Název etalonu: Státní etalon jednotky aktivity radionuklidů
Kódové označení: ECM 440-1/97-002
Rok vyhlášení: 1997
Pracoviště: odd. 1015 ČMI OI Praha, budova IZ
Garant: Ing. Jana Sochorová
Počet zajišťovaných CMC řádků: 95
Základní metrologické parametry:
| Měřená jednotka | Bq - becquerel |
| Měřící rozsah | 102 až 105 Bq |
| Kombinovaná nejistota stanovení aktivity (k=2) | 0,2 až 5% podle druhu radionuklidu |
Aktivita A je určována jako podíl středního počtu dN samovolných jaderných přeměn v určitém množství radionuklidu za časový interval dt a tohoto časového intervalu.
Podle typu částic, resp. energie emitované při rozpadu jsou pro jednotlivé nuklidy používány tyto základní metody stanovení aktivity:
A: Koincidenční metoda
Pro radionuklidy, které v průběhu jaderné přeměny emitují záření typu a a současně záření typu b je užívána koincidenční metoda, založená na použití tří měřících kanálů, z nichž jeden detekuje záření typu a, druhý záření typu b a třetí detekuje koincidence mezi kanály a, b.
Při koincidenční metodě je aktivita vzorku obsahujícího určité množství radionuklidu určena pomocí vztahu:
Kde značí:
Na | ...........…. | četnost impulsů v kanále a, |
Nb | ...........…. | četnost impulsů v kanále b, |
Nc | ...........…. | četnost impulsů v kanále c (koincidence), |
Ba,Bb,Bc | ...........…. | četnosti impulsů pozadí v příslušných kanálech |
KD | ...........…. | oprava na mrtvou dobu měřících kanálů, |
Kr | ...........…. | oprava na nepravé koincidence, |
KDS | ...........…. | souhrnná oprava na rozpadové schéma, tzn. registrace konvergovaných přechodů, Augerových elektronů aj. |
Ki | ...........…. | oprava na vliv přítomných radionuklidových nečistot. |
Zářením typu a rozumíme a a b-částice emitované při a a b rozpadu či fotony X a elektrony emitované při elektronovém záchytu. Ty jsou detekovány proporcionálním počítačem buď průtokovým nebo tlakovým, pro velmi nízké energie b záření užíváme zařízení s kapalnými scintilátory.
Zářením typu b jsou pak g kvanta a fotony X.
B: 4p metoda
Pro radionuklidy, které neumožňují aplikovat koincidenční metodu je užívána metoda založená na použití jednoho měřícího kanálu pro detekci záření emitovaného radionuklidem.
Aktivita je potom určena ze vztahu:
Kde značí:
N | ...........…. | četnost impulsů v měřícím kanále, |
B | ...........…. | četnost impulsů pozadí v měřícím kanále, |
KD | ...........…. | oprava na mrtvou dobu měřících kanálů, |
KDS | ...........…. | souhrnná oprava na rozpadové schéma a účinnost registrace detekovaného záření. |
Korekce KDS je charakteristická pro každý radionuklid a je určována pro každý případ zvlášť teoretickými výpočty nebo experimentálně.
Detektorem pak je 4p průtokový proporcionální počítač pro částice a a b, tlakový proporcionální počítač pro fotony X, bezokénkový NaI(Tl) počítač pro záření g a X, LS zařízení pro b částice s nízkou energií.
Základní sestavu etalonu aktivity tvoří tato zařízení:
- 4p(a,ß,X)-γ koincidenční systém s proporcionálním počítačem typu pill-box a 2 scintilačními detektory s příslušnou elektronickou sestavou (předzesilovač, zesilovače, diskriminátor, blok mrtvých dob a koincidence, blok sběru dat, jednokanálové analyzátory impulsů, zdroje atd.)
- 4p(X,e)-γ koincidenční systém s tlakovým proporcionálním počítačem a 2 scintilačními detektory s příslušnou elektronickou sestavou (předzesilovač, zesilovače, diskriminátor, blok mrtvých dob a koincidence, blok sběru dat, jednokanálové analyzátory impulsů, zdroje atd.)
- 4p(X,γ) NaI(Tl) počítač s příslušnou elektronickou sestavou (předzesilovač, zesilovače, diskriminátor, blok mrtvých dob a koincidence, blok sběru dat, jednokanálové analyzátory impulsů, zdroje atd.)
- 4p(LS)-γ koincidenční systém využívající kapalných scintilátorů s odpovídající elektronickou sestavou (předzesilovač, zesilovače, diskriminátor, blok mrtvých dob a koincidence, blok sběru dat, jednokanálové analyzátory impulsů, zdroje atd.)
