спектров и даже небольшие ее изменения сильно влияют на дE.
Поэтому предпочтительно вводить поправки в виде добавки к величине "а":
дE(n)=(Дa)n (5)
В этом случае дE не зависит от колебаний величин "а" и "b" при переходе от одного спектра к другим. (это проверено в специальных измерениях).
При достаточно большом суммарном числе пиков, полученных в нескольких сериях измерений (около 500) можно построить кривую зависимости отклонений от номера канала в виде полинома степени k:
(6)
для всей шкалы или каждого из нескольких участков шкалы. В первом случае попытки описания дE одной функцией не дали удовлетворительного результата. Использовались функции вида:
Во втором случае нет необходимости использовать полиномы (6) степени больше 3-й (кубическая парабола). Число участков энергетической шкалы выбирается из вида кривой дE(n) (обычно достаточно 2-5 участков).
Особое внимание при калибровке шкалы энергии уделяют подбору реперных гамма-линий для всего интересующего нас диапазона энергий. В систему нормалей Ег [1] включены гамма линии, энергии которых известны с наибольшей точностью (nэВ) (см. табл.1).
Таблица 1. Некоторые нормали энергий гамма-квантов
|
Энергия |
Радионуклид |
|
|
411,80120,0012 кэВ |
198Au |
|
|
511,99500,0027 кэВ |
22Na |
|
|
564,7020,002 кэВ |
207Bi |
|
|
964,0530,004 кэВ |
152Eu |
|
|
1173,2280,003 кэВ |
60Co |
|
|
1332,4900,006 кэВ |
60Co |
|
|
1408,0110,004 кэВ |
152Eu |
А в качестве радионуклидов-реперов по данным [1, 4, 5, 7, 8, 9 и др.] можно включить 22Na, 54Mn, 57Co, 60Co, 133Ba, 152Eu, 207Bi, 226Ra, 241Am и др. (см. табл. 2-3 в приложении).
При калибровке шкалы энергии полупроводниковых гамма-спектрометров необходимо учитывать ряд вторичных эффектов, проявляющихся в экспериментально измеренных спектрах [3, 5 и др.]. В спектрах наряду с пиками полной энергии Ег проявляется ряд сопутствующих пиков.
Пик обратного рассеяния с энергией:
кэВ.
Он связан с рассеянием гамма-квантов в окружающих чувствительный объем детектора материалах.
Пики вылета аннигиляционного кванта проявляются при Ег511кэВ. Пик единичного вылета расположен при Ее= Ег - 511кэв, а двойного вылета - при ЕDе= Ег - 1022кэВ. Их интенсивность сильно зависит от конфигурации и объема чувствительной области ППД. За счет допплер-эффекта аннигиляционной линии ширины пиков могут быть больше, чем ППП (допплеровское уширение), а сами линии могут быть сдвинуты в сторону большей энергии (допплеровский сдвиг).
Край комптоновского распределения линии Ег располагается при энергии:
или
ЕК=Ег-Ев.
Разность между положением ППП и краем комптоновского распределения:
и соответствует положению максимума пика обратного рассеяния. По форме края комптоновского распределения зеркально повторяет пик обратного рассеяния.
С ростом Ег положение пика обратного рассеяния стремиться к Ев>250кэВ. Со стороны низких энергий этот пик имеет резкую границу.
Пики вылета ХРИ из чувствительного объема ППД проявляются при Ег <150кэВ в виде слабого пика-сателлита левее ППП. Вылет ХРИ существенен, когда фотоэффект происходит на границе чувствительной области детектора (вероятность вылета велика) и может быть связана как с материалом детектора, так и с материалами его конструкции (свинец, медь, цинк и др). Для Ge - детектора он проявляется ниже ППП на GeKЬ 9,88кэВ. Интенсивность такого пика ?100 раз меньше, чем у ППП. Для Ge(Li) может проявиться также In K 24,2 кэВ (In - теплового контакта), а для Si(Li) Cu K 8,04 кэВ и Zn K 8,64 кэВ (латунь упаковки).
В некоторых случаях в спектре могут появиться линии (пики) ХРИ, возбуждаемые в подложке и в самом источнике, если источник приготовлен с носителем. Так, при регистрации гамма-спектра источника 133Ва на Si(Li) детекторе возникают пики Ва KХ и Cs КХ из-за флуоресценции в самом источнике.
Наличие пиков аппаратурного фона может исказить некоторые относительно слабые пики радионуклидов-реперов. Среди пиков аппаратурного фона необходимо учитывать и пики ХРИ от материала защиты.
Необходимо учитывать зависимость положение ППП от геометрии излучения [3, 9]- возможен сдвиг в 4-10 эВ.
Соответственно процесс измерений при калибровке шкалы энергий должен быть организован так, чтобы исключить аппаратурные эффекты [3].
1. При увеличении загрузки выше допустимых (обычно 104 сек-1) изменяется положение ППП и растет ширина ППП.
2. Временная нестабильность спектрометра. В области 122 кэВ в первые 2 часа разброс в пределах 2-х каналов (при максимуме в 1528 канале), затем разброс 1 канала. При энергии 661кэВ в первые 5 часов разброс в пределах 6 каналов (максимум в 2524 канале), затем разброс 2 каналов; при энергии 1332кэВ в первые 5 часов разброс в пределах 8 каналов (максимум в 3548 канале), затем разброс 2 каналов.
3. Температурный дрейф шкалы энергии - с увеличением температуры ППП сдвигается в сторону меньших энергий. При изменении температуры от 150С до 280С дрейф составляет =1 канал в 566 канале (122кэВ), =3 канала в 1718 канале (661кэВ) и =6 каналов в 3285 канале (1332кэВ).
При получении и обработке экспериментальных калибровочных спектров должны быть учтены перечисленные выше эффекты. По всему диапазону энергий все калибровочные пики должны быть хорошо изолированы, а в число калибровочных не должны попасть дуплеты и статистически неполноценные пики. Отбраковку таких пиков проводят сравнением экспериментально полученной полуширины пика ГЭ с расчетной полушириной ГР для данных энергий (ГР(Е) определяется в многократных измерениях по многим надежным реперам). Ложным признается пик при ГЭ-ГР0,25ГР, мультиплетом признается пик при ГЭ-ГР0,25ГР.
Разрешающая способность спектрометра ГР (полуширина ППП) зависит от энергии ППП Е. Для практического использования, в том числе для отбраковки мультиплетов и ложных пиков, для каждого спектрометра необходимо получить зависимость ГР(Е). Для этого можно использовать величины Гi пиков-реперов из спектров, измеряемых в процессе калибровки шкалы энергии. Полученный набор значений Гi и ni (Fi) каждое из которых является средней величиной из нескольких измерений калибровочного спектра Гi и ni (Fi) аппроксимируется некоторой функцией Г(n)=f(n), выбираемой исходя из предполагаемой зависимости разрешения спектрометра от энергии. Для Si(Li) и Ge(Li) спектрометров можно использовать функцию вида:
f(n)=a(n+b)1/2+c.
Параметры этой функции определяется методом МНК по набору экспериментально полученных Гi - ni.
Приборы и инструменты:
1. Спектрометрические установки на основе Ge(Li) и GeHP-детекторов (описание установок, основные характеристики см. в Разделе 3.);
2. Набор калибровочных источников на основе 152Eu, 133Ba, 241Am, 137Cs, 40K (выдается лаборантом);
3. ПС с пакетом программ Microsoft Offices, программой для обработки гамма-спектров anal-1a.bat;
4. Журнал для записи информации по гамма спектрам, в который вносится:
- Информация по используемому калибровочному источнику (номер, состав, удельная активность, плотность, дата аттестации);
- Информация по измеряемым калибровочным гамма-спектрам (шифр спектра, дата измерения, начальное время, время снятия спектра, общее время измерения (мин), номер детектора, геометрия счетного образца, ФИО исполнителей, примечания).
5. Секундомер.
Порядок выполнения работы:
1. В присутствии лаборанта на анализаторе включить тумблер "Сеть". По окончании мигания индикатора включить тумблер "Питание". Прогреть прибор в течение часа.
2. Открыть камеру. Установить калибровочный источник (выдается преподавателем) на детектор. Закрыть камеру.
3. Включить управляющий компьютер. Открыть программу управления анализаторами "Анализатор". Выбрать порт "Com 2".
4. В журнал внести название источника, его характеристики, дату измерения, ФИО исполнителей.
5. На распределительном блоке выбрать необходимую установку нажатием соответствующей кнопки.
6. Установить на таймере программы "Анализатор" время 1-2 мин, одновременно запустить секундомер и нажать кнопку "Пуск" в программе. Отключить кнопку на распределительном блоке.
7. В журнал внести начальное время измерения t0.
8. Через 59 мин 59 сек на анализаторе нажать кнопку "Стоп".
9. На таймере программы "Анализатор" установить время 1 сек. На распределительном блоке нажать кнопку соответствующей установки.
10. Далее в программе "Анализатор" нажать кнопку "Пуск". Через 1 секунду набор спектра прекратится. Общее время набора спектра составит 60 мин.
11. Следующий шаг - чтение спектра с анализатора. Для этого в программе "Анализатор" нажать кнопку "Чтение".
12. Записать спектр на жесткий диск можно нажав кнопку "Запись" Далее следует указать путь к папке, в которой будет храниться спектр: С:/GAMMA/DAT/имя файла спектра. Программа автоматически присваивает спектрам разрешение *.dat.
13. Просмотреть полученный спектр можно с помощью программы GAMMA. Для этого открываем программу GAMMA/файл/считывание/имя файла спектра.
14. Для каждого источника необходимо измерить спектр не менее 3-х раз. Для этого, не открывая камеру, повторить пункты 5-13 необходимое количество раз.
15. Все полученные гамма-спектры калибровочных источников обработать программой Anal-1a.bat.
16. Из полученных распечаток спектров выбрать пункты: Положение пика, Энергия пика.
17. Рассчитать среднее по трем (или пяти) измерениям спектра положение пика (в каналах) для каждой гамма-линии.
18. Построить с помощью программы Excel зависимость n(E), где n - среднее по трем (пяти) измерениям положение пика, канал. Е - энергия гамма-линии, кэВ.
19. Используя пакет аппроксимационных кривых программы Excel, аппроксимировать полученную зависимость n(E), рассчитать коэффициенты аппроксимации и среднеквадратичное отклонение теоретической кривой от экспериментально полученной.
20. Написать отчет о проделанной работе с указанием цели работы, используемых источников, приложить полученные спектры и графики.
21. Сделать выводы.
Контрольные вопросы:
1. В чем состоит смысл калибровки энергетической шкалы спектрометрической установки?
2. Основные характеристики установок на основе Ge(Li) и GeHP-детекторов?
Лабораторная работа №2. Калибровка по эффективности полупроводниковых спектрометров в различных геометриях
Цель работы: откалибровать полупроводниковые спектрометры по эффективности в различных геометриях счетного образца.
Содержание работы. Эффективность спектрометра определяется с помощью абсолютно - калиброванных источников в различных геометриях счетных образцов (Маринелли 1л, Маринелли 0,35л, Дента 0,1л, Дента 0,04л, Дента 0,02л, Дента 0,015л и др.). При этом применяются меры по уменьшению возможной ошибки из-за методики измерения: погрешность геометрической воспроизводимости условий измерения доведена до величины 0,1 %.
Эффективность регистрации -излучения с энергией Ei в заранее заданных условиях (геометрия, образец) определяется формулой:
(11),
где - аттестационное значение удельной активности источника на момент измерения;
q - квантовый выход;
t - время измерения;
m - масса источника;
Ni - число отсчётов в спектре за время t;
Кс - коэффициент самопоглощения излучения.
Обычно (Ei) и Кс(Ei) определяются экспериментально вместе:
(12).
Величина для конкретного измерения равна:
(13),
здесь А 0 - удельная активность на момент аттестации;
(t0 - tк) - время, прошедшее с момента аттестации до момента измерения;
Т 1/2 - период полураспада.
Далее рассмотрим процедуру построения кривой эффективности. Процедура построения кривой зависимости эффективности от энергии Еi проходит в несколько этапов. Используется набор стандартных (эталонных) источников -излучения радионуклидов-реперов с набором -линий различной энергии Еi (таких как 152Eu, 133Ba, 137Cs и 241Am), для которых известна начальная удельная активность А 0 (эта удельная активность определяется на момент изготовления). Как правило, эталонные источники находятся в сыпучем или жидком состоянии и поставляются централизованно (ВНИИ ФТРИ пос. Менделеево, Московской обл.). Их помещаем в необходимую нам геометрию, для которой необходимо определить эффективность счетной геометрии в зависимости от энергии (Е). Далее необходимо измерить гамма-спектры стандартных источников, причём число импульсов (площадь пика) в каждом пике полного поглощения (ППП) должно быть не менее 10000, это необходимо для минимизации статистической погрешности измерения до 1. Спектр каждого источника измеряется не менее 5 раз. Средняя эффективность для данной Еi i(Еi) находится путём усреднения:
(14).
После определения i(Еi) для каждого пика конкретного спектра, строится кривая зависимости эффективности детектора от энергии i(Еi) графически, а полученные точки аппроксимируются аналитической кривой методом наименьших квадратов (МНК).
Рис. 8. График зависимости эффективности от энергии
Например, для GeHP-детектора и геометрии "Дента 0,04л" по набору измеренных гамма-спектров зависимость (Е) имеет вид:
(E)= C1exp [C2Ln(E)+C3Ln(E)Ln(E)+C4exp{-C5E}];
C1=3,871E-03,
C2= -1,412E+00,
C3= -4,493E-01,
C4=9,238E-02,
C5=1,001E+00.
Приборы и инструменты:
1. Спектрометрические установки на основе Ge(Li) и GeHP-детекторов (описание установок, основные характеристики см. в Разделе 3.)
2. Набор калибровочных источников на основе 152Eu, 133Ba, 241Am, 137Cs, 40K (выдается лаборантом), помещенных в геометрии Маринелли 1л, Маринелли 0,35л, Дента 0,1л, Дента 0,04л, Дента 0,02л, Дента 0,015л.
3. ПС с пакетом программ Microsoft Offices, программой для обработки гамма-спектров anal-1a.bat, программа аппроксимации экспериментальных кривых Eff_appr.exe
4. Журнал для записи информации по гамма спектрам, в который вносится:
- Информация по используемому калибровочному источнику (номер, состав, удельная активность, плотность, дата аттестации, геометрия счетного образца)
- Информация по измеряемым калибровочным гамма-спектрам (шифр спектра, дата измерения, начальное время, время снятия спектра, общее время измерения (мин), номер детектора, геометрия счетного образца, ФИО исполнителей, примечания)
5. Секундомер.
Порядок выполнения работы:
1. В присутствии лаборанта на анализаторе включить тумблер "Сеть". По окончании мигания индикатора включить тумблер "Питание". Прогреть прибор в течение часа.
2. Открыть камеру. Установить калибровочный источник, помещенный в определенную геометрию счетного образца (выдается преподавателем) на детектор. Закрыть камеру.
3. Включить управляющий компьютер. Открыть программу управления анализаторами "Анализатор". Выбрать порт "Com 2".
4. В журнал внести название источника, его характеристики, дату измерения, ФИО исполнителей.
5. На распределительном блоке выбрать необходимую установку нажатием соответствующей кнопки.
6. Установить на таймере программы "Анализатор" время 1-2 мин, одновременно запустить секундомер и нажать кнопку "Пуск" в программе. Отключить кнопку на распределительном блоке.
7. В журнал внести начальное время измерения t0.
8. Через 59 мин 59 сек на анализаторе нажать кнопку "Стоп".
9. На таймере программы "Анализатор" установить время 1 сек. На распределительном блоке нажать кнопку соответствующей установки.
10. Далее в программе "Анализатор" нажать кнопку "Пуск". Через 1 секунду набор спектра прекратится. Общее время набора спектра составит 60 мин.
11. Следующий шаг - чтение спектра с анализатора. Для этого в программе "Анализатор" нажать кнопку "Чтение".
12. Записать спектр на жесткий диск можно нажав кнопку "Запись" Далее следует указать путь к папке, в которой будет храниться спектр: С:/GAMMA/DAT/имя файла спектра. Программа автоматически присваивает спектрам разрешение *.dat.
13. Просмотреть полученный спектр можно с помощью программы GAMMA. Для этого открываем программу GAMMA/файл/считывание/имя файла спектра.
14. Для каждого источника и каждой геометрии счетного образца необходимо измерить спектр 5 раз. Для этого, не открывая камеру, повторить пункты 5-13 необходимое количество раз.
15. Все полученные гамма-спектры калибровочных источников обработать программой Anal-1a.bat.
16. Из полученных распечаток спектров выбрать пункты: Положение пика, Энергия пика, Площадь пика, Погрешность.
17. Рассчитать среднюю по пяти измерениям спектра эффективность для каждой гамма-линии и среднеквадратическую погрешность измерения каждой гамма-линии, используя программу Excel.
18. Построить экспериментальную зависимость (Е), где - эффективность детектора к излучению (отн. ед), Е - энергия гамма-квантов, (МэВ).
19. Используя программу аппроксимации экспериментальных кривых Eff_appr.exe аппроксимировать полученную кривую полиномом вида:
(E)= C1exp [C2Ln(E)+C3Ln(E)Ln(E)+C4exp{-C5E}] или
(E)= C1exp [C2Ln(E)+C3Ln(E)Ln(E)+C4exp{-C5Ln(E)}]
20. Выбрать для аппроксимации полином, дающий наименьшее значение среднеквадратичного отклонения (СКО) экспериментальной кривой от теоретической
21. Найти коэффициенты аппроксимации Сi.
22. Написать отчет о проделанной работе с указанием цели, используемой установки, геометрии счетного образца, калибровочных источников и т.д. Приложить к отчету "Протокол аппроксимации", гамма-спектры, графики.
23. Сделать выводы.
Контрольные вопросы:
1. Что такое эффективность детектора к излучению?
2. Как в лабораторных условиях происходит калибровка спектрометрических установок по эффективности?
Рекомендуемая литература
1. Алексахин Р.М. Ядерная энергия и биосфера. М.: Энергоатомиздат, 1982.
2. Бадяев В.В., Ю.А. Егоров, С.В. Казаков. Охрана окружающей среды при эксплуатации АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1990.
3. Булдаков. Радиоактивные вещества и человек. М.: Энергоатомиздат, 1990.
4. Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества. Справочник. Л.: Химия, 1990.
5. Громов В.В., В.И. Спицин. Искусственные радионуклиды в морской среде. М.: Атомиздат, 1975.
6. Громов В.В., А.И. Москвин, Ю.А. Сапожников. Техногенная радиоактивность мирового океана. М.: Энергоатомиздат, 1985.
7. Гусев Н.Г., В.А. Беляев. Радиоактивные выбросы в биосфере. Справочник. М. 1987.
8. Действие ионизирующей радиации на биоценоз. Под ред. М.С. Гилярова, Р.М. Алексахина. М.: Наука, 1988.
9. Дурилов А.П. Радиоактивное загрязнение и его оценки. М.: Энергоатомиздат, 1993.
10. Камерон. Ядерные реакторы. М.: нергоатомиздат, 1987.
11. Кириллов В.Ф., В.А. Книжеиков. Радиационная гигиена. М. 1988.
12. Козлов В.П. Справочник по радиационной безопасности. М.: Энергоатомиздат, 1999.
13. Крышев И.И., Т.Г. Сазыкина. Математическое моделирование миграции радионуклидов в водных экосистемах. М.: Энергоатомиздат, 1986.
14. Моисеев А.А., В.И. Иванов. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. М.: Энергоатомиздат, 1990.
15. Мосинец В.Н., М.В. Грязнов. Уранодобывающая промышленность и окружающая среда. М.: Энергоиатомздат, 1983.
16. Мосинец У.Я. Атомная энергия и радиационная безопасность. М.: Энергоатомиздат, 1988.
17. Осанов Д.Н., М.А. Михтаров. Дозиметрия излучения инкорпорированных радиоактивных веществ. М.: 1977.
18. Поликарпов Г.Г. Радиоэкология морских организмов. М.: Атомиздат, 1971.
19. Пути миграции искусственных радионуклидов в окружающей среде. Радиоэкология после Чернобыля. Под ред. Ф. Уорнера, Р. Харрисона. М.: "Мир", 1999.
20. Ракоборская И.В. Ядерная физика. М.: Изд-во МГУ, 1981.
21. Сердюкова А.С., Ю.Т. Капитанов. Изотопы радона и продукты их распада в природе. М. 1975.
22. Сивитцев Ю.В. Насколько опасно облучение. М.: Знание, 1988.
23. Шаров Ю.Н., Н.В. Шубин. Дозиметрия и радиационная безопасность. М.: Энергоатомиздат, 1991.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Мирный атом в жизни современного человека. Проблема радиационного заражения села Татарская Караболка. Данные об уровне гамма-излучения. Мероприятия по снижению ущерба от трагедии на ПО "Маяк". Изучение влияния радиации на человека и окружающую среду.
реферат [37,0 K], добавлен 16.04.2012Методы и средства регистрации радиоактивного излучения (фотографический, ионизационный, люминесцентный). Радиометрические поля нефтегазоносных площадей. Характеристики радиоактивного излучения, приборы для их измерения. Метод биологической дозиметрии.
презентация [5,8 M], добавлен 10.02.2014Характеристика природных вод и их очистка для промышленных предприятий. Описание установок для дезинфекции питьевой воды, применение ультрафиолетового излучения для обеззараживания сточных вод. Основы процессов и классификация методов умягчения воды.
контрольная работа [69,5 K], добавлен 26.10.2010Характеристика объекта как источника загрязнения окружающей среды. Уровень уличных шумов. Формула оценки концентрации окиси углерода. Общепринятые нормы освещения для помещений. Радиационные исследования. Мероприятия по снижению гамма-фона помещения.
контрольная работа [43,2 K], добавлен 23.11.2012Изучение вопросов экологии электромагнитного излучения, акустической и радиационной экологии. Химический метод контроля. Санитарные нормы, регламентирующие воздействие электромагнитного излучения на человека. Описание приборов дозиметрического контроля.
курсовая работа [78,1 K], добавлен 20.05.2012Основы радиоактивационного анализа, его возникновение, основные достоинства, современное оборудование, осложнения в работе с радиоактивными препаратами. Область применения инструментального и радиохимического анализа, работа нейтронных генераторов.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 08.01.2010Фотометрический метод анализа, особенности. Сущность закона Бугера-Ламберта. Аналитический обзор существующих приборов. Схема оптическая принципиальная. Дифракционная решётка Эберта. Условия работы фотометра КФК-3-01. Погрешность средств измерения.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 11.11.2014Изучение влияния радиоволн, оптического, жесткого излучения на состояние окружающей среды. Характеристика естественных и антропогенных источников электромагнитного излучения. Расчет зоны ограничения застройки вокруг базовой станции сотовых средств связи.
дипломная работа [396,4 K], добавлен 09.08.2010Источники радиоактивного загрязнения объектов окружающей среды естественными радиоактивными элементами. Примеры регионов с высокими содержаниями естественных радиоактивных элементов на земном шаре. Аномалии радиоактивности в осадочных толщах, их причины.
презентация [22,4 M], добавлен 10.02.2014Сущность атомно-абсорбционного метода анализа. Измерение массовой концентрации металлов в пробах природных и сточных вод, вспомогательные устройства, реактивы и материалы. Теоретические основы и практика применения рентгенофлуоресцентного метода.
реферат [400,6 K], добавлен 08.01.2010Биотестирование как интегральный способ оценки окружающей среды. Методика культивирования ветвистоусых ракообразных. Фрактальный характер плавания Daphnia magna. Изменение активности дафний при внесении токсиканта с использованием фрактального анализа.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 13.04.2016Понятие радиации и радиоактивности, ее виды и причины возникновения. Категория бытовых предметов, которые излучают радиацию, хотя и в пределах допустимых нормативов. Воздействие радиоактивности на живые организмы. Эффекты влияния радиации на человека.
реферат [23,9 K], добавлен 13.03.2017Описание блок-схемы и технологии очистки обессоливаемых вод. Расчет напорного угольного фильтра. Схемы и расчет установок полного обессоливания методом ионного обмена, расчет регенерационного хозяйства ионитовой установки. Сущность метода дегазации.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 06.07.2011Регрессионный анализ и метрологическая оценка градировочных кривых в инструментальных методах анализа. Фотометрическое определение меди и железа в природных водах. Метод определения нитрат-ионов в овощах с помощью нитрат-селективного электрода.
методичка [746,7 K], добавлен 10.01.2010Назначение и основные принципы реализации кондуктометрических методов анализа. Разновидности используемых методов и особенности их применения. Примеры использования кондуктометрии в анализе объектов окружающей среды и необходимое для этого оборудование.
курсовая работа [86,1 K], добавлен 07.01.2010Сущность кинетических (ферментативных) методов анализа: возможности ферментативных методов анализа, определение органических и неорганических соединений. Примеры использования кинетических методов в анализе объектов и оборудование для их проведения.
курсовая работа [483,0 K], добавлен 08.01.2010Порядок проектирования водопроводных очистных сооружений, его основные этапы и назначение. Определение расчетной производительности очистной станции, выбор метода и схемы очистки. Расчет установок реагентного хозяйства, процесс обеззараживание воды.
курсовая работа [367,1 K], добавлен 12.02.2010Территориальная совокупность видов. Сущность географической, экотопологической и парциальной активности флоры. Природная характеристика Раифского участка Волжско-Камского заповедника. Характеристики активности и встречаемости эколого-ценотических групп.
курсовая работа [278,9 K], добавлен 08.04.2013Влияние ультрафиолетового излучения на трофические, регуляторные и обменные процессы у растений и живых организмов. Причины возникновения озоновых дыр и их влияние на здоровье человека. Глобальное распределение интенсивности ультрафиолетового излучения.
контрольная работа [617,1 K], добавлен 28.01.2011Физико-географическая характеристика района. Оценка состояния водных объектов. Общая характеристика состояния поверхностных вод и донных отложений. Оценка степени загрязнения поверхностных вод и их пригодности для различных видов водопользования.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 17.06.2011
