Co to jest licznik scyntylacyjny?
licznik scyntylacyjny to urządzenie używane do wykrywania i pomiaru emisji z elementów radioaktywnych. Radioaktywność to uwalnianie cząstek lub energii z niektórych elementów, które zawierają zbyt wiele neutronów i mogą być niebezpieczne dla ludzi, zwierząt i roślin. Licznik scyntylacyjny łączy substancję chemiczną, która tworzy światło po uderzeniu przez radioaktywne emisje, oraz detektor do wyczucia i zliczania impulsów światła.
Wiele elementów ma izotopy, cząsteczki zawierające różną liczbę neutronów o tej samej liczbie protonów i elektronów. Większość izotopów jest stabilna i z czasem nic się nie stanie, aby zmienić ich makijaż chemiczny. Jednak szereg radioaktywnych izotopów nie będzie utrzymywała neutronów na miejscu i zacznie rozpadać radiowo.
Istnieją trzy główne typy rozkładu radioaktywnego, a każdy ma inne cechy. Promieniowanie alfa to cząsteczki łączące protony i neutrony i ma stosunkowo niską energię, umożliwiając zatrzymanie go przez wodę lub cienką płytkę metalowąS. Promieniowanie beta to elektrony wysokoenergetyczne uwalniane z elementu i mogą penetrować tkanki ciała i warstwy ochronnego ochronnego. Promieniowanie gamma nie jest cząsteczką, ale raczej falą elektromagnetyczną, podobną do światła, która ma bardzo wysoką energię i może być chroniona tylko warstwami gęstej płyty ołowiowej.
Wszystkie trzy typy powodują uszkodzenie roślin i zwierząt komórkowych, ponieważ powodują zmianę cząsteczek po uderzeniu przez promieniowanie. Gdy cząsteczka radioaktywna lub promieniowanie gamma uderza w cząsteczkę, uwalnia elektrony do otaczających tkanek lub powietrza. Jeśli promieniowanie uderza w substancję chemiczną, która daje błysk światła po uderzeniu, a światło można wykryć, utworzono licznik scyntylacyjny.
Istnieją trzy rodzaje chemikaliów scyntylacyjnych stałych, zwanych fosforami, stosowanych w licznikach i obejmują nieorganiczne, organiczne i tworzywa sztuczne. Chemikalia nieorganiczne, które mogą uwolnić światło w KaliforniiFotony LLED, po uderzeniu przez promieniowanie, obejmują metalowe jodki i siarczek cynkowy. Fosfory organiczne mogą obejmować naftalen, antraceń i inne związki związane z benzenem. Same tworzywa sztuczne nie są zazwyczaj fosforami, ale chemikalia można łączyć z plastikiem, tworząc generator fotonów.
Chemikalia nieorganiczne są najlepszymi detektorami promieniowania gamma, organiczne są optymalne dla cząstek beta, a fosforami osadzone w tworzywach plastikowych działają dobrze w celu wykrywania neutronów. Radioaktywne izotopy mogą rozpadać się za pomocą różnych metod, więc detektory mogą zawierać więcej niż jeden rodzaj elementu wykrywania. Oprogramowanie zliczające stosowane w detektorach ma kluczowe znaczenie dla określania ilości promieniowania, ponieważ wyższe liczby wskazuje, że obecny jest bardziej radioaktywny element lub licznik znajduje się w pobliżu radioaktywności.
Po utworzeniu fotonów światła drugą ważną częścią jest detektor, który zarówno widzi fotony, jak i liczy je. Wiele liczników używa fotomultiplora, który jest serią elektrod Mutalentowany w rurce próżniowej. Gdy foton światła dostaje się do rurki, zwykle jest zbyt słaby, aby można je było wykryć przez obwody elektroniczne w liczniku scyntylacyjnym. Photon uderza w pierwszą elektrodę, która ma do niej przyłożone napięcie elektryczne.
Po uderzeniu światłem elektroda uwalnia więcej elektronów, które przejeżdżają do drugiej elektrody. Za każdym razem, gdy tak się dzieje, uwalnia się więcej elektronów, a sygnał staje się silniejszy. Po kilku krokach, które występują bardzo szybko z elektronami poruszającymi się z prędkością światła, sygnał jest wystarczająco silny, aby licznik mógł go wykryć, i rejestruje obecność fotonu światła i zlicza go. Fotomultiplier jest wyjątkowo wrażliwy i może dokładnie wykryć bardzo małe błyski światła z rozkładu.
Innym rodzajem licznika scyntylacyjnego jest jednostka w fazie ciekłej. Liczniki te mogą być przydatne w analizie laboratoryjnej, ponieważ próbka jest umieszczana bezpośrednio w cieczy złożonej z fosforu i rozpuszczalnika. Każda emisja radioaktywnajest wykrywany natychmiast przez fosfor otaczające próbkę, które są następnie liczone.
Ta technologia może być przydatna podczas odkażania wycieku radioaktywnego, ponieważ testy wyczyszczania można użyć do sprawdzenia radioaktywności. Próbki małych tkaniny są wytarte na powierzchniach, a następnie umieszczane w płynnym scyntylacyjnym liczniku. Proces ten można powtórzyć w razie potrzeby, dopóki licznik nie wykazuje radioaktywności na niskim poziomie, zwanym promieniowaniem tła.