Методы регистрации радиоактивного излучения

Эти методы основаны на исследовании тех следов, которые оставляют частицы при прохождении через вещество.

Заряженные частицы осуществляют ионизацию молекул. Нейтральные могут быть обнаружены в момент распада на заряженные частицы или в момент соударения с ядром.

Приборы делятся на два класса:

1) приборы, которые регистрируют сам факт пролёта частицы и в некоторых случаях позволяют судить об энергии частицы (сцинтилляционный счётчик, счётчик Гейгера-Мюллера, черенковский счётчик и т.д.);

2) приборы, позволяющие наблюдать и фотографировать следы (треки), оставляемые частицей при прохождении через вещество (камера Вильсона, диффузионная камера, пузырьковая камера и т.д.).

Рассмотрим примеры счётчиков, относящихся к разным классам.

1. Счетчик Гейгера-Мюллера представляет собой тонкостенную металлическую трубку, по оси которой натянута проводящая нить (рис.18). Между стенкой трубки и центральной нитью приложено напряжение порядка тысячи вольт. В трубке находится газ под пониженным давлением (100-200 мм рт. ст). Ионизирующая частица проникает через поверхность трубки и вызывает ионизацию газа. Электроны под действием поля движутся к центральной нити. Поскольку нить малого диаметра, напряженность электри­ческого поля у ее поверхности очень велика, поэтому возникает коронный разряд, быстро распространяющийся по всей длине нити. В результате возникает импульс тока, который регистрируется соответствующим устройством.

Для счета -квантов трубку делают стеклянной, а внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем металла.

Для счета -частиц трубку делают толстостенной, а торец покрывают тончайшей фольгой.

2. Камера Вильсона. представляет собой цилиндр с поршнем (рис.19). При резком опускании поршня происходит адиабатическое расширение и охлаждение газа. Пары жидкости переходят в пересыщенное состояние и легко конденсируются на ионах. Таким образом, если в этот момент через камеру пролетает частица, на ее пути образуются ионы, на которых конденсируются пары жидкости. По характеру следа можно определить тип частицы.

Если поместить камеру Вильсона в магнитное поле, то по искривлению траектории можно судить о знаке заряда, а если известны масса и заряд частицы, то по радиусу кривизны можно определить энергию частицы и т.д.