Способ дозиметрии ионизирующего излучения

Союэ Советскнк Сощналнстнческнх Республик(22) Заявлено 260374 (21) 2008774/26-25с присоединением заявки Ио(51)М. Кл.2 С 01 Т 1/203 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 18,0680(71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт физической химии им, Л.В. Писаржевского(54) СПОСОБ ДОЗИМЕТРИИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ Изобретение относится к доэиметрии ионизирующего излучения и может использоваться для доэиметрии больших доз 5Однако существующие способы дозиметрии больших поглощенных доз при использовании дозиметрических пленок и других дозиметрических веществ имеют верхний диапазон измерения, ограниченный значениями 20-100 Мрад, что связано с пределом радиационной стойкости указанных полимерных материалов; ограниченный температурный диапазон измерения, так как при температурах свыше 50-80 оС резко возрастает температурный коэффициент дозы; аппаратура и методика регистрации изменений в дозиметрической системе (спектрофотометрирование) сложны, пленки для дозиметрии применяются специально приготовленные, например, с добавлением красителя, следует отметить, что серийное производство дозиметрических пленок в СССР до сего 25 времени не налажено.Цель изобретения - выбор способа, пригодного для измерения доэ ионизи-. рующего излучения свыше 100 Мрад при простой методике измерений, 30 Это достигается тем, что в качестве дозиметрической системы предполагается испольэовать неотвержденные эпоксидные смолы, а определение доэ ведут преимущественно рефрактометрическим способом, например, по изменению коэффициента преломления.Предлагаемый способ дозиметрии с применением зпоксидных смол благодаря высокой радиационной стойкости вещества позволяет расширить верхний предел измерения доз до 700-800 и даже до 10 Мрад. Причем, изменение свойств системы можно обнаружить спектрофотометрическим, калориметрическим, ИК-спектрометрическим, рефрактометрическим и другими методами. Наиболее просто использовать рефрактометрический способ регистрации изменений. Коэффициент преломления смолы зависит от дозы. При увеличении поглощенной дозы коэффициент преломления увеличивается пропорционально дозе.При линейной зависимости коэффициента преломления от дозы уравнение связи дозы 0 и коэффициента преломления и выглядит следующим образом:и = п 4р (1)где и - коэффициент преломления до.зиметрической системы в исходном состоянии (при нулевой дозе облучения),А - дозовый коэффициент (тангенсЪугла наклона прямой линии,выражающей зависимость иот О),Так как коэффициент преломлениядозиметрической системы обычно зависит и от температуры, то измеренияследует проводить прй одинаковой температуре. В случае, если измеренияпроизводятся при различных температурах, то должна быть учтена температурная зависимость коэффициента преломления. В этом случае и зависитот двух параметров О и с, Тогдауравнение (1) может быть записанов виде:л(О,) = п(Оо с)фФОо (2)а величина п(О 0,с) при температуре сможет быть выражена через значение ппри температуреи (О, с) =- и(О, сб) Ф ( -с), (3)где б - температурный коэффициенттпоказателя преломления.Подставляя значение и(О ,) изформулы (3) в Формулу (2), получим:п(О, с)=п(О,)Ф.(с-с)+Ю О. (4)Откуда получаем вйражение для измеряемой дозы в общем виде;)о ( )(5)п(О,)-п(О) , атФр Юэ 0Таким образом, получено основное уравнение для определения дозы по измеренному коэффициенту преломления п(О,) и исходному значению коэффициента преломления п(О).Практически для данйого вида дозиметрической системы должен бьнь сделан при постоянной температуре, например 20 оС градуированный график по которому определяется доза О в зависимости от измеренного значения коэффициента преломления п либо определяется по этому графику б и вычисляется доза по формуле (1), Для неотвержденной эпоксидной смолы ЭДзависимость коэффициента преломления от дозы является линейной. Пропорциональность между коэффициентом преломления и дозой наблюдается до 700-800 Мрад, пока смола не станет густой из-за высокого содержания гель-Фракции. Для смолы ЭДтангенс угла наклона. дозовой кривой равен 1,110 5 и не зависит от температуры измерения от 0 до 100 оС.. Так как тангенс наклона градуироночной кривой не зависит от температуры, то достаточно определить зависимость коэффициента преломления от температуры для необлученной смо-. лы, а затем провести серию наоаллельных градуированных кривых, соотЦНИИПИ Заказ 4281/53 Т Филиал ППП Патент, г,ветствующих различным температурамизмерения.По полученным градуировочным графикам можно определить поглощеннуюдозу в соответствии с предлагаемымспособом.Предлагаемый способ дозиметриипозволит. измерять дозы в диапазонедо 800 Мрад, повысить точность измерения больших доз, расширить темпе 10 ратурный диапазон измерений.В качестве дозиметрической системы используется сырой материал, длякоторого освоено промышленностьюмноготоннажное производство. Для дозиметрии может быть использован сы 15 рой материал без специальной очиСтки.Для измерения доз требуется незначительное количество материала.При рефрактометрии достаточно использовать одну каплю смолы.Аппаратура и методика измерениярадиационных изменений в дозиметрической системе могут быть максимальноупрощены при использовании способарефрактометрии,В дозиметрической системе наблюдается линейная зависимость коэффициента преломления от дозы.Дозиметрическая система не имеет"пост-эФфекта", т.е. сохраняет длительно свои свойства после облучения.Дозиметрическая система не изменяет коэффициента преломления послеоблучения и прогрева, например, до100 С к последующего охлаждения.З 5 Дозиметрическая система можетбыть использована многократно, покаобщая доза не превысит максимальную,Дозиметрическая система можетконтролироваться различными способа 40 ми: спектрофотометрически, рефрактометрически,и другими,Таким образом, способ дозиметриипри использовании неотвержденныхэпоксидных смол является более приемлемым, чем существующие для измерения больших доз.Формула изобретения1. Способ дозиметрии ионизирующего излучения, заключающийся в измерении оптических евойств облученноговещества, о т л и ч а ю щ и.й с ятем, что, с целью повышения точностидозиметрии больших доэ, вплоть до700-800 Мрад, получения линейных ха 55 рактеристик, а также упрощения измерений, определение дозы производятпо изменению оптических свойств неотвержденных эпоксидных смол,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что определение доз6 О ведут преимущественно рефрактометрическим способом, например, по изменению коэффициента преломления,ираж 649 ПодписноеУжгород, ул. Проектная,4