מבוא: תפקידה ה- Pivotal של Beta Decay במטרולוגיה המודרנית לקרינה

Betaדע, תהליך בסיסי של טרנספורמציה גרעינית, אינו רק אבן הפינה של הפיזיקה הגרעינית, אלא גם כלי מעשי יומיומי בניתוח ו calibration של כלי זיהוי קרינה.כאשר גרעין אטומי בלתי יציב עובר בטאקום, הוא פולט אלקטרונים הנעה מהירה ( ⁇ ) או positron (β+) מלווה בדלגן סביבתי או נייטרינו, בהתאמה, פליטות אלה ממירים את זה של חומר נפץ מהיר כדי לענות על ידי חומר נפץ תעשייתי (Ricide) של חומר נפץ) אשר משמש את זה, כלומר, שימוש יעיל ביותר, כלומר, שימוש במולת אמצעי זהירות יציבה של חומרת אמצעי זהירות, כלומר, נוגדת לחץ דם יעיל ביותר, נוגדן (Ricide Clitrotrattomtomtocerttomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtomtocertectericial) של חומר נפץ, שימוש יעיל ביותר, כלומר, שימוש יעיל ביותר, 000) של חומר הגנה לטווח בינוני, אשר משמש את זה, אשר משמש את זה, 000) של חומר הגנה לטווח ארוך יותר, 000 יעיל ביותר

הפיזיקה של Beta Decay: A Deeper Look

(א) ,א) הוא תהליך של נקיטת פעולה חלש המתרחש כאשר גרעין יש עודף של נויטרונים או פרוטונים ביחס לאובאר היציבה.בשפל, נויטרונים הופך לפרוטון, פולט אלקטרון ( ⁇ ) ואלקטרון אנטינוטרינו ( ⁇ FLT:0eFLT:1 β +, a proton) לתוך תהליך אלקטרון (NINEN) ו-FNUMT) לתוך LT2NL (N) LT2T) LT (T) LT2N) LT (NUMT) LT2T) LT2T) LT (NUMT) LT (NUMT) LT: LT2T) LT2 LT2T) LT).

אנרגיה מתמשכת

תכונה ייחודית של דעיכה היא כי חלקיקי בטא פולטים יש ספקטרום אנרגיה מתמשך, החל מאפס עד אנרגיה מקסימלית אופיינית (EveFLT:0) כי הוא ייחודי לכל רדיונוקליד.ספקטרום זה עולה כי האנרגיה העששת משותפת בין שלושת הגופים (גרעין החל, beta חלקיקים, ו-Nlenamino).

בית-א-ההנחה של Isotopes עבור Calibration

קבוצה של פולטי בטא ידועים בשימוש כסטנדרטים ראשוניים של שימור.הבחירה מבוססת על מחצית החיים, EcioFLT:0 (מקסימוםFLT:1, צורה כימית וזמינות של סטנדרטים מוסמכים.

  • (ב) ⁇ :0 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0)Ytrium-90 (90Y) ,Edph:1) - מחצית החיים 64 שעות.רחבי בשימוש בטיפולים ברפואה גרעינית (למשל, רדיוליזציה לסרטן הכבד) אנרגיית בטא דומה לזה של 32P, מה שהופך אותו שימושי לגלאי כיור המשמשים באבטחת איכות חזייה.
  • (ב) ⁇ :0Cesium-137 (137Cs) ⁇ FLT:1 - A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A AA-gamma פולטter.137Cs הם ללא ספק במצב מטבולי (137mBa), אשר פולטים 2, 516 רכיבי EV) ו-D.
  • (FLT:0) Cobalt-60 (60Co)FirLT:1 ; עוד פולטת בטא-גמה מעורבת, עם חלקיקים בטא של 318 keV מקסימום אנרגיה, ואחריו שני קרני גמא (1.17 ו- 1.33 MeV). החיים ארוכים שלה (.27 שנים) הופך אותו למקור יציב לבדיקה שגרתית.
  • (FLT:0 â ¢ 204Tl)cioFLT:1 ; בטא טהור פולט עם מחצית חיים של 3.78 שנים. אנרגיית הבטא המקסימלית שלו היא 763 keV.זה משמש לעתים קרובות עבור calibrating מנה calibrators ברפואה גרעינית.

עקרונות לגילוי קרינה

קליברציה קובעת את הקשר בין התגובה של הגלאי (שיעור, גובה הדופק או הנוכחי) לבין כמות השדה של קרינה (למשל, שיעור המינון, הפעילות או שפעת) עבור זיהוי בטא, התהליך כרוך בסינון הגלאי עם מקור בטא ידוע תחת גיאומטריה מוגדרת ולאחר מכן התאמת הגדרות המכשיר כדי להתאים את הערך הצפוי.

סוגים של קלברציות

  1. (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  2. (FLT:0) יעילות קליברציה (FLT:1) - Determines את השבריר של פליטות שזוהו. עבור גיאומטריה נתונה, מקור עם פעילות ידועה משמש.יעילות calibration הוא מאתגר כי חלקיקי בטא נספגים בקלות באוויר, את המקור כיסוי, ואת חלון הגלאי נדרשים תיקונים עבור העצמה, backcastter, מקור עצמי.
  3. (FLT:0)Dose או Dose Rate CalibrationFLT:1) - עבור מונים סקר ו דו-סמטרים אישיים, ה calibration קובע את היחסים בין הקריאה (למשל, μSv/h) ואת שיעור המינון האמיתי. Beta calibration דורש שיעור מנה נספג ידוע ברקמות (או בחומר רקמות).

אתגרים ספציפיים ל Beta Calibration

גורמים אחדים הופכים את בטא לחבית מורכבת יותר מאשר לחיקת קרני גמא.הנושאים העיקריים נובעים בטווח הקצר של חלקיקי בטא, הפצת האנרגיה המתמדת שלהם, והשפעת בניית המקור.

אנרגיה רציפה Spectrum ו- Detector Response

ספקטרום הבטא המתמשך פירושו שהגלאי יראה מגוון של אנרגיות.עבור מכשירים ספירת כל הדופק מעל סף (למשל, GM נגד), גורם ה calibration תלוי באנרגיה הממוצעת של המקור. עבור ספקטרום, את הספקטרום המלא חייב להיות deconvolved, ואת רזולוציית האנרגיה של הגלאי חייב להיות מספיק כדי להפריד בין התרומות השונות להיות פולט או מ- gamma מעורב.

הסתמכות עצמית במקור

חלקיקי Beta מאבדים אנרגיה בתוך חומר המקור עצמו.מסיבה זו, מקורות החתך מוכנים בדרך כלל כמו הפקדה דקת על החזר חד-צדדי נמוך, לעתים קרובות עם חסימה מכסה (למשל, Mylar) כדי למנוע זיהום. עובי השכבה הפעיל חייב להיות מינימלי כדי להפחית עיוות ספקטרלי.

השפעות אחוריות

כאשר מקור בטא ממוקם על בעל, חלקיקי בטא יכולים לפזר מן ה backing לתוך הגלאי. זה backscatter יכול להגדיל את שיעור הספירה על ידי 10-30% בהתאם למספר האטומי של חומר גיבוי. קליברציה גיאמטries חייב להיות בדיוק לשחזר. השימוש של מספר atomic נמוך בחזרה (למשל, פלסטיק) להפחית את הגב של גבה, אבל זה לא יכול להיות מסולק לחלוטין גורמים סטנדרטיים.

ההרחבה Air

במרחקים גדולים מכמה סנטימטרים, חלקיקים של בטא באופן משמעותי.נמוך אנרגיה (למשל, מ 3H, EveFLT:0maxtureFLT:1 - 19 keV) נספגים לחלוטין בכמה סנטימטרים.

זיהום וחדשנות מקור

מקורות בטא בדרך כלל חתומות למניעת דליפת חומר רדיואקטיבי, אך החותם עצמו (למשל, חלון מתכתי או מפלסטיק) גם אטמונטס (החלון והדחיסות עובי חייבים להיות ידועים בדיוק.כל פית או נזק יכולים לשנות את שיעור הפליטה ואת דרישות התפלגות האנרגיה.

קטגוריה: Specific Detector Types

גייגר-מרר (GM) Counters

גלאי האנרגיה של GM פועלים באזור הג'יגר, שבו כל אירוע מייצר דופק בגודל מלא ללא קשר לזינון הראשוני (כלומר, הם לא יכולים למדוד אנרגיה; הם רק לזהות את נוכחות הקרינה. Beta calibration של GM-F) נעשה על ידי הצבת הגלאי במרחק קבוע ממקור בטא והקלטה של מדד ה-156 (cps perbration) או פעילות גופנית (GMA) הם בדרך כלל אמצעי הגנה נמוכה מאוד, כמו גמא (GMA) כי הם בדרך כלל, כמו מגבת) הם בדרך כלל, כמו מגבת מגנטית מגנטית מגנטית מגנטית (GMA) או קלפטהמטרה) הם בדרך כלל, כמו מגבת פחמן (GMA נמוך).

סיקור: Scintillation Detectors

(למשל, מבולטים מפלסטיק, מתפתלי נוזל, או גבישים אורגניים כמו NaI(Tl) מייצרים פרופורציה קלה לאנרגיה המופקדת.הם יכולים לבצע אפליה אנרגיה.קליברציה לספירת בטא משתמשת לעתים קרובות בפרמטרים פלסטיים (כלומר, יעיל יותר עבור חלקיקים טעונים) עם מקור מוגדר 107 אנרגיה.

מוליכים למחצה Detectors

גלאי הסיליקון (למשל, פני השטח או Si(Li) מציעים פתרון אנרגיה מעולה עבור חלקיקים בטא.קלברטוציה עבור אלפא ו- beta spectroscopy דורש הן אנרגיה והן קלוריות. מקורות אלקטרונים של קונסורה לספק שיאים חדים (< 10 keV FWHM) עבור אנרגיה קליברציה (a רק microns), כלומר, 000), להיות ריכוז של אנרגיה גבוהה של קליברטה (i) הוא רק ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של אנרגיה (i) עבור ספקטרום רחב של ספקטרום (a) הוא רק ספקטרום של ספקטרום (a) עבור ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום (ה) עבור ספקטרום של ספקטרום של אנרגיה).

אחריות וסטנדרטים

תאימות בטא דורש מעקב אחר סטנדרטים לאומיים. בארצות הברית, המכון הלאומי של התקנים וטכנולוגיה (NIST) מספק מקורות הסמכה מוסמך כמו חומרים להתאמה סטנדרטית (SRMs) הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה אטומית (IAEA) לתאם השוואות בינלאומיות למעבדות בטא-ליברציה מסחריות.

יש לבצע את הדליפה עם תקציב אי ודאות מוגדר, אשר מהווה:

  • אי הוודאות של פעילות המקור (בדרך כלל 2–5% מהתעודה)
  • אי הוודאות הגיאומטריה (מרחק, היערכות)
  • תיקון גיבוי ותיקון
  • יציבות דיקטור וספירת אי הוודאות סטטיסטית
  • גורמי סביבה (זמן, לחץ)
(ב) [העיקרון]: [ה] [ה]] [ה]]] [ה]]] [ה]]] [ה]] [ה]]] [ה]]]][ה]]]] [הההתקדשה] ל[[ה[[המאה ה-20]], ו[[המאה ה-20]], ו[[המאה ה-20]].

Beta Calibration בפיזיקה רפואית

Beta-emitting isotopes משמשים יותר ויותר בטיפול רדיונוקלי ממוקד (למשל, 177Lu, 90Y,131I, 223Ra) את ה calibration המדויק של מחצני המינון ומימי הסקר המשמשים למדידת בדיקות רדיו-דלקתיות של 90 שקלים הוא חיוני עבור בטיחות המטופל.

בטיפול בקרינה, מקורות בטא משמשים באפליקציות משטח (למשל, 90Sr/90Y eye פלאטים) ו- intraactive radiotherapy.The calibration of the Treatment Unit דורש תא של תוספת המנטרלה המדידה את שיעור המינון הנספג על פני השטח של phantom רקמות-equivalent. שדות ההתייחסות של ה- beta המשמשים ל caliations אלה מבוססים במכון הלאומי של מטרופולין.

דרישות סביבתיות ובטיחות

ממטרי סקר של בטא משמשים על ידי המשיבים חירום לזהות זיהום לאחר שפך או שחרור. Calibration של מטר אלה חייב להתבצע עם מקורות המחקה ככל הנראה בטא פולטים (למשל, 137Cs עבור מוצרי fission, 60Co עבור מוצרי הפעלה) כי התגובה האנרגיה של GM נגדי ו giger dosi יכול להיות לא לינארי, משתמשים חייבים לדעת את הפחתת התגובה של קרינת הגנה על ידי NC היא יעילה.

מסקנה: הבטחת אמון באמצעות קליברציה ריג'י

Betaדע נשאר תהליך בסיסי המספק את האתגר ואת הפתרון של כלי זיהוי קרינה קלורציה.ספקטרום הבטא המתמשך, בשילוב עם גורמים פיזיים כגון קליטת עצמי, גיבוי, ואוויר, דורש בחירה זהירה של מקורות, גיאומטריה מדויקת, ותיקוןים מתאימים, על ידי שימוש בתקני הדבקה מוסמכים, העמידה לפרוטוקולים של cabration, שמירה על מסגרות אבטחה מתקדמות, אך ורקמותרפיות אבטחה, יכולות להבטיח את אמצעי בטיחותיותם המדויקות, אך ורקמותרפיות, אך ורקמותרפיות, אך ורקמותרפיות אבטחה מתקדמות.

קריאה נוספת ומשאבים חיצוניים

  • (ב) ,0) תקנים רדיואקטיביים של לוויינים 1 (NIST Radioactivity Standards) ,(NIST Radioactivity Standards) 1loration) - מקורות ההתייחסות המוכרים הלאומית ל- Beta calibration.
  • סעיף 102: מקורות בטא ו-Alpha עבור CalibrationFLT:1 - חיזוק לשימוש מקורות בטא בהשקה.
  • תקנות FLT:0NRC על קוד סודיות, קליברציה מקור 1 (U.S. רגולציה דרישות עבור טיפול בקוד בטא ו calibration).
  • (ב) [ה]0IAEA TECDOC-1625: קלברציה של ניטור קרינה מכשירים ניטור מכשירים למניעת קרינה: 1.
  • דוח מספר 175: Beta Particle CalibrationFLT:1 - המלצות טכניות מפורטות עבור beta dosimetry ו calibration.