Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 26. 30 juni 1951 - Mätning av radioaktiv strålning med GM-rör och jonkammare, av Björn Åström
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
16 juni 1951
569
Mätning
av radioaktiv strålning
med GM-rör och jonkammare
Civilingenjör Björn Åström, Stockholm
539.16.08
Den strålning, som med fördel kan mätas med Geiger—
Müller-rör eller jonkammare, utgörs antingen av
elektroner eller gammakvanta och all registrering av den grundar
sig på att antingen strålningens ursprungliga partiklar eller
de av dem genom växelverkan med materia utlösta
sekundära partiklarna har laddning och hastighet. Då en laddad
partikel passerar genom materia kommer den att med sin
laddning påverka elektronerna i atomernas höljen så
starkt, att en eller flera höljeelektroner lösgörs och
atomen blir joniserad. Samtidigt förlorar den snabba
partikeln något av sin energi. Vid registrering av den
radioaktiva strålningen gäller det sålunda att konstatera
förekomsten av fria laddningar och att eventuellt mäta
mängden därav i en viss volym. Det senare förekommer vid
instrument avsedda för dosmätningar. Det är den i vävnader
alstrade jonisationens storlek, som bestämmer de
fysiologiska verkningarna.
Geiger—M üller-rör
Vid spårämnesarbeten är man i allmänhet endast
intresserad av att mäta mängden radioaktivt ämne i ett visst
prov och detta sker genom att man räknar det antal
partiklar, som per tidsenhet sänds ut från preparatet. Som
detektor för den radioaktiva strålningen använder man i
detta fall vanligen ett Geiger—Müller-rör, vilket är en
synnerligen känslig anordning, eftersom det för en enda
infallande partikel kan ge en utgående elektrisk impuls av
flera tiotal volts amplitud. De utgående impulserna är
dessutom alla lika stora, oberoende av den infallande
strålningens energi.
Den stora känsligheten hos GM-rören förklaras av att den
av en infallande partikel alstrade jonisationen i sin tur
förmår jonisera rörets fyllnadsgas, varigenom en mycket
större laddningsimpuls än den ursprungligen bildade
passerar röret.
GM-rör finns av många olika typer, avpassade för olika
användningsändamål. När det gäller registrering av
betastrålning är det väsentligt att röret (fig. 1) är försett med
ett tillräckligt tunt fönster för att strålningen skall kunna
komma in. Såsom material för fönstret användes i
allmänhet glimmer varav fönster med en tjocklek ned till ca
0,5 • 10~3 mm kan framställas. I allmänhet anges
fönstertjockleken i mg/cm2 och för isotoper med låg energi hos
den utsända betastrålningen, t.ex. æS och "C bör
fönstertjockleken icke gärna överskrida 2 mg/cm2.
Den utsända betastrålningens energi varierar för de
enskilda partiklarna från noll upp till ett bestämt
gränsvärde och ju tunnare fönster man har, desto större del av
de utsända elektronerna kommer att registreras, dvs.
detektorns effektivitet blir större. Om man har mycket svaga
preparat eller om den använda isotopen endast sänder ut
strålning med mycket låg energi, såsom 3H, kan man bli
tvungen att införa det aktiva materialet i själva räkneröret,
varigenom all fönsterabsorption undvikes. Särskilda
flödesräknare enligt denna princip har konstruerats.
För mätning av radioaktivitet hos vätskor finns speciella
dubbelväggiga räknare av glas med en väggtjocklek av ned
till 0,1 mm. Räknare med en diameter på blott 2 mm har
tillverkats.
När det gäller registrering av gammastrålning är det med
hänsyn till de processer, som ger en omvandling av
gam-mastrålningens energi till registrerbara laddade partiklar,
väsentligt att GM-rörets katod (fig. 2) är utförd av ett
material med så hög atomvikt som möjligt. Man brukar
därför såsom katodmaterial för gammarör använda bly
eller guld. I detta fall behövs däremot icke något fönster,
eftersom gammastrålningen endast obetydligt absorberas
även i tjocka rörväggar. På grund av denna låga
absorption får emellertid alla gammarör en mycket låg
effektivitet och man kan räkna med att endast någon procent
av den strålning, som passerar ett sådant rör, kommer att
registreras.
Vissa typer av GM-rör är även känsliga för synligt eller
ultraviolett ljus, varför de alltid bör skyddas för sådant
vid mätningar. Vidare erhåller man alltid en nolleffekt,
dvs. ett visst antal impulser per minut från röret, även då
intet preparat finns i närheten. Detta beror bl.a. på
radioaktivitet i omgivningen och på den kosmiska strålningen.
Denna effekt är mindre önskvärd och man kan åtminstone
delvis skydda sig därför genom att omge röret med ett
blyskydd av ett par centimeters tjocklek.
Vid mätning av styrkan hos radioaktiva preparat med
hjälp av GM-rör (fig. 3) behöver man förutom detta med
dess blyskydd och preparathållare, en elektrisk
impulsräknare samt ett högspänningsaggregat som kan lämna
den erforderliga driftspänningen till GM-röret.
Impulsräknarens sista del utgörs av ett mekaniskt
räkneverk vilket har en mycket begränsad förmåga att
individuellt registrera i tiden närliggande impulser.
Upplösningstiden för enklare räkneverk är av storleksordningen V» s,
medan särskilt snabba verk kan registrera impulser, som
har en tidsskillnad av 1/2a) s. För GM-röret är upplösnings-
Fig. 1.
Geiger—-Müller-rör för
registrering av
beta-strålning.
Fig. 2. Geiger—Müller-rör för registrering av
gammastrålning.
Fig. 3. Apparatur för mätning av styrkan hos ett
radioaktivt preparat med GM-rör som detektor.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
