13-Ma’ruza: sathni o’lchash usullari va asboblari

RADIOIZOTOPLI SATH O‘LCHAGICHLAR
70

Radioizotopli sath o‘lchagichlarining ishlash prinsipi yutish qobiliyati turlicha bo‘lgan ikki muhitdan o‘tayotgan nurlarning qayd qilinishi va muhitlarning chegarasi o‘zgarishi bilan nurlanish o‘zgarishiga asoslangan. Barcha radioizotopli sath o‘lchagichlarning asosiy qismlari nurlanish manbai va nurlarni qabul qiluvchilardan iborat. Nurlanish manbai sifatida o‘zidan j nurlar chiqaradigan So⁶⁰, Cs¹³⁷, Se⁷⁵ va boshqa moddalar ishlatiladi. Qabul qiluvchi sifatida Geyger-Myuller hisoblagichi, ssintilyatsion hisoblagichlar yoki yarimo‘tkazgichli detektorlar ishlatiladi. Detektor chiqishida paydo bo‘lgan impulslar elektron kuchaytirgich orqali kuchaytiriladi va sath o‘zgarishiga muvofiq elektr signalga aylanadi.

j-nurlanish jadalligini kamaytirish qatlam qalinligiga qarab, quyidagi eksponensial munosabat bilan ifodalanadi:
I_x=I₀exp(-μx) (20)
bu erda, I₀ – j- nurlanishning boshlang‘ich jadalligi; μ – moddaning tabiati va uning qatlami qalinligi x ga bog‘liq bo‘lgan j-nurlanishning kuchsizlanish koeffitsienti.

Radioizotopli sath

12 –rasm. Radioizatopli sath o ‘lchagichning prinsipial sxemasi
o‘lchagichning prinsipial sxemasi 12-
rasmda ko‘rsatilgan. U radioaktiv
nurlanish manbai 1, ionlovchi
nurlanishni qabul qiladigan
hisoblagich 2, elektr toki manbai 3,
qarshilik 4, elektron kuchaytirgich 5
va o‘lchash asbobi 6 dan iborat.
Hisoblagich metalldan yasalgan silindr
bo‘lib, ichi inert gaz bilan to‘ldirilgan.
Silindr markazida undan izolyator
bilan ajratilgan metall sim
o‘rnatilgan. Silindr devori elektr
manbaining manfiy qutbiga, metall
sim esa musbat qutbiga ulangan. Silindr inert gaz bilan to‘ldirilgan bo‘lgani uchun hisoblagich
zanjirida tok bo‘lmaydi. Hisoblagichga radioaktiv nur ta’sir etib, undagi inert gaz ionlanishi boshlangandagina hisoblagich 2 va qarshilik 4 zanjirida tok hosil bo‘ladi. Bu tok miqdori inert gazning ionlanish darajasiga bog‘liq bo‘ladi. Gazning ionlanishi esa radioaktiv nurlanish manbai bilan hisoblagich orasiga o‘rnatilgan idish ichidagi suyuqlikning yoki sochiluvchi moddaning balandligiga bog‘liq ravishda o‘zgaradi. Idishdagi suyuqlik balandligi nur yo‘lini to‘la berkitsa, rezistordan o‘tadigan tok nolga yaqin bo‘ladi, nur yo‘li ochilishi bilan, ya’ni suyuqlik balandligi pasayishi bilan rezistor zanjirida tok orta boshlaydi. Idish ichidagi suyuqlik balandligi ana shu rezistordagi kuchlanish U miqdori bilan o‘lchanadi. Buning uchun rezistordagi kuchlanish miqdori oldin elektron kuchaytirgich 5 yordamida kuchaytiriladi, so‘ngra esa o‘lchash asbobi 6 ga uzatiladi.
Radioizotopli sath o‘lchagichlar boshqa asboblarga nisbatan universaldir. Bu asboblar sath o‘lchashni nazorat qilishni diskret va uzluksiz ravishda amalga oshiradi; ular ochiq va berk idishlardagi suyuq hamda sochiluvchan moddalar sathini o‘lchash uchun ishlatilishi mumkin, o‘lchanayotgan muhit bilan asbob orasida hech qanday mexanik bog‘lanish bo‘lmaganligi sababli agressiv suyuq va sochiluvchi moddalarning balandligini o‘lchash mumkin. Asboblar ko‘rsatishining aniqligi va stabilligi muhit holatining (harorat, namlik, elektr o‘tkazuvchanlik, zichlik va boshqa fizik xossalarning) o‘zgarishiga bog‘liq emas. Barcha radioizotopli asboblarning umumiy kamchiligi radioaktiv nurlarning tirik organizmga zararli ta’siridir. Asboblarning xatoligi ±0,5-1% dan oshmaydi. Bular asosan boshqa turdagi asboblarni ishlatish mumkin bo‘lmagan hollardagina qo‘llaniladi.