V y n á i e z a e L ý k a s k l a p r o ď o z i m а 1: r i i z á ŕ а rtí , k t e r é s d r u ž u j e p ř e d n o s t i dozimetrického s k l a z a l o ž e n é h o n a j e v u r ad i o£ o I. o l u m i n i s c e n ce a s k l a z a l o ž e n é h o n a j e v u termoluminiscence. D o z i m e t r i e , tj. k v a n t i t a t i v n í m ě ř e n í d á vek záření, představuje velmi důležitý obor r a d i o l o g i c k é f y z i k y a je středem zájmu v ě deckovýzkumných pracovníků. Správná dozimetrická kontrola představuje základní podm í n k u pro r o z v o j m í r o v é h o v y u ž i t í atomové e n e r g i e , k t e r á pŕoni.ká d o n e j r ů z n ě j š i c h o b o rů vědy a techniky. P r o t o jsou intenzívně hledány nové dozimetrické materiály, které mají umožnit spolehlivé, kvantitativní měření i o n i z a č n í h o z á ř e n í v š i r o k é m rozsahu dável „ T o J fc n e z b y t n ý p ř e d p o k l a d p r o i n d i v i d u á l ní k o n t r o l u p r a c o v n í k ů , p ř i c h á z e j í c í c h do styku a p r o n i k a v ý m zářením. P r u d o z i m e t r i í se v e d l e k r y s t a l i c k ý c h m a teriálů stéle častěji používá dozimetrů s k l e n ě n ý c h , V o u ž í t í s k l a , j e h o ž výzriííU i:iezi p e v n ý m i látk^tui, k t e r é j s o u v h o d n á pivo d o z i m e t r i i d á v e k z á ř e n í , p r o n i k a v ě v z c & s t á , je z a l o ž e n o na jedtiom ze t ř í j e v ů , t j , r a d i o k o J.oiaci, r a d i o í o t o l u n i n i s c e n c i n e b o t e r m o l u m i n i scenc.i . И radiokolorace dochází interakcí skla se z á ř e n í m v d ů s l e d k u , t v o r b y b a r e v n ý ' . h c e n t e r ke. xtoSnS j e h o s p e k t r á l n í c h v l a s t n o s t í . M ě ř e n í d á v e k z á ř e n í se p r o v á d í s h o d n o c e n í změn optické h u s t o t y pro v l n o v é délky absorpčních pásů příslušných barevným centrům. U termoluminiscence a radiofoeoluminiscenoe dochází interakcí skla a záření к změn ě l a t e n t n í . D á v k a z á ř e n í se s t a n o v í n a základě měření emise záření /luminiscence/,
195476
kf; k t e r i d o c h á z í p ř í n á v r a t u lokalizovaných nsbo excitovaných elektronů do původního s t a v u . T e n t o n í v r a t je v y v o l á n b u 2 p ř í v o d e m s v ě t e l n é Jf. o t o lum in i sc anc e / , n e b o tepelné energie /termoluminí scence/. Zatímco radiok o l o r a c e s k l a se v y u ž í v á p r o m ě ř e n í v e l k ý c h d á v e k z á ř e n í nad 10 J . k g - ' , j s o u jak r a d i o f o t o l u m i n i s c e n c n í , t ak t n r m o l u m i a i s c á n č n í s k l a v h o d n á p r o osobni, d o z i m e t r i i , k d e j d e o d á v k y z á ř e n í 1 0 ~ 4 až 10 J . k g ^ . Radiofo tolumin is сenční skleněné dozimetry jsou z p r a v i d l a z a l o ž e n y n a n e tafo s f or e c n ý c h sklech aktivovaných k t e r á jrjem citlivá k ozáření paprsky X, gamuia i k t e p e l n ý m p.eu t r c n ů m . S e k u n d á r n í f l u o r e s c e n ce po b u z e n í t ě c h t o o z á ř e n ý c h s k e l m á m a x i m u m p ř i 6 2 0 nra a j d e t e d y o e m i s i o r a n ž o v é h o záření.. S k l e n ě n é r a d i o ť c to i u m i n i s c e n č n í d o z i m g t r y jsou běžně v y r á b ě n y a j e j i c h zásadní v ý h o d o u j 2 v h o d n o s t pro měření, k u m u lativních dávek; latentní změna způsobená i n t e r a k c í s k l a <;e z á ř e n í m se p ř í m ě ř e n i d á v k y rráření n e v y m a z á v á .
Eitříbrern, beta,
P o k u d j d e o t e rnio l um ir. i ce. n e n í d o z i m e t rická skla, výhodných vlastností bylo dosaž e n o p ř ed ev ľj í íl ч ii 1 in i t o i: o,? £ 0 re č n ý c h s k e l aktivovaných ern !vIr. T a t o L a jsou v y r á b ě n a n a p ř . v SSSB. a u ž v r o c e 1 9 6 3 j i c h b y l o p o u ž i t o p r o osobní, d o z i m e t r y k c amor,.autů.- M ě ř i c i r o z s a h je u v á d ě n /..10~''t až J . k g ™ ' , p ř i č e m ž p r o d á v v ž t š i v.zí 10 J . к 9.'"se ffiísfco t e r m o lum in i s cenco. v у у í v á j e.v u r a d i o k o l o r a c e . P ř i z a h ř í v á n í o z á ř e n í b o radií: terraelum itiisc-atiSn ího s k l a d o c h á z í k ere i s i z á f n í , j e h o ž r e g i s t r a c í sa z í s k á termolumiuíscenerií křivka. Plocha v y m e z e n á t e rino 1 umi-n :i. y c e n e n í k ř i v k o u a o s o u souřadnic
1 9547 6
3
4
je m í r o u d á v k y z á ř e n í . Při d o b ř e v y v i n u t é k ř i v c e . s j e d n í m m a x i m e m lze j e j í h o m a x i m a u ž í t i pro k v a n t i t a t i v n í h o d n o c e n í d á v k y z á ř e n í . N a r o z d í l od r a d i o f o t o l u m i n i s c e n č n í c h skel j s o u t e r m o l u m i n i s c e n ě n í s k l a v h o d ná pouze pro jednorázové vyhodnocení, dávky záření. Sklo podle vynálezu u m o ž ň u j e v y u ž í t pro m ě ř e n í d á v e k z á ř e n í jak jevu r a d i o f o t o l u m i n i s c e n c e , tak jevu t e r m o l u m i n í s c e n c e a p ř í p a d n ě také p ř i v e l k ý c h d á v k á c h z á ř e n í i r a diokolorace. P ř e d m ě t e m v y n á l e z u je r a d i o f o t o t e r m o l u m i t n i s c e n č n í sklo n a z á k l a d ě l i t h n o h l i n i t é h o m e t a f o s f o r e č n é h o s k l a , j e h o ž p o d s t a t a spoč í v á v t o m , že o b s a h u j e v e h m o t n o s t n í c h %, 76 až 82 k y s l i č n í k u f o s f o r e č n é h o P 2 O 5 , 6 až 14 k y s l i č n í k u hlinit-ého Al2G>3» 4 až 10 k y s l i č n í k u l í t h n é h o L i 2 0 p 0 , 5 až 6 k y s l i č n í k u stříbrného Ag20 a dále příměs nejméně jedn o h o k y s l i č n í k u v u v e d e n é m m n o ž s t v í ze s k u piny zahrnující k y s l i č n í k m a n g a n a t ý MnO
v y n á l e z u u m o ž ň u j e v y u ž í t t o h o t o z a ř í z e n í pro cejchování j e d n o d u š š í c h p ř í s t r o j ů pro m ě ř e ní termoluminíscence. Při p r a k t i c k é m p o u ž i t í u m o ž ň u j e sklo p o dle v y n á l e z u r a d i o f o t o t e r m o l u m i n i s c e n č n i měření dílčích dávek záření ve zvolených časových intervalech, bez měřitelného narušení přesnosti dalšího hodnocení. Celkovou d á v k u z á ř e n í za u r č i t ý č a s o v ý i n t e r v a l lze m ě ř i t za p o u ž i t í b u 5 r a d i o f o t o l u m i n i s c e n c e n e b o t e r m o l u m i n í s c e n c e . P o k u d je к d i s p o z i c i p ř í s t r o j o v é z a ř í z e n í , je z h l e d i s k a p ř e s nosti a objektivnosti hodnocení nejvýhodnější m ě ř i t c e l k o v o u d á v k u z á ř e n í n e j d ř í v e p o u ž i t í m r a d i o f o t o l u m i n i s cen се a p o t o m t e r m o luminíscence.
0.1 až 0 , 5 , k y s l i č n í k c e r i č i t ý C e 0 2 0 , 0 5 až 1, k y s l i č n í k m ě í n ý C u 2 0 0 , 0 5 až 0 , 5 , k y s l i č n í k c h r o m i t ý C1-2O3 0,1 až 1 , k y s l i č n í k cín i č i t ý S n 0 2 5 až 1 0 , k y s l i č n í k t h a l n ý T I 2 O 0,1 až 1, k y s l i č n í k u r a n o v ý U O 3 0,1 až 1, k y s l i č n í k neodyraitý N d 2 0 3 0 , 0 5 až 1, k y s l i č n í k s a m a r i t ý S1112O3 0,01 až 0 , 5 . K y s l i č n í k stříbrný Ag20 slouží ve skle к a k t i v a c i r a d i o f o to l u m i n i s c e n c e , z a t í m c o kysličníky zahrnuté ve skupině příměsí mají funkci aktivátorů termoluminíscence a příp a d n ě sen s i b i l á t o r ů . Radiofototermoluminíscenční sklo podle vynálezu umožňuje měření d á v e k z á ř e n í v r o z m e z í 10"^ až 50 J . k g - ^ a jeho r ad i oko 1 o r a c.e lze p ř i t o m v y u ž í t p r o hodnocení velkých dávek záření v rozmezí 1 0 2 až lo'» J . k g " 1 . Z á s a d n í p ř e d n o s t í s k l a p o d l e v y n á l e z u je m o ž n o s t m ě ř e n í d á v k y z á ř e n í p o u ž i t í m dvou principiálně odlišných a na sobě n e z á v i s l ý c h m e t o d . Tím d o c h á z í к z p ř e s n ě n í h o d n o c e n í dávky záření а к zvýšení objektivnosti měření, zejména s přihlédnutím k fadingu, Odpadá nutnost v ý r o b y dvou různých druhů skleněných dozimetrů a hodnocení dávky záření mohou na témže d o z i m e t r i c k é m elementu prov á d ě t jak p r a c o v i š t ě v y b a v e n á pro m ě ř e n í r a d í o f o t o l u m i n i s c e n c e , tak i p r a c o v i š t ě z a ř í z e n á n a m ě ř e n í t e r m o l u m i n í s c e n c e . .Zařízení p r o m ě ř e n í r a d i o f o t o l u m i n í s c e n c e je p o d s t a t n ě s l o ž i t ě j š í a n á k l a d n ě j š í a sklo p o d l e
P
Ř E D M
í T
R a d íofo t o t e r m o l u m i n i s c e n č n í s k l o n a základě lithnohlinitého metafosforečného skla, v y z n a č e n é t í m , že o b s a h u j e , v e h m o t n o s t n í c h p r o c e n t e c h , 76 až 82 k y s l i č n í k u f o s f o r e č n é h o , 6 až 14 k y s l i č n í k u h l i n i t é h o , 4 až 10 k y s l i č n í k u l i t h n é h o , 0 , 5 až 6 k y s l i č n í k u stříbrného a dále příměs n e j m é n ě jednoho k y s l i č n í k u v u v e d e n é m m n o ž s t v í , ze s k u p i n y
3
listy
Příkladná jsou u v e d e n a
s l o ž e n í skel p o d l e v y n á l e z u v n á s l e d u j í c í tabulce.hmotnostní 1 2
k y s l i čníк k y s l i čníк k y s 1 i čník ky s 1 i č n i к kysličník ky s 1ičník kysličník
f o s f o r e č n ý P 2 O 5 79 hlinitý AI2O3 9 8 1 i thný Li 2O stříbrný Ag20 2 manganatý MnO 0 m ě 3 n ý Cu20 ceričitý Ce02
t 3
81 80 3 6 14 9 25 8 4 3 '1 85 5 1 0 14 0 1 5
88 79 1 9 9 8 3 2 5 13 0
D o z i m e t r i c k é v l a s t n o s t i s k l a 1 jsou p a t r z o b r . t, 2 a 3. O b r . 1 z n á z o r ň u j e e x c i t a č n í s p e k t r u m , kde k ř i v k a a o d p o v í d á excitačním pásům m a n g a n u M n a k ř i v k a Ъ_ e x c i t a č n í m p á s ů m s t ř í b r a Ag . D á v k a z á ř e n í č i n i l a 50 J . k g ~ l . Obr. 2 znázorňuje emisní spektrum, kde k ř i v k a a_ o d p o v í d á m a n g a n u M n / v r c h o l 5 9 0 nm / a k ř i v k a b^ s t ř í b r u Ag / v r c h o l 6 2 0 n m / . D á v k a z á ř e n í č i n i l a 50 J . k g " ' . Obr. 3 z n á z o r ň u j e i n t e n z i t u t e r m o l u m i n í s cence s konstantním obsahem kysličníku m a n g a n a t é h o MnO 0,13 h m o t n o s t n í c h t a proměnným o b s a h e m k y s l i č n í k u s t ř í b r n é h o A g 2 0 /v h m o t n o s t n í c h Z / , k d e a = 0 , 3 , b = 0 , 6 2 , с = 1 , 2 5 , d = 2 , 5 , e = 5. S k l a se v y r o b í t a v e n í m k m e n e z č i s t ý c h s u r o v i n , s v ý h o d o u m e t af o sf 0 re č n a n ů , v p r o středí odolném vůči koroznímu působení metafosforečných sklovin, např. v pánvích z k ř e m e n n é h o skla, Z v l á š t v ý h o d n é je p o u ž i tí e l e k t r i c k ý c h t a v í c í c h p e c í s d e f i n o v a n o u atmosférou . ny
V Y N Á L E Z U z a h r n u j í c í k y s l i č n í k m a n g a n a t ý 0,1 až 0 , 5 , k y s l i č n í k c e r i č i t ý 0 , 0 5 až 1, k y s l i č n í k m ě 3 ný 0 , 0 5 až 0 , 5 , k y s l i č n í k c h r o m i t ý 0,1 až 1, k y s l i č n í k c í n i č i t ý 5 až 10, k y s l i č n í k t h a l n ý 0,1 až 1, k y s l i č n í k u r a n o v ý 0,1 až 1 , k y s l i č n í k n e o d y m i t ý 0 , 0 5 až 1, k y s l i č n í k s a m a r i t ý 0 , 0 1 až 0 , 5 .
