Разин Кирилл Александрович – исполняющий обязанности младшего научного сотрудника лаборатории экологии
Санкт-Петербург
Kirill А. Razin – Acting Junior Research Fellow of the Ecology Laboratory
Saint Petersburg
Варфоломеева Ксения Владимировна – научный сотрудник лаборатории экологии
Санкт-Петербург
Kseniya V. Varfolomeeva – Research Fellow of the Ecology Laboratory
Saint Petersburg
Седнев Константин Андреевич – младший научный сотрудник лаборатории экологии
Санкт-Петербург
Konstantin A. Sednev – Junior Research Fellow of the Ecology Laboratory
Saint Petersburg
Репин Виктор Степанович – доктор биологических наук, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией экологии
197101, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 8
Viktor S. Repin – Doctor of Biological Sciences, Chief Research Fellow, Head of the Ecology Laboratory
8, Mira Str., Saint Petersburg, 197101
Зеленцова Светлана Александровна – научный сотрудник лаборатории экологии
Санкт-Петербург
Svetlana A. Zelentsova – Research Fellow of the Ecology Laboratory
Saint Petersburg
В ходе проведения экспедиционных радиационно-гигиенических исследований территорий часто возникает необходимость оценки удельной активности радионуклидов в почве на глубинах более 20 см, что сопряжено с определёнными методическими и техническими трудностями при отборе проб. Целью настоящего исследования являлось проведение серии градуировочных измерений и оценка возможностей коллимированного сцинтилляционного детектора для количественного определения удельной активности 137Cs в грунте на различных глубинах в скважинах in situ. Материалы и методы: Для гамма-спектрометра МКСП-01 «РАДЭК» с кристаллом LaBr3(Ce) была проведена комплексная градуировка, включающая исследование осевой чувствительности и эффективности регистрации радионуклида 137Cs как от точечного источника, так и от объемного источника почвы с известной активностью. Это позволило определить оптимальные параметры измерений, включая расстояния между коллиматорами, и градуировочные коэффициенты для точного определения удельной активности на различных расстояниях и с разным объемом образца. Результаты исследования и обсуждение: В данной статье представлены результаты градуировки детектора на основе кристалла LaBr₃(Ce) размером ∅ 30 х 30 мм, предназначенного для измерения интенсивности гамма-излучения 137Cs в скважинах на глубинах до 1 м. Проведённые градуировочные измерения показали, что конструкция детектора позволяет измерять удельные активности 137Cs от 200 Бк/кг в скважинах диаметром 90 мм с эффективностью регистрации пика 137Cs около 0,1 % и временем измерения 30 мин. Детектор обеспечивает надежное обнаружение слоёв почвы с удельной активностью выше минимально значимой удельной активности. Заключение: Коллиматоры, обеспечивающие доступ гамма-излучения к открытой части кристалла LaBr3(Ce), позволяют регулировать толщину исследуемого слоя почвы (ширину обзора горизонта) в процессе измерения. При расстоянии между коллиматорами 1,5 см детектор позволяет изучать горизонты удельной активности почвы с шагом 5 см, при увеличении расстояния до 2 см – с шагом 10 см.
During expeditionary radiation-hygienic studies of territories, there is often a need to assess activity concentration of radionuclides in soil at depths greater than 20 cm. This is associated with certain methodological and technical difficulties in sampling. The aim of this study was to carry out a series of calibration measurements and evaluate the capabilities of a collimated scintillation detector for determining 137Cs activity concentration in soil at different depths in boreholes in situ. Materials and Methods: A comprehensive calibration was carried out for the MKSP-01 RADEK gamma spectrometer with a LaBr3(Ce) crystal, including a study of the axial sensitivity and detection efficiency for the 137Cs radionuclide from both a point source and a volumetric soil source with known activity. This made it possible to determine the optimal measurement parameters, including the distances between collimators and calibration coefficients for accurate determination of activity concentration at different distances and with different sample volumes. Results and Discussion: This article presents the results of calibration of the detector based on a LaBr₃(Ce) crystal measuring ∅30х30 mm, designed to measure the intensity of 137Cs gamma radiation in boreholes at depths of up to 1 m. The calibration measurements showed that the detector design allows measuring activity concentration of 137Cs from 200 Bq/kg in boreholes with a diameter of 90 mm, with the 137Cs peak detection efficiency of about 0.1% and a measurement time of 30 min. The detector ensures reliable detection of soil layers with 137Cs activity above the minimum significant activity concentration. Conclusion: Collimators providing access of gamma radiation to the open part of the LaBr3(Ce) crystal allow adjusting the thickness of the studied soil layer (horizon view width) during the measurement process. With a distance between the collimators of 1.5 cm, the detector allows studying the activity concentration horizons with a step of 5 cm, with an increase in the distance to 2 cm – 10 cm.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.