Hvad er en scintillationstæller?

En scintillationstæller er en enhed, der bruges til at registrere og måle emissioner fra radioaktive elementer.Radioaktivitet er en frigivelse af partikler eller energi fra visse elementer, der indeholder for mange neutroner, og kan være farlige for mennesker, dyr og planter.Scintillation -tælleren kombinerer et kemikalie, der skaber lys, når de rames af radioaktive emissioner, og en detektor for at fornemme og tælle lysimpulser.

Mange elementer har isotoper, molekyler, der indeholder forskellige antal neutroner med det samme antal protoner og elektroner.De fleste isotoper er stabile, og intet vil ske med at ændre deres kemiske makeup over tid.En række radioaktive isotoper vil imidlertid ikke holde neutronerne på plads og begynde at forfaldne radioaktivt.

Der er tre hovedtyper af radioaktivt forfald, og hver har forskellige egenskaber.Alfa -stråling er en partikel, der kombinerer protoner og neutroner og har en relativt lav energi, hvilket gør det muligt at stoppes af vand eller tynde metalplader.Beta-stråling er elektroner med høj energi frigivet fra elementet og kan trænge ind i kropsvæv og lag af beskyttende afskærmning.Gamma -stråling er ikke en partikel, men snarere en elektromagnetisk bølge, der ligner lys, som har en meget høj energi og kun kan afskærmes af lag med tæt blyplade.

Alle tre typer forårsager cellulær skade på planter og dyr, fordi de forårsager molekylerat ændre sig, når det ramte ved stråling.Når en radioaktiv partikel eller gammastråling rammer et molekyle, frigiver den elektroner i omgivende væv eller luften.Hvis strålingen rammer et kemikalie, der giver et lysblitz, når det rammer, og lyset kan detekteres, er der skabt en scintillationstæller, organisk og plast.Uorganiske kemikalier, der kan frigive lys, kaldet fotoner, når de rammer af stråling inkluderer metaliodider og zinksulfid.Organiske fosfor kan omfatte naphthalen, anthracen og andre benzenrelaterede forbindelser.Plast i sig selv er typisk ikke fosforer, men kemikalier kan kombineres med en plast til dannelse af en fotongenerator.

Uorganiske kemikalier er de bedste detektorer til gammastråling, organiske stoffer er optimale for beta-partikler, og plastindindviklede fosfor fungerer godt for neutronopdagelse.Radioaktive isotoper kan henfalde ved hjælp af en række metoder, så detektorer kan indeholde mere end en type detektionselement.Den tællingssoftware, der bruges i detektorer, er kritisk til bestemmelse af mængden af stråling, fordi der er oprettet højere tællinger, der er mere radioaktivt element, eller tælleren er i nærheden af radioaktiviteten.

Når fotoner af lys er oprettet, er den anden vigtige del detektoren, somBegge ser fotonerne og tæller dem.Mange tællere bruger en fotomultiplikator, som er en række elektroder monteret i et vakuumrør.Når en foton af lys kommer ind i røret, er det normalt for svagt til at blive detekteret af de elektroniske kredsløb i scintillationstælleren.Fotonen rammer den første elektrode, der har en elektrisk spænding påført den.

Når det rames af lyset, frigiver elektroden flere elektroner, der rejser til den anden elektrode.Hver gang dette sker, frigøres flere elektroner, og signalet bliver stærkere.Efter flere trin, der forekommer meget hurtigt med elektroner, der kører med lysets hastighed, er signalet stærkt nok til, at tælleren kan detektere det, og det registrerer tilstedeværelsen af en foton af lys og tæller det.En fotomultiplikator er ekstremt følsom og kan nøjagtigt registrere meget små lysglimt fra forfald.

En anden type scintillationstæller er en flydende fase-enhed.Disse tællere kan være nyttige i laboratorieanalyse, fordi en prøve placeres direkte i en væske sammensat af en fosfor og et opløsningsmiddel.Enhver radioaktiv emission registreres immedEksiteret af fosforerne, der omgiver prøven, som derefter tælles.

Denne teknologi kan være nyttig, når der dekontaminerer et radioaktivt spild, fordi tørtest kan bruges til at kontrollere for radioaktivitet.Små kludprøver tørres over overflader og placeres derefter i en flydende scintillationstæller.Denne proces kan gentages efter behov, indtil tælleren viser, at radioaktivitet er på lave niveauer, kaldet baggrundsstråling.