Detekcja promieniowania jądrowego
Z Wikipedii
To metody i przyrządy do detekcji promieniowania jądrowego i innych rodzajów promieniowania jonizującego, jak promieniowanie X, γ, neutrony, protony, itp. W detektorach wykorzystujących oddziaływanie danego rodzaju promieniowania z materią.
Ogólnie ze względu na czynnik roboczy detektory promieniowania jądrowego można podzielić na:
- gazowe, do których należą:
- komora jonizacyjna,
- licznik Geigera – Müllera,
- licznik proporcjonalny,
- komora dryfowa,
- komora Wilsona,
- komora iskrowa,
- komora strumieniowa,
- komora pęcherzykowa,
- oparte na ciele stałym:
- detektor scyntylacyjny, które dodatkowo ze względu na rodzaj związku tworzącego scyntylator dzieli się na:
- detektory z scyntylatorami organicznymi,
- detektory z scyntylatorami nieorganicznymi (opartymi na kryształach: NaI(Tl), BGO, BaF2, CsI(Tl), ZnS, itp.),
- detektor półprzewodnikowy,
- detektor Czerenkowa,
- płyta fotograficzna (emulsja jądrowa).
- detektor scyntylacyjny, które dodatkowo ze względu na rodzaj związku tworzącego scyntylator dzieli się na:
Historycznie pierwszym (przypadkowo) użytym detektorem była płyta fotograficzna, gdyż Becquerel zauważył na płycie fotograficznej skutki promieniowania X. W dalszym ciągu metody oparte o emulsje światłoczułe znajdują wiele ważnych zastosowań. Zaletą tej metody jest rejestracja sumująca efekty promieniowania przez długi czas oraz tworzenie realnego obrazu, jak np. przy fotografii rentgenowskiej. Mimo wielu zalet emulsja jest wypierana tak w zastosowaniach dozymetrycznych (gdzie są zastępowane przez dozymetry termoluminescencyjne), jak i w medycynie, gdzie buduje się aparaty rentgenowskie wyposażone w detektory pozycjoczułe (półprzewodnikowe, gazowe np. typu Microgap) pozwalające w znaczący sposób obniżyć dawkę dla pacjenta, nie wymagające obróbki chemicznej oraz ułatwiające zamianę obrazu/danych na postać cyfrową.
Ze względu na szybki rozwój komputerów i elektroniki, największe znaczenie mają detektory przetwarzające informacje o promieniowaniu na sygnały elektryczne: licznik proporcjonalny, komora dryfowa, detektory scyntylacyjne, detektory półprzewodnikowe, które wykorzystuje się najczęściej w eksperymentach fizyki cząstek elementarnych oraz w badaniach izotopowych. Także ze względu na zapotrzebowanie fizyki wysokich energii, wspomniane liczniki buduje się jako detektory pozycjoczułe, czyli takie, które nie tylko wykrywają obecność cząstki, ale także są w stanie podać jej pozycję w przestrzeni.
Osobnym zagadnieniem pozostaje dozymetria promieniowania jądrowego. Nauka ta jest związana z badaniem i wyznaczaniem dawek promieniowania, którym zostały poddane organizmy żywe. Urządzenia dozymetrii zwane są dozymetrami, w swojej budowie wykorzystują detektory promieniowania jądrowego. Najczęściej stosowanymi dozymetrami są:
- licznik Geigera – Müllera,
- dozymetr barwnikowy,
- emulsja fotograficzna (emulsje jądrowe),
- dozymetr termoluminescencyjny TLD,
- komora jonizacyjna – głównie do cechowania przyrządów i wyznaczania wzorców jednostek.
Ze względu na łatwość użycia oraz możliwość wielokrotnego wykorzystania dozymetry termoluminescencyjne coraz częściej zastępują emulsje fotograficzne.
