Πώς ανιχνεύεται η αδιέξοδο της ραδιενέργειας σε σπινθηρισμό;
1. Η αλληλεπίδραση:
* Ραδιενεργή αποσύνθεση: Η διαδικασία ξεκινά με ραδιενεργή αποσύνθεση. Ένα ασταθές άτομο εκπέμπει ένα σωματίδιο (άλφα, βήτα ή γάμμα) ή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (ακτίνες γάμμα).
* αλληλεπίδραση με σπινθηριστή: Αυτό το σωματίδιο ή η ακτινοβολία αλληλεπιδρούν με το υλικό σπινθηριστή. Το σπινθηριστή είναι ένα υλικό που παράγει λάμψεις φωτός (σπινθηρισμούς) όταν χτυπήθηκε από ιονίζουσα ακτινοβολία.
2. Η σπινθηρισμό:
* διέγερση: Η ενέργεια από την ακτινοβολία διεγείρει τα ηλεκτρόνια στα άτομα του σπινθηριστή σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας.
* Αποσύξεις και εκπομπή φωτός: Όταν αυτά τα διεγερμένα ηλεκτρόνια επιστρέφουν στην κατάσταση εδάφους τους, απελευθερώνουν την απορροφημένη ενέργεια ως φωτόνια (φως). Η ένταση του φωτός είναι ανάλογη προς την ενέργεια που εναποτίθεται από την ακτινοβολία.
3. Ανίχνευση και ενίσχυση:
* Σωλήνας φωτοπολλαπλασιασμού (PMT): Το φως αναβοσβήνει ανιχνεύεται από έναν σωλήνα φωτοπολλαπλασιαστή (PMT). Το PMT είναι ένας πολύ ευαίσθητος ανιχνευτής φωτός που μετατρέπει το φως σε ένα ηλεκτρικό σήμα.
* ενίσχυση: Το PMT πολλαπλασιάζει τον αριθμό των ηλεκτρονίων που παράγονται από το φως, δημιουργώντας ένα μεγαλύτερο ηλεκτρικό σήμα που μπορεί να μετρηθεί.
4. Επεξεργασία του σήματος:
* Επεξεργασία σήματος: Το ενισχυμένο ηλεκτρικό σήμα στη συνέχεια επεξεργάζεται με ηλεκτρονικά.
* Μέτρηση: Το επεξεργασμένο σήμα παρέχει πληροφορίες σχετικά με:
* Παρουσία ακτινοβολίας: Εάν ανιχνευθεί ένα σήμα, υποδεικνύει την παρουσία ραδιενέργειας.
* Τύπος ακτινοβολίας: Το σχήμα και η ένταση του σήματος μπορούν να βοηθήσουν στη διαφοροποίηση των διαφορετικών τύπων ακτινοβολίας.
* Ενέργεια της ακτινοβολίας: Το πλάτος του σήματος σχετίζεται με την ενέργεια της ακτινοβολίας που την προκάλεσε.
* ποσότητα ακτινοβολίας: Ο αριθμός των συμβάντων (σπινθηρισμοί) που ανιχνεύονται σε μια χρονική περίοδο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της δραστηριότητας (ποσότητα ραδιενέργειας) του δείγματος.
Τύποι σπινθηριστών:
* Υγροί σπινθηροί: Χρησιμοποιείται για βήτα βήτα χαμηλής ενέργειας, διαλύονται σε υγρό διαλύτη.
* Στερεά σπινθηριστά: Για σωματίδια υψηλότερης ενέργειας, όπως οι ακτίνες γάμμα, αυτά είναι συχνά κρύσταλλοι (π.χ. ιωδιούχο νάτριο).
Εφαρμογές:
Η μέτρηση σπινθηρισμού χρησιμοποιείται ευρέως σε:
* Πυρηνική ιατρική: Διάγνωση και θεραπεία ασθενειών
* Περιβαλλοντική παρακολούθηση: Ανίχνευση ραδιενεργού μόλυνσης
* Έρευνα: Διερεύνηση πυρηνικών αντιδράσεων και ιδιοτήτων υλικών
* Βιομηχανία: Έλεγχος ποιότητας και μη καταστρεπτικές δοκιμές
Βασικά σημεία:
* Οι ανιχνευτές σπινθηρισμού είναι ιδιαίτερα ευαίσθητοι στην ιονίζουσα ακτινοβολία.
* Το παραγόμενο φως είναι ανάλογο με την ενέργεια που εναποτίθεται από την ακτινοβολία.
* Η τεχνική είναι ευέλικτη, που χρησιμοποιείται για διάφορους τύπους ακτινοβολίας και εφαρμογών.
