Радиационный плотномер

При проведении измерений плотности методом рассеянного гамма-излучения пользуются функциональной связью между регистрируемой интенсивностью гамма-излучения и плотностью среды N=f(p). Эта зависимость имеет максимум. Ее график можно разделить на три части: восходящую ветвь, область максимума и нисходящую ветвь. При этом положение максимума зависит от базы прибора (расстояния между серединой счетчика и источником), энергии источника и конструкции самого радиометрического прибора.

Такой характер зависимости обусловлен конкуренцией двух процессов: рассеяния и поглощения гамма-излучения. Вероятность комптоновского эффекта пропорциональна числу электронов в единице объема. Поэтому с увеличением плотности среды интенсивность рассеянного излучения должна возрастать, что и наблюдается при небольших значениях плотности. Однако в результате многократного рассеяния происходит уменьшение энергии гамма-квантов и, следовательно, увеличивается вероятность их поглощения за счет фотоэффекта. Постепенно поглощение начинает преобладать, и тогда при увеличении плотности среды интенсивность излучения, регистрируемого счетчиком, уменьшается.

Основное преимущество описанного метода состоит в том, что аппаратура располагается на поверхности грунта и отпадает необходимость бурения скважин. Это имеет особое значение для максимального облегчения и миниатюризации приборов. Недостаток заключается в том, что каждому значению измеренной интенсивности рассеянного излучения соответствуют два значения плотности исследуемой среды по восходящей и нисходящей ветвям кривой, выбор между которыми приходится делать, привлекая дополнительные данные.

Радиационный плотномер станции «Луна-13» состоял из блока датчиков и регистрирующего блока. Блок датчиков размещался на механизме, который после прилунения и раскрытия лепестков АЛС обеспечивал его вынос на расстояние 1,5 м от станции и плавное прикладывание к поверхности грунта. Регистрирующий блок размещался в герметичном корпусе АЛС и соединялся с блоком датчиков тремя кабелями.