Прежде чем приступить к изложению очередного материала, советую ознакомится с неплохой документалкой от BBC:
https://www.youtube.com/watch?v=Y-KOPGuLY9c
Она позволит слегка расширить границы сознания, и введет ваш мозг в нужное состояние для чтения. Так-же после просмотра, приходит понимание того что физику частиц могут понять только, цитирую “физики – хиппи, в хлам укуренные и обдолбанные, которые не брезгают воровством в порыве страсти” (цитата почти дословная)
Кстати примененный в описанном ниже эксперименте изотоп Натрия-22, в своей повседневной жизни активно использует описанный в видео случай, когда в результате одного события, рождается пара фотонов, квантово-связанных “ужасным действием на расстоянии”. Происходит это по причине эффекта аннигиляции пары электрон – позитрон, в результате испускаются два фотона за один распад с траекториями под углом 180 градусов друг к другу. Будь у меня оборудование способное их исследовать, можно было-бы воочию наблюдать эффект квантовой запутанности.
Так вот…возвращаясь к нашим баранам…. расширяя познания в плане вычисления фона от источника, наткнулся на такое понятие как BUILDUP-фактор(по нашему повышающий фактор). применима эта штука, в тех случаях, когда между датчиком и источником есть какое-то вещество, тобишь экран.
Теория гласит, что при прохождении высоко-энергетическими фотонами по веществу, некоторые из них провзаимодействуют с электронами, и создадут вторичное излучение с другими траекториями, относительно начальных. Для компенсации этого эффекта есть таблички для расчета коэффициента повышения.
Вот примерно по таким траекториям фотоны в реальности проходят экран:
Ну значит начал я интегрировать в свою табличку эти данные и формулы, пару дней промучился, пытаясь найти формулы и заодно осознать как это все рассчитывается. Все написал, формулы все учел, коэффициенты все просчитал…. кстати методики расчета коэффициентов по табличкам довольно не тривиальны, и не брезгают применением интерполяций “крест на крест по 4-м точкам”. Вот примерно так(см. картинку), где интерполированное значение 2.08, получается из 4-х точек, по двум смещающим коэффициентам.
Когда практические задачи по запихиванию кучи формул и таблиц в EXCEL были сделаны, я принялся экспериментировать, проверяя работу формул на разных экранах и изотопах, подставляя разные данные. Но наткнулся на одну странную особенность, когда применяются экраны из алюминия, расчет по формуле с билд-ап фактором не дает понижения фона, по сравнению с тем случаем, если экран не ставить вообще.
Первое что я подумал… ОШИБКА!… и начал ее искать дни и ночи на пролет. Когда я ее таки не нашел, решил провести натурный эксперимент.
Купил изделие из алюминия, вырезал кусочек, аккуратно сравнял все неровности профиля, точно замерил его габариты, вес, толщину, расчитал плотность. Сверив с табличными значениями плотности для алюминия, убедился что изделие содержит очень высокий процент чистого алюминия, и очень слабо легированно, т.к. плотность совпала с табличной. Как-раз то что нужно, для проведения измерений.
Вооружился источником Na-22, в котором присутствует только чистая гамма, взял дозик, водрузил их на стенд, и начал эксперимент!
В ходе эксперимента выяснилось, что таблицы билд-ап фактора работают только тогда, когда экран расположен ТОЧНО посередине между датчиком и источником. И ошибки у меня нет.
Но мой мозг начал плавится, когда я начал перемещать экран между датчиком и источником, не трогая при этом расстояние датчик-источник.
При приближении экрана к источнику, фон начал падать. А вот в случае смещения экрана в сторону дозика, фон начал расти, при приближении экрана в плотную к дозику, фон вырос на столько что ПРИВЫСИЛ фон без экрана вообще! Я подумал что тут ошибка, но нет, повторил эксперимент несколько раз, что только подтвердило результат!
Пример замеров:
Замер без экрана 10,69 мкЗв/ч +-1,49%
Замер с экраном близко к источнику 10,14 мкЗв/ч +-1,45%
Замер с экраном близко к дозиметру 11,09 мкЗв/ч +-1,52%
Замер с экраном по центру 10,62 мкЗв/ч +-1,44%
Объяснить физику процесса я не могу, видимо там происходят какие-то странные переотражения под не совсем естественными углами. А для возникновения лавинного эффекта, энергии распада Нартия-22 явно недостаточно, по идее это должно проявляться на Итрии, Тории и подобных изотопах, и то не слишком выражено.
Но факт остается фактом, тонкий алюминиевый экран на гамме с высокими энергиями, повысил фон по сравнению с замером без экрана.
PS.С плотными металлами, при малых энергиях фотонов, или при большой толщине экрана этот фокус не работает. Там факторы поглощения превышают факторы повышения.