Parıldama sayacı nedir?

Bir sintilasyon sayacı, radyoaktif elementlerden kaynaklanan emisyonları tespit etmek ve ölçmek için kullanılan bir cihazdır. Radyoaktivite, çok fazla nötron içeren ve insanlara, hayvanlara ve bitkilere zararlı olabilecek belirli elementlerden partikül veya enerji salınımıdır. Parıldama sayacı, radyoaktif emisyonlar tarafından vurulduğunda ışık oluşturan bir kimyasal ile ışık atımlarını algılamak ve saymak için bir dedektör içerir.

Pek çok eleman izotoplara, aynı sayıda proton ve elektrona sahip farklı sayıda nötron içeren moleküller içerir. Çoğu izotop stabildir ve zamanla kimyasal yapılarını değiştirecek hiçbir şey olmayacaktır. Bununla birlikte, bir dizi radyoaktif izotop, nötronları yerinde tutmayacak ve radyoaktif olarak bozunmaya başlayacaktır.

Üç ana tür radyoaktif bozulma vardır ve her biri farklı özelliklere sahiptir. Alfa radyasyonu, protonları ve nötronları birleştiren bir parçacıktır ve su veya ince metal plakalar tarafından durdurulmasına izin veren nispeten düşük bir enerjiye sahiptir. Beta radyasyonu, elementten salınan yüksek enerjili elektronlardır ve vücut dokularına ve koruyucu koruma katmanlarına nüfuz edebilir. Gama radyasyonu bir parçacık değil, ışığa benzer, çok yüksek bir enerjiye sahip olan ve yalnızca yoğun kurşun levha katmanları ile korunabilen elektromanyetik bir dalgadır.

Her üç tip de bitkilere ve hayvanlara hücresel zarar verir, çünkü radyasyona çarptıklarında moleküllerin değişmesine neden olurlar. Radyoaktif bir partikül veya gama radyasyonu bir moleküle çarptığında elektronları çevreleyen dokulara veya havaya bırakacaktır. Radyasyon, vurulduğunda bir ışık parıltısı veren bir kimyasal madde vurursa ve ışık algılanabiliyorsa, bir parıldama sayacı yaratıldı.

Sayaçlarda kullanılan ve fosfor denilen üç çeşit katı parıldama kimyasalları vardır ve bunlar inorganik, organik ve plastiktir. Işığı açığa çıkarabilen fotonlar olarak adlandırılan, radyasyona maruz kaldığında inorganik kimyasallar arasında metal iyodürler ve çinko sülfit bulunur. Organik fosforlar, naftalen, antrasen ve diğer benzenle ilgili bileşikleri içerebilir. Plastikler kendi başlarına tipik olarak fosfor değildir, fakat bir foton üreteci oluşturmak için kimyasal maddeler bir plastik ile birleştirilebilir.

İnorganik kimyasallar gama radyasyonu için en iyi dedektörlerdir, organikler beta partikülleri için optimumdur ve plastik gömülü fosforlar nötron tespiti için iyi çalışır. Radyoaktif izotoplar, çeşitli yöntemler kullanılarak çürümeye uğrayabilir, böylece dedektörler birden fazla tipte tespit elemanı içerebilir. Dedektörlerde kullanılan sayma yazılımı radyasyon miktarını belirlemek için kritiktir, çünkü daha yüksek sayımlar daha fazla radyoaktif element bulunduğunu veya sayacın radyoaktiviteye yakın olduğunu gösterir.

Işık fotonları oluşturulduktan sonra, diğer önemli kısım da fotonları gören ve onları sayan dedektördür. Birçok sayaç, bir vakum tüpüne monte edilmiş bir dizi elektrot olan foto-çoğaltıcı kullanır. Bir ışığın fotonu tüpe girerken, normal olarak parıldama sayacındaki elektronik devreler tarafından tespit edilemeyecek kadar soluktur. Foton, kendisine uygulanan bir elektrik voltajına sahip olan ilk elektrotu vurur.

Işık çarptığında, elektrot, ikinci elektroda geçen daha fazla elektron serbest bırakır. Bu her gerçekleştiğinde, daha fazla elektron serbest kalır ve sinyal daha da güçlenir. Işık hızında hareket eden elektronlarla çok hızlı bir şekilde gerçekleşen birkaç adımdan sonra, sinyal sayacın algılaması için yeterince güçlüdür ve ışığın bir fotonun varlığını kaydeder ve sayar. Bir fotomultiplier son derece hassastır ve bozulmadan kaynaklanan çok küçük ışık parlamalarını doğru bir şekilde tespit edebilir.

Diğer bir parıldama sayacı tipi, sıvı fazlı bir birimdir. Bu sayaçlar laboratuar analizinde yararlı olabilir, çünkü bir numune doğrudan bir fosfor ve bir çözücüden oluşan bir sıvıya yerleştirilir. Herhangi bir radyoaktif emisyon, numuneyi çevreleyen fosforlar tarafından derhal tespit edilir, bunlar daha sonra sayılır.

Bu teknoloji, bir radyoaktif dökülmeyi dekontamine ederken faydalı olabilir, çünkü radyoaktiviteyi kontrol etmek için silme testleri kullanılabilir. Küçük kumaş numuneleri yüzeylerin üzerinden silinir ve sonra bir sıvı parıldama sayacına yerleştirilir. Sayaç, arka plan radyasyon adı verilen düşük seviyelerde radyoaktivite gösterene kadar bu işlem gerektiği kadar tekrar edilebilir.