А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Рідкий сцинтилятор

Рідкі сцинтилятори простіше у виготовленні ніж кристалічні та пластмасові. Їх застосовують при детектуванні а -[18], (I-частинок[19], У -[2, с. С их помощью в ряде случаев оказывается возможным. Жидкие сцинтилляторы применены в дозиметрии у - и раздельной дозиметрии у - и нейтронного[25]Випромінювань. Часто рідкі сцинтилятори використовуються у вигляді плоских шарів (пластин) в контейнерах з органічного скла з повним внутрішнім віддзеркаленням на кордонах. Световиход рідких сцинтиляторів нижче, ніж у кращих кристалічних сцинтиляторів, але тим не менше досягає 60 - 70% і більше від световихода монокристалів антрацену. Рідкі сцинтилятори мають ряд переваг, що дозволяють застосовувати їх для різних цілей і в ряді випадків, там, де кристалічні сцинтилятори виявляються непридатними.

Ефективність рідких сцинтиляторів можна підвищити шляхом введення добавок (діфенілгексатріен), що змінюють спектр люмінесценції в заданому напрямку (наприклад, зсувають максимум в область більшої чутливості ФЕУ); однак при цьому час висвічування збільшується.

Ефективність рідких сцинтиляторів знижується за рахунок отруєння киснем повітря, однак вона повністю відновлюється після пропускання аргону. Введення домішок, що містять сірку і галогени, також небажано, тому перед виміром проба води повинна бути ретельно очищена від усіх сторонніх домішок, включаючи радіонукліди різного походження.

Застосування рідких сцинтиляторів для визначення питомої а-активності водних розчинів не може дати виграшу щодо зазначеного методу, оскільки виникають проблеми, пов'язані по-перше, з поганою розчинністю водних розчинів в сцинтиляторах з високим світловим виходом і по-друге, з тим, що світловий вихід для а-часток в 8 - 10 разів менше світлового виходу для р-частинок такий же енергії.

До складу рідкого сцинтилятора зазвичай входять три основні компоненти: розчинник, сцінтіллірующего добавка і сместитель спектра.

Саме за допомогою рідкого сцинтилятора в 1956 р Рейнес. Коуена вдалося вперше зареєструвати одну з різновидів нейтрино, а саме електронне антинейтрино (див. Гл. Залежність зміни кута обертання площини поляризації розчину глюкози в одиницях цукрової шкали від поглиненої дози. Дозиметри на основі рідкого сцинтилятора (бензол активатор або толуол активатор) призначені для вимірювання дози опромінення в інтервалі Ю3 - 105 Дж /кг по зменшенню світлового виходу в результаті опромінення.

Проточні системи з рідким сцинтилятором, наприклад система BF5025 являють собою більш складні пристрої і під час роботи вимагають більше уваги оператора.

Отриману воду вводять в рідкий сцинтилятор і вимірюють активність тритію на сцинтиляційному бета-спектрометрі.

Є схожість в поведінці кристалічних, пластичних і рідких сцинтиляторів, так що, незважаючи на те що в поле зору цього огляду потрапляють тільки перші два типи сцинтиляторів, ми будемо згадувати і про деякі дослідженнях рідких сцинтиляторів.

Присутність розчиненого кисню в рідкому сцинтиляторі в більшості випадків надає туша дію. Автори роботи[32]пояснюють вто освітою комплексу кисень - розчинник, що грає роль акцептора енергії, що конкурує з люмінофором. Після видалення кисню продувкою розчину азотом або аргоном световиход підвищується.

Ці особливості процесів в рідких сцинтиляторах не можуть бути пояснені резонансної передачею енергії від розчинника до активатора або гасників. Резонансна передача тут навряд чи може відбуватися на відстані що перевищують молекулярні діаметри.

Для всіх компонентів, що становлять рідкий сцинтилятор, - необхідна висока ступінь чистоти, так як часто домішки сполук, що містять сірку, бром, йод, і деяких інших речовин[26-28]гасять люмінесценцію сцинтилятора.

Підбір компонентів, дозволяють отримувати ефективні рідкі сцинтилятори, часто є досить складним завданням. Між основою і добавкою не повинно бути хімічної взаємодії, вони повинні бути хімічно стійкі при атмосферних умовах і під дією радіоактивних випромінювань. Розчинники, що застосовуються в якості сцинтиляційних основ, повинні бути прозорими до випромінювання розчинених в них добавок, хорошими переносниками енергії, по можливості менш токсичними і вогненебезпечними. активують добавки поряд з високою ефективністю і доступністю повинні мати здатність добре розчинятися в основах; виникає при цьому концентраційне гасіння не повинно бути великим.

Для вимірювання радіоактивності за допомогою рідких сцинтиляторів необхідно перенести з хро-матограмми окремі ділянки сорбенту-носія в люмінесцирующєє речовина, що міститься в вимірювальний посудину. Дозвіл цього методу визначається шириною ділянок хроматограми, відібраних для вимірювання, і якщо використовується невелике число ділянок, то дозвіл буде недостатнім.

Конструкція сцінтіл. | Сцінтіл-ляціонному лічильник з коллиматором. Якщо за умовами роботи необхідно використовувати рідкий сцинтилятор, його заливають у спеціальний контейнер, внутрішні стінки якого добре відбивають світло.

В останні роки знаходять широке застосування рідкі сцинтилятори, за допомогою яких вдається уникнути наслідків самопоглинання, якщо можливо отримати однорідну суміш досліджуваного розчину і сцинтилятора.

Необхідно відзначити ще одне важливе застосування рідких сцинтиляторів. Деякі з них, зокрема сцинтилятори на основі а-метшшафталіна, мають, подібно органічним сцін-тілляціонним кристалів, щонайменше двома компонентами можна показати, співвідношення інтенсивності яких залежать від щільності іонізації.

У роботі[57]описаний володіє високою прозорістю рідкий сцинтилятор для лічильників великих розмірів на основі уайт-спіриту (Активатори. Його световиход (43%) після продувки аргоном досягає 82%; сцинтилятор рекомендований для використання при дослідженнях нейтрино. Випробування великого числа розчинників як основ рідких сцинтиляторів показало, що найбільш ефективні алкілбен-золи. Схема досвіду для виявлення нейтрино. Детектором і одночасно мішенню в даних дослідах служив рідкий сцинтилятор об'ємом 1 л 3 з високим вмістом водню і крім того, насичений кадмієм. Його оточували понад ста фотопомножувачів, які повинні були реєструвати світлові спалахи. На рис. 95 приведена схема процесів, що йдуть всередині детектора антинейтрино.

Найбільш поширеними активаторами сцинтиляційних пластмас, як і рідких сцинтиляторів, є поліфенільние вуглеводніі2 5-діарплзамещенние оксазолу[77, 78]і середньому 134-ок-садіазола[79], Перш за все ге-терфеніл, РРО, PBD і РОРОР[2, с. Известно применение в качестве активаторов пластмассовых сцинтилляторов 9 10-дифенил-антрацена[71], 135-тріарілпіразолінов - Д2[81]і з'єднань інших класів.

Система, в осередку якої відбувається змішання потоку рідкого сцинтилятора з елюентом, що випливають з колонки. В цьому випадку сцинтилятор повинен розчинятися в рухомій фазі.

Отже, при порушенні швидкими електронами пластмасових або рідких сцинтиляторів мають місце якісь процеси, які викликають дезактивацію молекул домішки, які отримали енергію електронного збудження за допомогою перенесення від основної речовини.

Система, в осередку якої відбувається змішання потоку рідкого сцинтилятора з елюентом, що випливають з колонки. В цьому випадку сцинтилятор повинен розчинятися в рухомій фазі.

Адсорбенти для ТШХ можна суспендувати майже у всіх рідких сцинтиляторах, застосувавши для цього дрібнодисперсний кремнезем, наприклад Кабос. Переваги та недоліки такого методу обговорюються в гл.

Сцинтиляційне метод, заснований на введенні вимірюваної рідини в рідкий сцинтилятор[3], придатний тільки для окремих органічних сполук, які не сильно гасять люмінесценцію. Крім того, необхідність відновлення сцін-тіллятора при кожному вимірі є істотним недоліком методу.

Недоліком описаної системи є те, що ефект гасіння в рідкому сцинтиляторі може призводити до помилок у вимірах швидкості рахунку. Це відбувається, наприклад, тоді коли в суміші що є забарвлені речовини або в сцинтилятор потрапляє нерухома фаза з колонки. 
При використанні методу, в якому весь потік елюата змішується з рідким сцинтилятором, з отриманої суміші дуже складно виділити мічені з'єднання. Такі втрати міченої речовини не істотні в тому випадку, якщо воно є в достатній кількості. Наш досвід роботи в області хроматографії метаболітів мічених пестицидів, виділених з тканин тварин або рослин, показує, що часто кількість речовини дуже обмежена і слід виключати будь-які втрати. Тому ми вважаємо за краще користуватися системою детектування з проточною кюветой, заповненої твердим сцинтилятором. У цьому випадку втрати зразка мінімальні.

Це дозволяє використовувати такий лічильник для реєстрації досить інтенсивних випромінювань, застосовуючи рідкі сцинтилятори з дуже малою тривалістю сцинтилляций. Рідина наливається в циліндричний скляний контейнер з центральною трубкою, в яку вставляється фотоелемент. Так як в даному випадку замість фотоумножителя використовується фотоелемент, який не має внутрішнього посилення, то імпульси досить великої амплітуди можуть виникати тільки від частинок або квантів, що мають велику енергію і утворюють велику кількість фотоелектронів.

Активність тритію в природних водах вимірюють шляхом безпосереднього введення досліджуваної водної проби в рідкий сцинтилятор. Використовують два типи сцинтиляторів, що дають при змішуванні з водою справжні розчини і стійкі емульсії. У такій сцинтилятор вдається ввести (за обсягом) до 20% води без помітного розшаровування вод-но-діоксанові розчину. Другий тип сцинтилятора є толуольного-водну емульсію, що містить емульгатор (наприклад, тритон X) і сцинтиляційні добавки. Ефективність реєстрації тритію в такому сцинтиляційному коктейлі близько 30%, але інтегральна ефективність вище, ніж в першому випадку, так як в емульсію вдається ввести до 50% (за об'ємом) води.

Пластмасові сцинтилятори - тверді розчини активують добавок в полімерних засадах - багато в чому нагадують рідкі сцинтилятори. У них також має місце міграція поглиненої енергії від основи до активатора. Тому хімічну будову полімеру і введеного в нього люмінофора, їх спектральні характеристики відіграють визначальну роль у властивостях сцинтилятора.

Автоматична система для конденсації елюата газового хроматографа в розчині рідкого сцинтилятора, розроблена Томасом і Даттон. Далі потік газу надходить в Т - подібне з'єднання, де розділені речовини поглинаються рідким сцинтилятором, який потім збирається в колекторі фракцій.

Ступінь гасіння при вимірюванні слабких р-ізлучате-лей залежить від кількості речовини і розчинника, який можна додавати в рідкий сцинтилятор, а також від природи і інтенсивності забарвлення розчину. Тому ефективність реєстрації доводиться визначати для кожного такого зразка окремо. Існують способи відомості ефектів гасіння до мінімуму. Вони полягають у зменшенні кількості зразка, підборі розчинника і знебарвленні забарвлених сполук газоподібним хлором перед додаванням сцинтилятора. В кожному окремому випадку умови обробки проби підбираються експериментально. Однак це не виключає необхідності кожного разу визначати ефективність рахунку.

Якщо паперову хроматограму розрізати на невеликі шматочки і помістити їх в вимірювальні судини, заповнені рідким сцинтилятором, то величину активності можна виміряти методом рідинного сцинтиляційного рахунку. Такий спосіб, зокрема, придатний для вимірювання активності сполук, мічених 3 Н, особливо для речовин, розчинних в сцинтилятор, а також для вимірювання малих концентрацій 14С і інших ізотопів з низькою енергією випромінювання. Час вимірювання залежить від концентрації ізотопу і визначається точністю, яку потрібно отримати в кожному окремому випадку.

Останнім часом створені також точні детектори на основі сцін-тілляціонних волокон - пластикових або з рідким сцинтилятором в капілярах.

Згідно Бертону і співробітникам[3, 4], Великі величини констант швидкостей гасіння і передачі енергії в рідких сцинтиляторах, а також мінімуми люмінесценції в багатокомпонентних сцинтиляційних системах, що містять розчинник і гасників, пояснюються істотним внеском в передачу енергії екситонів, що охоплюють домени з 10 - 15 молекул розчинника.

РИФ, є кристали mpawc - стильбену, антрацену, п-тер-фенілу і n - кватерфеніла і рідкі сцинтилятори, вільні від кисню. Вона виготовлена в спеціальних умовах в атмосфері яка не містить кисню, і складається з полівініл-толуолу 10% моноізопропілдіфеніла 35 м л /г-терфеніл 0 5 м л РОРОР. Такий сцинтилятор менш ефективний для визначення п /у за методом РІФ, ніж /пранс-стільбен або рідкий сцинтилятор, очищений від домішки кисню.

Радіометричний метод здійснюється на торцевому лічильнику зі слюдяним віконцем, на проточному 4я - лічильнику або за допомогою рідких сцинтиляторів.

В одній з перших систем, використаних Серпен-силом і Менкен[16], Весь стовпчик елюат змішувався з розчином рідкого сцинтилятора. Це недолік системи, оскільки для подальшої роботи речовини доводиться виділяти з досить складною суміші.

У тих випадках, коли істотну роль грає висока тимчасова роздільна здатність, або необхідні сцинтилятори великого обсягу, застосовують рідкі сцинтилятори[18], У яких, однак, світлова віддача приблизно в два рази менше, ніж у антрацену. У деяких випадках речовина, випромінювання якого досліджується, можна додавати в рідкий сцинтилятор. Цей метод особливо рекомендується застосовувати в тих випадках, коли корпускулярне або м'яке хвильове випромінювання сильно поглинається в оправі сцинтилятора. Речовина, введене в сцинтилятор, має розчинятися в ньому; воно також не повинно заважати флуоресцентного випромінювання.

Прилад для вимірювання розчинності. Вологість інших розчинників, таких як бензол і толуол, може бути виміряна безпосередньо в органічній фазі особливо якщо рідкий сцинтилятор містить ці ж вуглеводні.

Індикаторні рідини, що володіють у-випромінюванням, реєструються безпосередньо в стовбурі свердловини (у-каротаж), а ізотопи, що випускають р-випромінювання, аналізуються по відібраними пробами в лабораторних умовах лічильниками Гейгера-Мюллера внутрішнього наповнення за допомогою рідких сцинтиляторів.

Є схожість в поведінці кристалічних, пластичних і рідких сцинтиляторів, так що, незважаючи на те що в поле зору цього огляду потрапляють тільки перші два типи сцинтиляторів, ми будемо згадувати і про деякі дослідженнях рідких сцинтиляторів.

На практиці /близько до одиниці р має величину порядку 0 1 п зазвичай становить 3 - 5 q дорівнює приблизно 30 для Nal (Tl), 15 для антрацену, 7 для стильбену і кращих рідких сцинтиляторів. Як приклад обчислимо роздільну здатність сцинтиляційних лічильника Nal (Tl) для у-випромінювання Gs137 з енергією 662 кев.

Световиход рідких сцинтиляторів нижче, ніж у кращих кристалічних сцинтиляторів, але тим не менше досягає 60 - 70% і більше від световихода монокристалів антрацену. Рідкі сцинтилятори мають ряд переваг, що дозволяють застосовувати їх для різних цілей і в ряді випадків, там, де кристалічні сцинтилятори виявляються непридатними.

Використання діоксану як розчинник дозволяє вводити в значних кількостях воду (до 20 - 24%), але при цьому знижується інтенсивність окремої світловий спалаху на 70% в порівнянні з початковою. Рідкі сцинтилятори на основі діоксану є найбільш придатними для водних проб, але їх основний недолік полягає у відносно високої температури замерзання.

Рідкі сцинтилятори чутливі до забруднень розчинника, вогнегасною флуоресценцию. Тому рекомендується застосовувати хімічні продукти, спеціально виготовлені для сцинтиляторів. Особливо сильно зменшує амплітуди імпульсів розчинений кисень.