55Fe液体闪烁样品源的研制

　　0　引言

　　由于55Fe是低能放射性核素,这种特性使它成为标准放射性物质中一个重要的刻度点,对多种核测量仪器的刻度都具有重要意义。如γ谱仪的低能区域刻度,就必须选用55Fe这类低能核素。这就对使用液体闪烁计数装置测量55Fe放射性活度的制源水平提出了很高的要求。

　　1　55Fe特性

　　55Fe是纯轨道电子俘获(EC)核素,半衰期为2·73年,发射的是0·61keV和5·19keV的Auger(俄歇)电子的X射线平均能量为5·9keV。最大的特点是属于低能放射性核素。表1是它们的能量和产额参数。

　　2　55Fe液体闪烁样品源的制备

　　2·1　闪烁液的选择

　　所有进行液体闪烁计数(LSC)的样品准备的主要目的是为了使从样品到LS(液体闪烁)混合物有效的能量转移获得一个均匀的溶液。目前国内外使用的闪烁体系一般是预先混合好的混合物或浓缩剂形式的闪烁体,常见的几种闪烁体系见表2。

　　此次制作液体闪烁样品源选择了Ultima-Gold系列的闪烁液。这种闪烁液的优点在于这多种样品都有很强的溶解性,只要配比好样品浓度和容量,就可以得到非常理想的液体闪烁计数溶液。

　　2·2　55Fe液体闪烁样品源的制备

　　2·2·1　液体闪烁样品源的技术指标

　　液体闪烁样品源的技术指标包括,放射性活度、稳定性、密封性、测量效率、线性猝灭曲线等几个方面。

　　1)放射性活度

　　每个样品中加入的放射性核素活度必须保证可以在短时间内测量统计误差小于0·5%,就是每次计数最好达到50000~200000个计数。

　　2)密封性

　　由于闪烁液都具有可挥发特性,样品源的密封性也是可以保证长时间测量和量值准确的一个必要指标。必须选用专用的高性能玻璃计数瓶,这种测量瓶的密封性能要非常好,基本上在允许测量期间不会产生挥发现象,使其对样品长时间测量的影响可以忽略不计。

　　3)小猝灭

　　液体闪烁过程基本上是一个放射性衰变事件的能量变成为光子的转换。光电倍增管用来探测光子和使光子转换成为电脉冲,样品和闪烁体两者都溶解于芳香溶剂中,芳香溶剂允许能量被传输。任何降低能量传输效率或者产生光子(光)吸收的因素都导致样品的猝灭。猝灭的综合影响是使产生的光子数目减少,因此,测量的CPM(每分钟计数)减少,计数效率受样品中猝灭程度的影响。鉴于此,样品源对所加入的各种试剂的纯度有很高的要求,制备样品源必须用纯净的溶剂和闪烁体以防止由于杂质引起的猝灭。

　　4)稳定性

　　关于样品源的稳定性主要取决于选择放射性核素的合理化学形式和载体的浓度,即使选用了最合适的闪烁体系,在滴加放射性溶液之前也还是要加入一些其它物质来保证样品源在较长时间内都是稳定的,可测量的,因此对样品源的化学形式必须进行多方面的考虑,如酸性,载体浓度,助溶剂的使用。