МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Радиационные методы анализа

Радиационный контроль основан на регистрации и анализе ио­низирующего излучения при его взаимодействии с исследуемым объ­ектом. К ионизирующим излучениям относятся рентгеновские и гам - ма-излучения, а также потоки заряженных ими нейтральных частиц [3]. Рентгеновское и у-излучение имеют одну и ту же электромагнит­ную природу, различие их заключается только в механизме образова­ния. Эти два вида излучения отличаются от других разновидностей электромагнитных колебаний, таких как видимый свет, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, малой длиной волны.

Рентгеновское излучение и излучения, сопровождающие ра­диоактивный распад изотопов, вызывают ионизацию среды, поэтому их называют ионизирующими излучениями.

Рентгеновское излучение возникает в рентгеновской трубке при торможении ускоренных электронов, кинетическая энергия кото­рых превращается в электромагнитную энергию, излучаемую в виде фотонов. В качестве генератора рентгеновского излучения использу­ют рентгеновскую трубку, представляющую собой вакуумную колбу с двумя впаянными электродами и катодом. Между электродами созда­ется высокое (порядка десятков или сотен киловольт) напряжение - Ток накала нагревает катод до температуры, при которой происходит эмиссия электронов. Испускаемые катодом свободные электроны ус­коряются электрическим полем трубки и попадают на анод, обладая запасом кинетической энергии, величина которого зависит от величи­ны высокого напряжения (аналогичный принцип используется при ионизации методом электронного удара в масс-спектроскопии). При взаимодействии электронов с веществом анода их кинетическая энергния частично преобразуется в энергию рентгеновского излуче­ния и в тепловую энергию.

Гамма-излучение, как и рентгеновское, имеет высокую энер­гию и обладает высокой проникающей способностью. Его источника­ми являются радиоактивные изотопы.

Альфа-излучения - это поток положительно заряженных ядер атомов гелия, вылетающих из ядра радиоактивного изотопа. Альфа - частицы характеризуются большой энергией, однако они имеют ма­лую проникающую способность.

Бета-излучение представляет собой поток электронов или по­зитронов, образующихся в результате распада нестабильных ядер. Ионизирующая способность Р-частиц значительно ниже, чем ос - частиц.

Нейтронное излучение - это поток нейтральных частиц (ней­тронов), обладающих большой проникающей способностью. В зави­симости от энергии нейтроны подразделяются на тепловые (медлен­ные) и быстрые. Тепловые нейтроны хорошо поглощаются такими веществами, как бор и кадмий. Быстрые нейтроны замедляются водо­родом и водородосодержащими веществами.

Энергетический спектр излучения представляет собой распре­деление фотонов по энергии. Спектр может быть дискретным (гамма - излучение) и непрерывным (тормозное рентгеновское излучение, аль­фа - и бета-частицы, нейтроны).