V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Měřený objem
(např. Tyto změny projevují trojím způsobem, což umožňuje vyhodnocení prostorové
distribuce dávky ozářeném gelovém dozimetru třemi metodami:
× Transmisní optická CT
Místa vyšší absorbovanou dávkou, kde došlo radiochemické reakci, vykazují změny optických vlastností -
mají zvýšenou absorbci světla (vyšší opacitu).RNDr. Při srážce rychlé částice atomem
křemíku dochází vyražení tohoto atomu jeho pozice mřížce. fantom), němž chceme stanovit prostorovou distribuci intenzity dávky záření, naplní gelem
tvořeným většinou želatinovým nosičem, němž rozptýlena vlastní látka citlivá záření. Podrobněji uvedeme jen zajímavé
3-rozměrné gelové detektory:
3-dimenzionální gelové detektory
Nejsložitější, avšak fyzikálně zajímavou variantou materiálových detektorů jsou 3-dimezionální gelové dozimetry,
které umožňují zaznamenat uchovat prostorové rozložení radiační dávky formě určitého dávkového obrazce. Tato polymerace vede změnám optických vlastností původně transparentní gel získává
v místě ozáření zákal, jehož opacita úměrná absorbované dávce. Množina těchto příčných řezů nám vytvoří trojrozměrný obraz opacity tím prostorové distribuce radiační
dávky citlivém objemu gelového detektoru.
Výsledným efektem ozáření obou typů gelových dozimetrů jsou lokální materiálové změny úměrné
lokální absorbované dávce.: Plastový 3-D dozimetr: Namísto gelu někdy radiochromncitlivá látka fixována nízkotavitelném plastu,
s optickým vyhodnocením.
Do této kategorie lze zařadit tzv. Nejčastěji
používanou citlivou látkou zde metakrylová kyselina, resp. Prozařování realizuje buď tenkým
laserovým paprskem přesná, ale zdlouhavá metoda, nebo širokým svazkem světla rychlá, ale méně přesná metoda
(v praxi však zpravidla postačující). křemíkové diody dlouhou bází LBSD Long Base Silicon Diode určené pro
měření radiační dávky (kermy) těžkých částic, především rychlých neutronů.2008 12:15:06]
. Určitou nevýhodou této látky difuze radiačních produktů železitých iontů místa
svého vzniku okolí gelu, což záhy rozmazává informaci prostorové distribuci dávky. Toto optické skenování rekonstrukce analogické rentgenové
CT, popsané §3. Tyto mikroskopické poruchy
lze leptáním zvětšit makroskopických rozměrů (poškozený materiál chemicky citlivější, takže rozpustí). Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření
v krystalové mřížce určitých materiálů (např. Toto vede zvýšené absorbci světla především
vlnové délky kolem 300nm. Při ozáření tohoto
objemu vznikají interakcí záření gelu volné radikály (především důsledku radiolýzy vody), které indukují
trvalé fyzikálně-chemické změny citlivé látky místě ozáření, jejichž míra úměrná lokální absorbované dávce
záření. Pro lepší optický kontakt prozařování vhodné provádět dozimetrem ponořeným
http://astronuklfyzika. Proto se
polymerní gelové dozimetry jeví jako perspektivnější. slídy, speciální skla, organické polymery). důsledku ozáření ionizace tak dochází k
poškození krystalové mřížky křemíku, což změní dobu života minoritních nositelů náboje tím vodivost diody. Gelový dozimetr uchycen
ve speciálním držáku, rotujícím pomocí krokového elektromotorku. Jsou
to integrální (kumulativní) chemické detektory, nichž informace fixována gelovém prostředí. Používají především dva druhy citlivých látek rozptýlených gelu, lišících mechanismem radiačního účinku:
w Radiochromní gelové dozimetry,
kde citlivá látka ozářením mění svoji barvu.6H2O tzv.cz/DetekceSpektrometrie.2 "Rentgenová diagnostika", část "Transmisní rtg tmografie (CT)". Oproti
fero-sulfátovým gelům mají polyakrylamidové gely výhodu tom, polymerační řetězce zůstávají fixovány místě
svého vzniku, takže záznam prostorové distribuci dávky stabilní dlouhou dobu týdnů měsíců. Nejčastěji používají sulfáty železa [amonio-fero-sulfát (NH4)
2SO4.htm (12 54) [15.10.
Materiálovými detektory, vzhledem jejich poměrně malému využití jaderné radiační fyzice
a technice, dalším textu této kapitoly již zabývat nebudeme.
V tomto tzv. Fickově roztoku kyselinou sírovou H2SO4], kde volné radikály peroxid vodíku, vzniklé
ozářením vodného roztoku, způsobují oxidaxi iontů Fe+2 Fe+3. zeslabení paprsku, pomocí fotodiod (nebo CCD detektorů) následnou rekonstrukcí
na základě Radonovy transformace metodou filtrované zpětné projekce získáme obrazy rozložení dávky příčných
řezech. Měří
se úbytek napětí diodě propustném směru před ozářením ozáření, přičemž změna tohoto úbytku napětí
po ozáření vzhledem počáteční hodnotě přibližně lineární funkcí radiační dávky (kermy).
w Pomerní gelové detektory,
kde volné radikály, vzniklé gelu při ozáření, indukují lokální polymeraci citlivé látky místě ozáření, v
proporci absorbované dávky. Prozářením detektoru paprsky světla pod různými úhly 0-360°, s
měřením prošlé intenzity, resp. Mírně zvyšuje hustota. směs akrylamidu N,N-methylenbisakrylamidu.
Takto vyleptané stopy pak pozorují mikroskopem počítá jejich hustota buď manuálně nebo automaticky
pomocí elektro-optických metod. Pro omezení difuzního
efektu bylo vylepšeno chemické složení přídavkem xylenolu, vytvářející barevný kompex (xylenol-orange) Fe+3 ionty. FXG dozimetru je, kromě omezení difuzního efektu, dosaženo zvýšení optické odezvy absorbcí vlnové
délky 585nm.FeSO4.
Pozn
