Макроавторадиография. 
Атомная и ядерная физика: радиоактивность и ионизирующие излучения

Авторадиография — изучение распределения радиоактивных веществ в исследуемом объекте наложением на объект чувствительной к радиоактивным излучениям фотоэмульсии.

При использовании фотоэмульсий образец, содержащий радиоактивный изотоп, приводят в контакт с эмульсионным слоем на гибкой или жёсткой подложке; после экспозиции фотоматериал проявляют и фиксируют. На участках, контактировавших с обогащёнными изотопом областями образца, засвеченные кристаллы соли серебра проявляются, т. е. замещаются кристаллами металлического серебра; остальные кристаллы растворяются при фиксировании. В результате образуется авторадиограмма (АРГ) — фотография распределения изотопа в образце, зафиксированная в собственном излучении. Чем больше почернение участка авторадиограммы, тем больше содержание изотопа в соответствующей области приповерхностного слоя образца. Зависимость степени почернения фотопластинки от концентрации изотопа в образце при определённых условиях линейна, что позволяет изучать характер распределения радионуклида по поверхности образца с помощью сканирующего фотометра.

Основными характеристиками локального анализа являются избирательность (возможность получения сигнала от определяемого элемента при минимальном влиянии других элементов объекта исследования), чувствительность (отношение выходного сигнала к концентрации определяемого элемента), предел обнаружения (пороговая чувствительность), независимость сигнала от вида соединения или фазы, в которые входит определяемый изотоп. Эмульсионный кристалл приобретает способность к проявлению при попадании всего нескольких р-частиц, т. е. при распаде всего нескольких атомов изотопа.

Рис. 18. Авторадиограмма (отпечаток), показывающая распределение фосфора (з²Р) в листьях томата. Растение помещалось предварительно в раствор, содержащий радиоактивный фосфор. Светлые участки соответствуют повышенным концентрациям радиоактивного изотопа; можно видеть, что фосфор сконцентрировался у стебля и в сосудистых частях листьев.

Информация о распределении изотопа накапливается при экспонировании в виде скрытого изображения в кристаллах эмульсии, состоящего из нескольких атомов или десятков атомов серебра. Задача последующей стадии — фогообработки — состоит в том, чтобы сделать информацию доступной при минимальном искажении, превратить различие между кристаллами со скрытым изображением и без него в визуальное, усилить сигнал.

Метод макроавторадиографии применяют при регистрации, главным образом, ри у-излучателей, реже а-излучателей, для изучения характера распределения радиоактивных изотопов в различных объектах, для количественной оценки концентрации радиоактивного изотопа, а также для индивидуального дозиметрического контроля.

Фотографическое изображение распределения радиоактивных веществ в исследуемом объекте, полученное методом авторадиографии, называется авторадиограммой, АРГ. На рис. 18 приведен пример авторадиограммы.

Авторадиограмма может быть получена на обычном фотоматериале, но чаще в авторадиографии применяется специальная ядерная фотоэмульсия.

Ядерная фотографическая эмульсия — фотографическая эмульсия, предназначенная для регистрации следов заряженных ядерных частиц. Используется в ядерной физике, физике элементарных частиц и космического излучения, для авторадиографии и в дозиметрии ядерных излучений.

Подложкой, несущей слой эмульсии, служит стеклянная пластинка или эфирно-целлюлозная плёнка. Толщина слоёв большинства фотоэмульсий, выпускаемых промышленностью, составляет 20 мк. В России выпускаются фотоматериалы типа РМ (для медицинской рентгенографии) и РТ (для промышленной дефектоскопии и регистрации (3-, уи рентгеновского излучений), а также типа МК, предназначенные для получения авторадиограмм высокого разрешения.

Методом авторадиографии можно обнаруживать присутствие радиоактивных элементов в рудах, распределение природных радиоактивных элементов в тканях растительных и животных организмов и т. д.