Предлагаемое изобретение относится к ядерной физике и технике и может быть использовано для создания детекторов для контроля радиоактивности окружающей среды. The present invention relates to nuclear physics and technology and can be used to create detectors for monitoring environmental radioactivity.
Известен способ определения активности газов [1] заключающийся в том, что измеряет число альфа-частиц, испускаемых в результате распада дочерних продуктов радона, собранных на фильтре, из непрерывно очищаемого объекта. Недостатком способа является необходимость использования воздуходувок, что усложняет эксплуатацию способа. A known method for determining the activity of gases [1] is that it measures the number of alpha particles emitted as a result of the decay of daughter products of radon collected on the filter from a continuously cleaned object. The disadvantage of this method is the need to use blowers, which complicates the operation of the method.
Наиболее близким техническим решением (прототипа) является способ определения концентрации радона и его дочерних продуктов в воздухе и устройство для его осуществления [2] Сущность способа состоит в отборе воздуха в сосуд, создание в нем неоднородного электрического поля, регистрации электрических импульсов с дискриминацией их по амплитуде и форме. Недостатком способа является необходимость использования сложной радиотехнической аппаратуры. The closest technical solution (prototype) is a method for determining the concentration of radon and its daughter products in air and a device for its implementation [2] The essence of the method consists in taking air into a vessel, creating an inhomogeneous electric field in it, registering electrical impulses with amplitude discrimination and form. The disadvantage of this method is the need to use complex radio equipment.
Предлагаемый способ отличается тем, что используется цилиндрический ионизационный детектор, на центральный электрод подают постоянный потенциал, причем напряженность электрического поля устанавливают достаточной для осуществления ударной ионизации, радиус r внешнего электрода выбирают в зависимости от пробега альфа-частиц R дочерних продуктов радона, регистрируют за определенный промежуток времени число альфа-частиц, проходящих через область ударной ионизации, и по нему с учетом объема детектора определяют радиоактивность атмосферного воздуха. The proposed method is characterized in that a cylindrical ionization detector is used, a constant potential is applied to the central electrode, and the electric field strength is set sufficient to effect impact ionization, the radius r of the external electrode is selected depending on the path of alpha particles R of the radon daughter products, recorded over a certain period time, the number of alpha particles passing through the region of impact ionization, and the radioactivity of the atmosphere is determined from it taking into account the volume of the detector Foot air.
Согласно п. 1 формулы изобретения, на внутренний электрод подают положительный потенциал, а регистрацию альфа-частиц осуществляют при r>R. Альфа-частицы дочерних продуктов радона осаждаются на внешнем электроде и не регистрируются потому, что радиус внешнего электрода выбирают больше пробега альфа-частиц, в результате чего они не достигают области ударной ионизации, которая существует вблизи нити. Альфа-частицы, образуемые радоном, проходят через область ударной ионизации. Поэтому детектор регистрирует только радиоактивность радона и отрицательно заряженных аэрозолей. According to paragraph 1 of the claims, a positive potential is applied to the internal electrode, and alpha particles are recorded at r> R. Alpha particles of radon daughter products are deposited on the external electrode and are not recorded because the radius of the external electrode is chosen to be larger than the alpha-particle path, as a result of which they do not reach the shock ionization region that exists near the filament. Alpha particles formed by radon pass through the region of impact ionization. Therefore, the detector records only the radioactivity of radon and negatively charged aerosols.
При отрицательном потенциале внутреннего электрода весь объем детектора чувствителен к альфа-частицам, поэтому он регистрирует аэрозоли, дочерние продукты, осажденные на центральный электрод, и радон. Форма и амплитуда электрических импульсов от альфа-частиц, выходящих с поверхности центрального электрода, отличается от таковой от альфа-частиц, регистрируемых из объема детектора. Это позволяет производить их раздельную регистрацию. Согласно п. 3 формулы изобретения, на центральный электрод подают отрицательный потенциал, радиус внешнего электрода выбирают меньше пробега альфа-частиц дочерних продуктов радона, при этом регистрируют раздельно число электрических импульсов, создаваемых радоном, и число электрических импульсов, создаваемых его дочерними продуктами за определенный промежуток времени. Для определения концентрации радона в атмосферном воздухе воздух предварительно очищают от аэрозолей и продуктов распада радона. With a negative potential of the internal electrode, the entire volume of the detector is sensitive to alpha particles; therefore, it registers aerosols, daughter products deposited on the central electrode, and radon. The shape and amplitude of the electrical pulses from the alpha particles exiting the surface of the central electrode differs from that of alpha particles recorded from the detector volume. This allows for their separate registration. According to paragraph 3 of the claims, a negative potential is applied to the central electrode, the radius of the external electrode is chosen less than the mean free path of alpha particles of radon daughter products, while the number of electric pulses generated by radon and the number of electric pulses generated by its daughter products for a certain period are recorded separately time. To determine the concentration of radon in atmospheric air, air is preliminarily purified from aerosols and radon decay products.