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.
Při nízké detekční účinnosti
je současná detekce obou kvant málo pravděpodobná, takže při planárním měření geometrii nižší sumační
pík nepatrnou intenzitu většinou jej ani nepozorujeme. Této závislosti
lze dokonce využít pro stanovení absolutní detekční účinnosti měření daného záření aktivity vzorku.
Sumační pík může vznikat při vysokém toku fotonů záření kdy dva fotony mohou dopadnout detektoru současně
a způsobit výslednou scintilaci součtové intenzitě. Při dostatečné detekční účinnosti (vzorky
125I často měří zkumavkách studnovém scintilačním detektoru) pozoruje výrazný sumační pík
odpovídající energii 62keV.htm (29 54) [15. sumačních píků,
které neodpovídají žádné skutečných energií emitovaného záření nebo tomuto jevu dochází úrovni
detekce tehdy, když měřený radionuklid emituje dvě více skupin fotonů záření nebo současně (žádná
z příslušných hladin není metastabilní).
Sumační pík projevuje často radionuklidů rozpadajících elektronovým K-záchytem (doprovázeným
emisí charakteristického X-záření při přeskoku elektronů slupky slupku následnou emisí excitované
hladiny dceřinného jádra. Čím vyšší detekční účinnost, tím výraznější sumační pík;
při detekční účinnosti 100% bychom primární píky obou skutečných kvant již nepozorovali, spektru figuroval již
jen falešný sumační pík! (to ovšem předpokladu 100% emise záření, bez vnitřní konverze pod.4. Vznikají tak excitační centra, která jsou trojího
druhu podle charakteru pochodu, při němž nastává přechod elektronů mezi energetickými
hladinami: luminiscenční centra, centra metastabilních stavů zhášecí centra obr.I2
Σγ1+γ2/(Iγ1+Iγ2 2. pásové teorie,
podle které jsou elektrony látce sdruženy energetických pásů, navzájem oddělených
neobsazenými pásy "zakázaných" energií. skutečnosti však
vznikají různé změny defekty pravidelnosti krystalové mřížky (vznikají jednak samovolně, jednak se
dají vytvořit aktivací ionty vhodných prvků), které vedou vzniku místních diskrétních energetických
hladin zakázané oblasti mezi energetickými pásy. Takto vzniklý sumační pík imituje záření gama součtové energii, které
ve skutečnosti neexistuje. těchto nových energetických hladin
mohou přeskakovat elektrony ostatních pásem. Typickým příkladem radionuklid 125I, který K-záchytem
rozpadá 125Te, přičemž vyzařováno energii 35keV energii 27keV.cz/DetekceSpektrometrie. Pro tento účel zpravidla třeba
matematicky odseparovat vlastní křivku fotopíku spojitého spektra příp. Tato matematická analýza spekter nyní provádí pomocí
speciálního počítačového software, přičemž základě změřených energií intenzit linií záření gama
se tomuto spektru přiřazují odpovídající radionuklidy. Nejvýše energeticky položený
obsazený pás pás valenční, následuje zakázaný pás nad ním leží vodivostní pás, který izolátorů
v rovnovážném (základním) stavu zcela neobsazen.). Za
uvedených jednoduchých okolností lze detekční účinnost stanovit jednoduchého vztahu 4. Zde dochází koincidenční detekci charakteristického X-záření (linie Kα, Kβ) a
vzniku sumačního píku odpovídajícího energii Eγ+EX. spektru pak
nacházíme jednotlivé fotopíky, stanovujeme jejich energii pomocí integrálu (plochy) pod
píkem stanovíme intenzitu příslušné linie záření gama. Diskrétní energetické stavy elektronů obíhajících
kolem jednotlivých atomů pevných látkách orbitálních drahách vlivem interakce dalšími atomy
v pevné látce rozšiřují energetických pásů, přičemž však mezi těmito pásy zůstávají určité mezery -
tzv.2008 12:15:06]
.
Sumační (koincidenční) píky
Při spektrometrii záření gama můžeme setkat zajímavým fenoménem vzniku falešných tzv.RNDr. Pokud jsou oba takovéto fotony současně detekovány, sečtou v
detektoru světelné elektrické odezvy obou kvant dají vznik jedinému výslednému impulsu, jehož
amplituda odpovídá součtu energií Eγ1+Eγ2. Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření
a změřením jeho spektra dostatečně vysokou "statistikou" dostatečně velkým počtem n
registrovaných impulsů, aby statistické fluktuace 1/√n byly dostatečně nízké.3 vlevo (je
http://astronuklfyzika. pásy zakázaných energií, které elektrony nemohou nabývat.2.
Scintilátory jejich vlastnosti
Mechanismus vzniku scintilací
Anorganické scintilátory
Fyzika pevných látek popisuje elektrické optické vlastnosti těchto látek pomocí tzv. složený fotopík rozložit
na jednotlivé komponenty fotopíky energeticky blízkých linií Fotopíky většinou
aproximují Gaussovými křivkami.10.IΣγ1
+γ2)2, kde Iγ1 Iγ2 jsou intenzity primárních píků IΣγ1+γ2 intenzita sumačního píku.
Takto tomu však pouze případě ideálně vytvořené krystalové mřížky.
Relativní intenzita sumačního píku rozhodujícím způsobem závisí detekční účinnosti
