Ionlovchi nurlanishlarni qayd qilish usullari

Ionlovchi nurlanishlarni qayd qilish usullari — protonlar, elektronlar, gamma-kvantlar va boshqa ionlashitirish qobiliyatiga ega boʻlgan nurlanishlarni qayd qilish usul va vositalarini oʻz ichiga oladi.

Fotografik usul

Fotografik usul fotoemulsiyaning qorayish darajasiga asoslangan. Ionlovchi nurlanish taʼsirida fotoemulsiya tarkibidagi $AgBr$ molekulalari kumush va bromga ajraladi. Bunda kumushning juda kichik kristallchalari hosil boʻladi va ushbu kristallchalar fotoplyonkaning qorayishiga sabab boʻladi. Qorayishning zichligi nurlanish dozasiga proporsional boʻladi. Ushbu qorayish zichligini etalon bilan solishtirish orqali plyonka tomonidan qabul qilingan nurlanish dozasi aniqlanadi.

Kimyoviy usul

Kimyoviy usul baʼzi moddalarning molekulalari ionlovchi nurlanish taʼsirida turli kimyoviy birikmalar hosil qilib parchalanishiga asoslangan. Hosil boʻlgan kimyoviy birikmalarning miqdorini turli usullar bilan aniqlash mumkin. Bu usullar orasida eng sodda va qulayrogʻi yangi hosil boʻlgan modda ishtirokidagi kimyoviy reaksiya natijasida reaktiv modda rangining oʻzgarishidir. Masalan, xloroform nurlanish natijasida xlorid kislotaga parchalanadi. Xlorid kislota esa boʻyovchi modda bilan reaksiyaga kirishganda rangi oʻzgaradi. Eritma rangining oʻzgarish darajasiga qarab nurlanish dozasi oʻlchanadi.

Lyuminessensiya usuli

Lyuminessensiya usuli baʼzi moddalarning ionlovchi nurlanishdan energiya toʻplay olish xususiyatiga asoslangan. Shundan soʻng ularni ultrabinafsha nurlar bilan yoritilganda oʻzlarida toʻplangan energiyani nurlanish koʻrinishida chiqaradilar. Bu nurlanishni oʻlchash orqali nurlanish dozasini hisoblash mumkin.

Hozirda lyuminessension dozimetriyada quyidagi moddalardan foydalaniladi:

magniy va titan bilan aktivlashtirilgan litiy ftorid monokristallari
magniy, fosfor va mis bilan aktivlashtirilgan litiy ftorid monokristallari
marganes bilan aktivlashtirilgan alyuminofosfat shishalar
korund monokristallari ( $Al_{2}O_{3}$ )
disproziy bilan aktivlashtirilgan magniy borat polikristallari

Sintilyatsion usul

Sintillyatsion usul radioaktiv nurlanish taʼsirida moddalarning koʻzga koʻrinadigan sohada fotonlar chiqarishiga asoslangan. Bunday moddalarga natriy yodid, kalsiy volframat, rux sulfid kabilarni misol qilib keltirish mumkin. Nurlanish taʼsirida hosil boʻlgan fotonlarni fotoelektron kuchaytirgich deb ataluvchi maxsus qurilma yordamida qayd qilinadi.

Ionizatsion usul

Ionizatsion usul radioaktiv nurlanish taʼsirida biron bir izolyatsiyalangan hajmda havo yoki gazning ionlashishi roʻy berishi hodisasiga asoslangan. Agar nurlantirilayotgan hajmda elektr maydon hosil qilinsa, uning taʼsirida manfiy zaryadga ega boʻlgan elektronlar anodga qarab, musbat zaryadlangan ionlar esa katodga qarab harakatlanadi. Yaʼni elektrodlar orasida elektr toki hosil boʻladi. Bu tokni ionizatsion tok deb ataladi. Radioaktiv nurlanish intensivligi qancha katta boʻlsa ionizatsion tok qiymati ham shuncha katta boʻladi. Ionizatsion tokni oʻlchash orqali nurlanish intensivligini aniqlash mumkin. Amalda bu usul ionizatsion kameralar va gaz razryadli sanagichlarda qoʻllanadi.

Geyger-Myuller sanagichi

Gaz razryadli sanagich hisoblanadi. Uning ichiga past bosimdagi inert gaz toʻldirilgan boʻlib, bittagina yadroviy zarra tushishi natijasida gazning ionlashishi roʻy beradi. Hosil boʻlgan musbat ionlar sanagich devori — katodga, elektronlar esa sanagich ichidagi tola — anodga qarab harakatlanadi. Anodning yuzasi juda kichik boʻlgani uchun kuch chiziqlarining zichligi unda juda yuqori boʻladi. Natijada elektr maydon kuchlanganligining qiymati yetarli darajada katta boʻladi. Elektrodlar orasidagi potensiallar farqining kattaligi hamda gaz bosimining pastligi tufayli anodga qarab harakatlanayotgan elektronlar katta tezlanish oladi va ikkilamchi ionlashishni yuzaga keltiradi.

Yangi hosil boʻlga ionlar ham, oʻz navbatida ionizatsiyani yuzaga keltira oladigan darajada yuqori tezlikka ega boʻladi. Kuchaytirish koeffitsiyentining qiymati $10^{8}-10^{10}$ gacha yetishi mumkin.

Tez ortib borayotgan ionizatsiya vaqtida sanagichga yana bitta boshqa zarra kelib tushsa, u sanagich tomonidan qayd qilinmaydi. Ushbu ikkinchi zarrani ham qayd qilish uchun ionlashish jarayoni biroz pasayishi kerak. Geyger-Myuller sanagichida ushbu ionlashish avtomatik ravishda pasaymaydi. Shu sababli unda sanagichning ichki qarshiligini orttiradigan radiotexnik sxemadan foydalaniladi. Bunday usulda ionlashishni toʻxtatish biroz sekin amalga oshadi, shu sababli sanagich keyingi zarrani qayd qilish uchun bir necha millisekund oʻtgandan keyin tayyor boʻladi.

Sanagich bitta zarrani qayd qilgandan keyin ikkinchi zarrani qayd qilishga tayyor boʻlishiga ketgan vaqt sanagichning „oʻlik vaqti“ deyiladi. Gaz razryadli sanagichlar uchun „oʻlik vaqt“ 10 $^{-4}$ s ni tashkil etadi. Ikkita zarrani ketma-ket qayd qilishi uchun ketgan vaqt sanagichning ajrata olish qobiliyatini xarakterlaydi. Ionizatsiya jarayoni avtomatik ravishda pasayuvchi sanagichlarning ajratish qobiliyati $10^{4}$ implus/s ga teng boʻladi. Yaʼni ular bir sekund ichida 10 000 tagacha zaryadlangan zarrani qayd qilishi mumkin.

Geyger-Myuller sanagichlari har qanday koʻrinishdagi nurlanishlarni qayd qilishi mumkin, lekin, asosan elektronlarni qayd qilishda qoʻllanadi. $\gamma$ -kvantlarning ionlashtirish qobiliyati unchalik katta boʻlmaganligi tufayli ular unchalik yaxshi qayd qilinmaydi (100 tadan 1 tasi qayd qilinishi mumkin).