Инновационный сенсор улавливает одновременно три вида излучения

Совместив три улавливающих слоя в одном, группа ученых из Японии предложила новый способ контроля радиационных уровней на местах промышленных катастроф.

Устройство представляет собой гибридный датчик, одновременно улавливающих альфа, бета и гамма-излучение. Оно может стать более экономичным, чем три разных прибора, предназначенных каждый для определенного типа радиации, а, кроме того, что весьма немаловажно, оно способно сократить время подвергания радиации рабочих, устраняющих последствия катастрофы. Результаты опубликованы в издании Review of Scientific Instruments.

Известно, что во время радиоактивного распада производится три вида излучения: альфа, бета и гамма.

Альфа-частицы состоят из двух нейтронов и двух протонов. Из-за большой массы и относительно медленной скорости альфа-частицы обладают наименьшей проникающей способностью из всех трех видов частиц, и могут быть остановлены обычным листом бумаги. Понятно, что этот тип радиации наименее опасен.

Бета-частицы — электроны, которые могут проникнуть дальше альфа-частиц, но и им не угнаться за высокоэнергетическими гамма-фотонами, третьим типом радиации.

Ученые использовали различные свойства проникновения трех типов радиации в процессе создания инновационного устройства. Новый радиационный датчик содержит три сцинтиллятора – это такие листы материала, которые реагируют на воздействие излучения. Альфа-частицы достигают лишь первого сцинтиллятора, бета-частицы, минуя первый, второго, и гамма-фотоны воздействуют на все три листа.

Сцинтилляторы ученые объединили в фотоэлектронный умножитель — прибор, который преобразует световые импульсы в электрический ток. Поскольку форма светового импульса отличается в зависимости от типа радиации (альфа-частицы производят острые пики, а гамма-частицы — более широкие импульсы), устройство способно различать типы излучения и учитывать все три типа одновременно.

Новый прибор может использоваться для широкого диапазона применений, когда ученым может понадобиться определить типы присутствующего радиоактивного материала.

09.11.2011