Quasiadiabatisches Differentialkalorimeter zur Darstellung der Einheit der Energiedosis für Quantenstrahlung

Zur Darstellung der Einheit der Energiedosis von Quantenstrahlung für Energien oberhalb von 0,4 MeV wurde im ASMW eine Normalmeßeinrichtung geschaffen, deren Hauptbestandteil ein quasiadiabatisches Differentialkalorimeter ist. Der Aufbau und die Wirkungsweise der Normalmeßeinrichtung werden erläutert. Als Bezugsmaterial für die absolute Bestimmung der Energiedosis dient Graphit. Die Korrektionsfaktoren, die in die Bestimmungsgleichung für die Energiedosis eingehen, werden kurz diskutiert. Die untere Meßgrenze der Einrichtung liegt bei 10^?1 Gy, wobei die Meßunsicherheit 1,4% betrāgt.     

Der Einsatz eines Van-de-Graaff-Generators und einer Magnetfeld-Druck-Ionisatioinskammer zur Absolutdarstellung der Einheit Röntgen für hochenergetische Quantenstrahlung Teil II: Aufbau und Untersuchung der kombinierten Magnetfeld-Druck-Ionisationskammer

Im ersten Teil der Arbeit wurde über den Ausbau eines Van-de-Graaff-Generators zum Röntgenstrahlungserzeuger für die Standarddosimetrie berichtet. Der vorliegende zweite Teil behandelt den Aufbau und die Wirkungsweise einer Magnetfeld-Druck-Ionisationskammer, die die Darstellung der Einheit Exposition im Energieintervall von 0,6 MeV bis 1,8 MeV für Röntgenbremsstrahlung mit einer Meβsicherheit von 2% gewährleistet. Die Normalkammer ist fūr Messungen bei erhöhtem Luftdruck bis 10 kp/cm² konzipiert. Das Magnetfeld zur Verrigerung ihrer Querabmessungen wird durch eine endkorrigierte Zylinderspule erzeugt, die das zylindrische Druckgefäβ aus nichtferromagetischem Stahl umschlieβt. Die eigentliche Ionisationskammer hat die Form einer Zylinderschalenkammer. Die Untersuchungen zur Bestimmung der Bertiebsparameter der Kammer werden dargestellt. Auβerdem wird auf die in die Bestimmungsgleichung fūr die Exposition eingehenden Korrektionsfaktoren kurz eingegangen.     

Neues Verfahren zur berührungsfreien Messung der Wandstärke von Stahlrohren mittels radioaktiver Isotope

Es wird ein neues Verfahren zur berührungsfreien Messung der Wandstärke von Stahlrohren mittels radioaktiver Isotope beschrieben. Dabei wird das Rohr tangential senkrecht zur Rohrachse durchstrahlt, wobei das System Strahlenquelle – Detektor kontinuierlich senkrecht zum Strahlengang verschoben wird. Die Anwendbarkeit der Methode wurde in Laborver-suchen mit ⁶⁰Co als Strahlenquelle an zwei Rohrstücken mit 142 mm und 270 mm Außendurchmesser und Wandstärken von 3,5; 4,0 u d 5,84 mm bzw. 6,5; 7,0 und 7,44 mm nachgewiesen. Die Übereinstimmung mit dem theoretischen Verlauf der Absorptionskurven ist ausgezeichnet. Die Genauigkeit der Messung ist besser als ±3%. Die mit dieser Genauigkeit noch erfaßbaren Rohrdimensionen liegen bei Verwendung von 100 Ci ⁶⁰Co für Rohre mit 200 mm Außendurchmesser bei ca. 22 mm Wandstärke und für Rohre mit 700 mm Außendurchmesser bei ca. 6 mm Wandstärke. Der Ablauf eines Meßvorganges wird angegeben. Die Dauer einer Untersuchung beträgt je nach den Rohrdimensionen zwischen 10 und 20 s.     

Grundlagen der absoluten Energiedosismessung von Quanten- und Elektronenstrahlung bis 50 MeV

Die Energiedosis wird heute als die wichtigste dosimetrische Große angesehen. Für sehr viele Anwendungszwecke ionisierender Strahlung gibt es einen einfachen Zusammenhang zwischen dieserGröße und der beobachteten Strahlenwirkung. Ausgehend von der Definition wird die Messung der Energiedosis bei Sekundärelektronengleichgewicht und bei Fehlen dieser Voraussetzung behandelt. Zur Absolutbestimmung der Energiedosis – wobei zugleich auch noch die für ein Standardverfahren erforderliche Genauigkeit erreicht wird – kommen gegenwärtig vor allem Kalorimeter, Ionisationskammern sowie chemische Dosimeter in Frage. Die genannten Verfahren werden kurz behandelt, die Anforderungen an ihre Realisierbarkeit erläutert. Auf Übergangslosungen, die für Elektronen- bzw. Quantenenergien größer ca. 3 MeV anwendbar sind, wird verwicsen.     

Eine β-γ-Koinzidenzmeßeinrichtung mit einfachem Szintillationsdetektorsystem für absolute Aktivitätsmessungen

Es wird die im DAMW bevorzugt für die Ermittlung der Zerfallsrate aktivierter Goldfolien benutzte β-γ-Koinzidenzmeßeinrichtung beschrieben. Ihr Detektorsystem besteht aus einem Plastszintillator und einem NaJ(Tl)-Kristall, die in einer Bleiabschirmung untergebracht sind. Für die beim Zerfall von ¹⁹⁸Au frei werdenden Teilchen und Quanten können Nachweisiwahrscheinlichkeiten von ε_ß ≈ 0,3 bzw, ε_γ ≈ 0,1 erreicht werden. In beiden Kanälen sind vor der Koinzidenzstufe Totzeitstufen mit einer Totzeit von 7,5 μs eingebaut. Die Koinzidenzauflösungszeit beträgt (0,943 ± 0,005) μs. Es können Zerfallsraten im Bereich 150 s^?1 bis 35000 s^? gemessen werden, wobei unter optimalen Bedingungen Meβunsicherheiten von etwa ±1% (¹⁹⁸Au) bzw. ±0,5%(⁶⁰Co) erreichbar sind.     

Energiespeicherung bei der Bestrahlung von Steinsalz

Zur Ermittlung der gespeicherten Energie bei der Einwirkung ionisierender Strahlung auf Steinsalz und den Bedingungen ihrer Freisetzung wurden lichtspektroskopische Absorptionsmessungen und differentialthermoanalytische Unter-suchungen an in einer ⁶⁰Co-Bestrahlungsanlage bestrahlten Steinsalzproben durchgeführt. Im untersuchten Bereich der Energiedosis von 1 ? 10⁶ Gy bis 5 ? 10⁷ Gy beträgt die gespeicherte Energie 0,12 bis 1,5 kJ/kg. Der Hauptteil der gespeicherten Energie wird bei Erwärmung zwischen 200 °C und 350 °C freigesetzt. Es wird eingeschätzt, daß durch die gespeicherte Energie im Steinsalz keine Gefährdung bei der Endlagerung radioaktiver Abfälle eintritt.     

Darstellung und Weitergabe der Expositionseinheit Röntgen im DAMW Teil II: Die Hohlraum-Ionisationskammern für 60Co- und 137Cs-γ-Strahlung

Nachdem in ersten Teil der Arbeit eine Beschreibung der Normalmeβeinrichtungen (Freiluft-Ionisationskammern) des DAMW zur Darstellung der Einheit der Exposition für den Energiebereich der Röntgenstrahlung erfolgte, werden hier die entsprechenden Einrichtungen für die Gammastrahlung von ⁶⁶Co und ¹³⁷Cs behandelt. Grundlage für die definitionsgemäβe Bestimmung der Einheit bilden dabei verschidene Hohlraum-Inoisationskammern aus Reinstgraphit, deren Aufbau erläwtert wird. Sie sind vom zylindrischen Typ und haben Meβvolumina von ca. 2 cm³, 8 cm³ cm³ und 100 cm³. Als Ladungsmeβeinrichtung wird ebenfalls ein elektromctrischer Fotozellenkompensator verwendet. Die Bestimmung der in kollimierten Strahlenbündeln notwendigen Korrektionsfaktoren wird im einzelnen behandelt. Der maximale Fehler bei der Darstellung der Einheit der Exposition betrāgt 2%.     

Gammaspektren von Spaltproduktgemischen

Die Gammaspektren von Radionuklidgemischen, die als Folge der Folge der momentanen Spaltung von²³⁵ U mit thermischen Neutronen, ²³⁵U und ²³⁹ Pu mit Spaltneutronen und ²³⁸ U mit 14-MeV -Neutronen entstehen, wurden berechnet. Die Angaben über Zerfallsreihen, Spaltausbeuten, Halbwertszeiten und Nuklidgammaspektren für etwa 200 Radionuklide basieren vol allem auf einer Zusammenstellung von Davies. Es sind die Gammaspektren, die Gammaemissionsraten, die Expositionsdosisleistungen und die mittleren Energien für ein Alter der Spaltproduktgemische von einer Minute bis zu 100 Jahren angegeben.     

Die Bestimmung der spezifischen Aktivität trägerarmer Radiojodidlösungen durch papierchromatographische Ermittlung der prozentualen Radioaktivitätsverteilung auf die Jodsubstitutionsproduke von Bromsulfan

Es wird eine neue Methode zur Bestimmung der spezifischen Aktivität trägerarmer Radiojodidlösungen zwischen 5 und 17 Ci/mg (185 bis 630 G Bq/mg) beschrieben, die wesentlich einfacher ist als die bekannten, zum Teil sehr komplizierten Mikroanalysenmethoden und im Prinzip auf eine einfache Trennung eines Radiojodierungsgemisches hinausläuft. Hierzu werden 1 bzw. 2 nmol Bromsulfan (BSP) mit einer exakt zu messenden Menge Na¹²⁵ J bzw. Na¹³¹ J unter Verwendung von Chloramin T radiojodiert. Da die Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten der Mono- und Dijodierung des Bromsulfans nicht differierèn, ist es möglich, aus der papierchromatographisch ermittelten prozentualen Radioaktivitätsverteilung das molare Verhältnis der an ein BSP-Molekül gebundenen Jodalome zu berechnen. Bei bekannter BSP-Menge läßt sich daraus die an der Radiojodierung beteiligte Jodmasse ableiten.

Bei der Radiojodierung mit Chloramin T wird jedoch kein 100%iger Jodeinbau erreicht. Die gemessene Aktivitätsmenge muß deshalb durch einen Faktor korrigiert werden, der aus dem Ergebnis der papierchromalographischen Trennung des Reaktionsgemisches abgeleitet wird und der lediglich die auf Mono- und Dijod-BSP entfallenden Radioaktivitätsanteile, nicht dagegen das anorganische Radiojodid berücksichtigt. Die spezifische Aktivität der verwendeten Radiojodidlösung ergibt sich dann als Quotient der korrigierten Radioaktivitätsmenge und der berechneten Radiojodmasse.

Wir haben die erhaltenen Ergebnisse mit den nach einer Referenzmethode gefundenen Werten verglichen. Hierbei wurden die spezifischen Aktivitäten von Na¹²⁵ J aus T3-RIA-Standurdkurven mit ¹²⁵J-T3-Tracern bestimmt, die unter Verwen-dung dieses Na¹²⁵ J präpariert wurden. Es wurde eine Präzision mit einem mittleren Variationskoeffizienlen von ±4% festgestellt.     

Teil 2. Untersuchungen zur Extraktionskinetik

Die Kinetik der Extraktion von Salpetersäure durch TOA wird in einer Rührzelle mil definierter, ebener Phasengrenzfläche untersucht. Die theoretischen Beziehungen für die Auswertung der Experimente werden abgeleitet sowie die für die Interpretation der Ergebnisse notwendigen Betrachtungen zum Problem des Stoffübergangs mit chemischer Reaktion durchgefūhrt. Der Stoffübergang wurde mit zwei Testsystemen ohne chemische Reaktion und im System HSO₃/TOA in Tetra untersucht. Die Ergebnisse zeigen, duß der Hauptstoffübergangswiderstand in der organischen Phase liegt. In der wäßrigen Phase findet eine langsame Reaktion statt, die in Extraktoren mit hoher Turbulenz und großer Phasengrenzfläche die Extraktionsgeschwindigkeit begrenzt. Die Mindestverweilzeit des Gemisches in einer Trennstufe derartiger Extraktoren kann auf Grund der Meßergebnisse abgeschätzt werden.     

Zur Zuverlässigkeit der Bestimmung der Schilddrüsenbelastung durch Radiojod

Die Arbeit beinhaltet Untersuchungen von Parametern, die die Bestimmung der Schilddrüsenbelastung beeinflussen. Unvermeidliche Fehler im Reproduzieren der Meβgeometrie und eine Mittelwertannahme für die Dicke des die Schilddrüse überlagernden Gewebes führen zu Fehlerbreiten bei der Bestimmung des Jod·Depots von ±40% für ¹²⁵J und ±22% für ¹³¹J.

Untersuchungen an einer Gruppe beruflich strahlenexponierter Personen ergaben Gewebedicken über der Schilddrüse von 1 bis 3 cm bei einem Mittelwert von 2,3 cm und im Mittel eine um 15% geringere effective Halbwertszeit für ¹³¹J als von der ICRP für den Standardmenschen angegeben.

Der Einfluβ dieser Abweichung auf die Dosisbestimmung wird diskutiert.     

Untersuchung von Mischvorgängen bei der Herstellung von Kohlenstoffund SiC-Werkstoffen mit Hilfe der Methodik der radioaktiven Markierung

Fūr die Herstellung von Kohlenstoff- und SiC-Werkstoffen ist eine gute Vermischung der festen und flüssigen Komponenten die notiwendige Voraussetzung. Da andere Methoden meist zu zeitaufwendig sind, wurden im VEB EKL seit mehr als 10 Jahren Versuchsreihen mit der Methodik der radioaktiven Markierung einer der Mischungskomponenten zur Untersuchung des Mischvorgangs für Maschinen bis zu 2000 kg Fülung angewandt, wobei sich die Fremdmarkierung mit ⁸²Br-Naphthalin als vorteilhaft erwiesen hat. Der Mischungszustand wird durch statistische Auswertung der Radioaktivität von Probenserien, deren γ-Strahlung gemessen wird und deren Masse in Abhängigkeit von der Mischergröβ 1 bis 100 g je Probe beträgt, charakterisiert. Zusätzlich wird die Feinverteilung durch Kontaktautoradiographie von ebenen Probenoberflächen, ebenfalls für Probenserien, bestimmt.     

Entwicklunk eines neuen verfahrens zur Untersuchung des Isotopenaustauschs mittelschneller Prozesse auf der Grundlage der Überlagerung von Diffusion und Austausch (mathematische Simulierung auf dem Analogrechner)

Es wird ein neues Verfahren zur Untersuchung homogener Isotopenaustauschreaktionen in flüssiger Phase entwickett, das keine chemisch-analytische Trennugn der Reaktanten erfordert. Dieses Verfahren beruht auf der Überlagerung von Diffusion und Austauschkinetik bei Bedingungen, unter denen beide Prozesse mit vergleichbar3en Geschwindigkeiten verlaufen. Bei Verwendung des Prinzips der Pulsationsdiffusion (wesentliche Beschleunigung des Diffusionstransports) werden nach den vorliegenden Ergebnissen Geschwindigkeitskonstanten im Bereich von etwa 10^?3 mol l^?1 s^?1 bis zu 50 mol l^?1 s^?1 zugängig. Die Optimierung der Bedingungen für dieses Verfahren wurde durch mathematische Simulierung auf dem Analogrechner durchgeführt. Vorausetzung für die Anwendbarkeit des Verfahrens ist, daβ die Diffusionskoeffizienten der beiden Austausch-partner hinreichend verschieden sind.     

Иереработка стабильиых изотоиов для иаучио-иссдсдоватсльских работ

1. Probleinatik

Die in den Mitteilungen [1 bis 9] diskutierten Ergebnisse sind in Tab. 1 zusammengefaßt. Aus ihr sind die mit dem jeweiligen Verfahren erreiehbaren abbildbaren Objektumfänge für die Strahlungsenergien des ¹⁹²Ir und ⁶⁰Co sowie die erzielten Drahterkennbarkeiten der Originalaufnahmen und der behandelten bzw. durch Filmverfahren erhaltenen Radiogramme zu entnehmen.     

Die Verteilung von n-Caprylsäure zwischen organischen Lösungsmitteln und wäßriger Natriumsufatlösung

Es wurde die Verteilung von n-Caprylsäure zwischen n-Decan, Benzen, Isoamylacetat, Diisopropylketon, Isoamylalkohol und einer wäßrigen 0,6 molaren Natriumsulfatlösung unter Einsatz der ¹⁴C-markierten Säure untersucht. Die Verteilungs- und Dimerisationskonstanten für die Reaktionen HR_(w) ? HR_(org) bzw. 2 HR_(org) ? (HR)_2(org) wurden bestimmt. Der Einfluß der Lösungsmittel auf die Verteilung der Säure sowie die Bedeutung derartiger Untersuchungen für die Interpretation von Flüssig-Flüssig-Extraktionsgleichgewichten wird diskutiert.     

Über die Verwendbarkeit einiger Adsorbentien zur Dekontamination radioktiver Abwässer

Es wird ürber Untersuchungen zur Verwendung von Gasreinigungsmasse. Braunkohlenasche pulverigen Baustoffen für die Dekontamination radioaktiver Abwässer berichtel. Mit verschiedenen Radionukliden kontaminiertes Modellabwasser wird mit den genannten Stoffen gerührt bzw˙ über eine Anschwemmschicht derselben gegeben. Mit der Gasreinigungsmasse lassen sich für die meisten der untersuchten Radionuklide Wirkungsgrade gröβer als 90% erzielen. Durch Zusatz geringer Mengen Na₂Co₃. NaHCO₃. NaOH werden mit den anderen Materialien bis zu 99% der ⁹⁰Sr/⁹⁰Y-Aktivität entfernt. Detergenzien und Komplexbildner setzen die dekontaminterende Wirkung herab.     

RGW-Vergleich der Normalmeßeinrichtungen zur Darstellung und Weitergabe der Einheit der Exposition von Quantenstrahlung im Röntgen-Anregungsspannungsbereich von 60 bis 250 kV

Es wird über einen Vergleich der Normalmeßeinrichtungen zur Darstellung der Expositionseinheit von Quantenstrahlung für Röntgenstrahlung im Anregungsspannungsbereich von 60 bis 250 kV im Rahmen der Ständigen Kommission des RGW für Standardisierung berichtet, an dem die metrologischen Staatsinstitute der UdSSR (WNIIM), der VRP (PKNMiJ), der UVR (OMH) und der DDR (ASMW) beteiligt waren.

Für den Vergleich wurden drei kleinvolumige Hohlraumionisationskammern als Übertragungsnormale verwendet, für die durch Anschluß an die Normabneßeinrichtungen die Kammerkonstanten zu bestimmen waren. Die Meßergebnisse zeigten, daß die Abweichungen der in den beteiligten Ländern ermittelten Werte vom RGW-Mittelwert unter 1% lagen.     

Применение дейтерированных органических сцинтилляторов для спектрометрии

Organische gebundener Stickstoff bzw. Sauerstoff kann mit geeigneten Reagenzien über NH₃ bzw. H₂O an Jod, Phosphor, Kohlenstoff oder Waserstoff homöopolar gebunden werden. Dabei sollten Substanzen entstehen, die sich zur IR-spektralphotometrischen Analyse eignen. Als erste Voraussetzung für eine solche Analyse wird die Möglichkeit der quantitativen Bindung von NH₃ bzw. H₂O im MIllimolbereich an einer Reihe von Reagenzien untersucht; die Bandenverschiebungen in den Spektren markierter Reaktionsprodukte werden angegebzn. Befriedigende Ergebnisse liefern Umsetzungen mit den Reagenzien Di-p-tolyl-carbodümid und 2,4-Dinitro-fluorbenzol. Am Beispiel der IR-Spektren von Di-p-tolyl-guanidin, den Reaktionsprodukt von N₃ und Di-p-tolyl-carbodümid, wird gezeigt, daβ es möglich ist, die Bandenverschiebungen zur IR-spektralphotometrischen Isotopenanalyse auszumutzen.     

Über die Anwendung von Freiluft- und Hohlraum-Ionisationskammern zur Darstellung der Einheit der Exposition für 60Co- und 137Cs-γ-Strahlung: Vergleich zwischen beiden Meßverfahren

Zur Darstellung der Einheit der Exposition von Röntgen- und Gammastrahlung im Energiebereich oberhalb von etwa 0,5 MeV werden im ASMW Normalmeβeinrichtungen einerseits mit Freiluft-Ionisationskammern, andererseits auch mit Hohlraum. Ionisationskammern eingesetzt. In der vorliegenden Arbeit wird – nach einer kurzen Beschreibung der beiden Meβverfahren – ūber die Ergebnisse von Vergleichsmessungen zwischen ihnen berichtet. Die Vergleiche wurden mit ⁶⁰Co- und ¹³⁷Cs-γ-Strahlung sowohl bei Freiluftanordnung der Strahlungsquellen als auch bei kollimiertem Strahlungsbündel durchgeführt. Die Abweichungen zwischen den mit den Meβverfahren erhaltenen Expositionswerten überstiegen nicht 0,4%.     

Erfahrungen bei der Anwendung der 85Kr-Methode zur Temperaturmessung an Motorkolben

Am Beispiel von Untersuchungen am Kolben eines Dieselmotors wird ein Verfahren der Bestimmung maximaler Temperaturen beschrieben, welche in dem Element auftreten, das mit Hilfe des Isotops ⁸⁵Kr markiert ist. Die Brauchbarkeit dieses Verfahrens für die Motoruntersuchungen wurde nachgewiesen, sowie die Möglichkeiten seiner Anwendiung bei der Korrelation der Verteilung maximaler Temperaturen im Kolben mit dem Motorverschleiß und besonders mit dem Spiel-zwischen dem Kolben und dem Zylinder und den Einstellungen der Einspritzapparatur.