Для качественной идентификации радиоактивных изотопов применяют различные методы, но наиболее простыми являются два следующих.
1. Идентификация изотопа по энергетическому спектру. Как уже отмечалось ранее, энергетический спектр радиоактивного изотопа – это графическое изображение распределения интенсивности излучения его частиц по энергиям.
На рис. 3.3 показан, энергетический спектр γ-излучения изотопов 133Ba и 99Mo. Для α-частиц и γ-квантов в их энергетических спектрах имеются несколько фиксированных значений энергий, которые для изотопов разных элементов различаются. По характеристичности спектров α-частиц и γ-квантов и проводят идентификацию элементов.
Энергетический спектр β-излучения характеризуется наличием максимума в определенном интервале энергий (рис. 3.4), положение которого характерно для определенного изотопа, что так же используется при идентификации элементов.
2. Идентификация элементов по периоду полураспада их радиоактивных изотопов.
|
|
Периоды полураспада Т 1/2 радиоактивных изотопов для всех элементов известны и представлены в справочных таблицах. Для определения значения Т 1/2 идентифицируемого изотопа сначала необходимо рассчитать по уравнению основного закона распада постоянную распада, измерив уменьшение активности образца во времени:
, где ∆ t = t 2 – t 1.
Затем по такому же уравнению найти значение Т 1/2 при I = I 0/2.
133Ba (Eγ =0.36 МэВ) |
99Mo (Eγ =0.74 МэВ) |
I ×10–3, имп/мин |
Eγ ×10, МэВ |
1.5 |
4.5 |
7.5 |
Рисунок 3.3 – Энергетические γ –спектры радиоактивных изотопов 133Ba (1) и 99Mo (2); I – активность (скорость счета); Eγ – энергия γ-квантов
Рисунок 3.4 – Энергетический спектр β-излучения