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.
Je-li vzduch okolí elektroskopu vystaven ionizujícímu
záření, koncentrace iontů výrazně zvýší dochází podstatně rychlejšímu vybíjení elektroskopu: rychlost poklesu
lístku elektroskopu tedy stává měřítkem intenzity ionizujícího záření. Lahvička stříkačka radioaktivní látkou vloží otvoru studnové ionizační komory, která
v geometrii blízké registruje vycházející záření Elektrický signál této komory úměrný
aktivitě preparátu Γ-konstantě daného radionuklidu: Γ-konstanta pro každý radionuklid
jiná. Její
výhodou však lineární závislost proudu oblasti velkých intenzit ionizujícího záření.
Dále ionizační komory studnovém provedení používá měřičích aktivity radioaktivních
preparátů (tyto měřiče někdy nesprávně nazývají "dávkové kalibrátory" "dose calibrator") obr. Tento
jednoduchý přístroj tvořen svislou izolovanou kovovou tyčinkou, níž vodivě připevněn tenký kovový
lístek.
Elektroskop
Historickým předchůdcem ionizační komory byl lístkový elektroskop používaný elektrostatice.
Ionizační komora tvořena dvěma kovovými destičkami elektrodami (anodou katodou),
umístěnými plynném prostředí*) připojenými elektrickém obvodu napětí řádově stovky voltů. Elektronické obvody měřiče aktivity jsou kalibrovány tak, pro zvolený radionuklid na
displeji zobrazena jeho aktivita přímo [MBq].3. skutečnosti však vzduchu obsaženo určité množství iontů, takže elektroskop pomalu vybíjí jeho lístek
se přitom postupně vrací své původní svěšené polohy.1
vpravo.1.
Záporné elektrony putují elektrickém poli okamžitě kladné anodě, kladné ionty dají pohybu
k záporné katodě obvodem začne protékat slabý elektrický proud způsobený iontovou
vodivostí ionizovaného plynu mezi elektrodami. Vpravo: Ionizační
komora studnovém provedení jako měřič aktivity radioaktivních preparátů. Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření
Obr.3.10. tak realizována detekce toku neviditelného ionizujícího záření převedením
na měřitelnou velikost elektrického proudu obvodem ionizační komory.
Elektrické vlastnosti ionizační komory
http://astronuklfyzika.RNDr.2. Jednoduchý princip vybíjení elektroskopu donedávna udržel tužkových osobních dozimetrů,
kde lístek byl nahrazen tenkým vláknem ("vláknový elektroskop"), které sloužilo zároveň jako ručička pro okamžitý
odečet dávky záření. pro měření rozložení intenzity svazcích záření radioterapii, nejčastější použití
ionizační komory dozimetrii pro měření dávky ionizujícího záření.2. Schématické znázornění principu ionizační komory pro detekci toku ionizujícího záření.cz/DetekceSpektrometrie.htm (16 54) [15.
*) Plynovou náplní ionizační komory může být principu obyčejný vzduch, lepší vlastnosti však vykazují speciální
plynové náplně tvořené inertními vzácnými plyny jako argon, krypton, xenon. Vnikne-li však prostoru mezi elektrodami
ionizující záření, vyráží původně neutrálních atomů plynu elektrony mění kladné ionty.
Za normálních okolností (bez přítomnosti záření) systémem neprochází žádný proud plyn
mezi elektrodami nevodivý, obvod není uzavřen.
Elektrický proud protékající ionizační komorou obecně velmi slabý (cca 10-16 10-9 -
ionizační komora nízkou citlivost (účinnost), takže nehodí pro detekci slabého záření. Proud, měřený mikroampérmetrem, přímo
úměrný intenzitě ionizujícího záření; ocejchovat jednotkách intenzity záření dávkového
příkonu (Gy/s). Využívá se
proto např.
S pomocí těchto elektroskopů bylo uděláno mnoho důležitých experimentů počátcích výzkumu ionizujícího záření
a radioaktivity.2008 12:15:06]
. Přivedeme-li tuto soustavu elektrický náboj, vlivem odpudivé elektrické síly (tyčinka lístek jsou souhlasně
nabity) dojde odchýlení lístku tyčinky; úhel odchýlení závislý velikosti náboje. Pokud vzduch byl
dokonalý izolant, náboj elektroskopu neměnil úhel vychýlení lístku zůstal stejný neomezeně dlouhou
dobu
