Τι είναι ένας μετρητής σπινθηρισμού;

Ένας μετρητής σπινθηρισμού είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση και τη μέτρηση των εκπομπών από τα ραδιενεργά στοιχεία.Η ραδιενέργεια είναι μια απελευθέρωση σωματιδίων ή ενέργειας από ορισμένα στοιχεία που περιέχουν πάρα πολλά νετρόνια και μπορεί να είναι επικίνδυνα για τους ανθρώπους, τα ζώα και τα φυτά.Ο μετρητής σπινθηρισμού συνδυάζει μια χημική ουσία που δημιουργεί φως όταν χτυπήθηκε από ραδιενεργές εκπομπές και ένας ανιχνευτής για να αισθανθεί και να μετρήσει τους παλμούς φωτός.

Πολλά στοιχεία έχουν ισότοπα, μόρια που περιέχουν διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων με τον ίδιο αριθμό πρωτονίων και ηλεκτρονίων.Τα περισσότερα ισότοπα είναι σταθερά και τίποτα δεν θα συμβεί να αλλάξει το χημικό τους μακιγιάζ με την πάροδο του χρόνου.Ορισμένα ραδιενεργά ισότοπα, ωστόσο, δεν θα κρατήσουν τα νετρόνια στη θέση τους και θα αρχίσουν να αποσυντίθενται ραδιενεργά.

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι ραδιενεργών αποσύνθεσης και το καθένα έχει διαφορετικά χαρακτηριστικά.Η ακτινοβολία άλφα είναι ένα σωματίδιο που συνδυάζει πρωτόνια και νετρόνια και έχει σχετικά χαμηλή ενέργεια, επιτρέποντάς του να σταματήσει με νερό ή λεπτές μεταλλικές πλάκες.Η ακτινοβολία βήτα είναι ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας που απελευθερώνεται από το στοιχείο και μπορεί να διεισδύσει σε ιστούς σώματος και στρώματα προστατευτικής θωράκισης.Η ακτινοβολία γάμμα δεν είναι σωματίδιο αλλά μάλλον ηλεκτρομαγνητικό κύμα, παρόμοιο με το φως, το οποίο έχει πολύ υψηλή ενέργεια και μπορεί να θωρακιστεί μόνο από στρώματα πυκνής πλάκας μολύβδου. Και οι τρεις τύποι προκαλούν κυτταρική βλάβη στα φυτά και τα ζώα επειδή προκαλούν μόρια.να αλλάξει όταν χτυπήθηκε από ακτινοβολία.Καθώς ένα ραδιενεργό σωματίδιο ή ακτινοβολία γάμμα χτυπά ένα μόριο, θα απελευθερώσει ηλεκτρόνια σε περιβάλλοντες ιστούς ή στον αέρα.Εάν η ακτινοβολία χτυπήσει μια χημική ουσία που δίνει μια λάμψη φωτός όταν χτυπηθεί και το φως μπορεί να ανιχνευθεί, έχει δημιουργηθεί ένας μετρητής σπινθηρισμού.

Υπάρχουν τρεις τύποι χημικών ουσιών στερεών σπινθηρισμού, που ονομάζονται φωσφάρτες, χρησιμοποιούνται σε μετρητές και περιλαμβάνουν ανόργανοι, βιολογικά και πλαστικά.Οι ανόργανες χημικές ουσίες που μπορούν να απελευθερώσουν φως, που ονομάζονται φωτόνια, όταν χτυπήθηκαν με ακτινοβολία περιλαμβάνουν μεταλλικά ιωδίδια και σουλφίδιο ψευδαργύρου.Οι οργανικοί φωσφόρες μπορούν να περιλαμβάνουν ναφθαλίνι, ανθρακένιο και άλλες ενώσεις που σχετίζονται με βενζόλιο.Τα πλαστικά από μόνα τους δεν είναι τυπικά φωσφαίριας, αλλά τα χημικά μπορούν να συνδυαστούν με ένα πλαστικό για να σχηματίσουν μια γεννήτρια φωτονίων. Οι ανόργανοι χημικές ουσίες είναι οι καλύτεροι ανιχνευτές για ακτινοβολία γάμμα, τα οργανικά είναι βέλτιστα για βήτα σωματίδια και οι φωσφωτές που έχουν ενσωματωθεί σε πλαστικά λειτουργούν καλά για το νετρόνιοανίχνευση.Τα ραδιενεργά ισότοπα μπορούν να αποσυντεθούν χρησιμοποιώντας μια ποικιλία μεθόδων, έτσι ώστε οι ανιχνευτές να μπορούν να περιέχουν περισσότερους από έναν τύπους στοιχείου ανίχνευσης.Το λογισμικό μέτρησης που χρησιμοποιείται στους ανιχνευτές είναι κρίσιμο για τον προσδιορισμό της ποσότητας της ακτινοβολίας, επειδή οι υψηλότεροι μετρήσεις υποδεικνύουν ότι υπάρχει περισσότερο ραδιενεργό στοιχείο ή ο μετρητής είναι κοντά στη ραδιενέργεια.Και οι δύο βλέπουν τα φωτόνια και τα μετράνε.Πολλοί μετρητές χρησιμοποιούν ένα φωτοπολλαπείο, ο οποίος είναι μια σειρά ηλεκτροδίων τοποθετημένων σε σωλήνα κενού.Καθώς ένα φωτόνιο του φωτός εισέρχεται στο σωλήνα, είναι συνήθως υπερβολικά αχνό για να ανιχνευθεί από τα ηλεκτρονικά κυκλώματα στον μετρητή σπινθηρισμού.Το φωτόνιο χτυπά το πρώτο ηλεκτρόδιο, το οποίο έχει μια ηλεκτρική τάση που εφαρμόζεται σε αυτό.

Όταν χτυπηθεί από το φως, το ηλεκτρόδιο απελευθερώνει περισσότερα ηλεκτρόνια, τα οποία ταξιδεύουν στο δεύτερο ηλεκτρόδιο.Κάθε φορά που συμβαίνει αυτό, απελευθερώνονται περισσότερα ηλεκτρόνια και το σήμα γίνεται ισχυρότερο.Μετά από διάφορα βήματα, τα οποία εμφανίζονται πολύ γρήγορα με τα ηλεκτρόνια που ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός, το σήμα είναι αρκετά ισχυρό για να το ανιχνεύσει ο πάγκος και καταγράφει την παρουσία φωτονίου φωτός και μετράει.Ένας φωτοπολλαπλός είναι εξαιρετικά ευαίσθητος και μπορεί να ανιχνεύσει με ακρίβεια πολύ μικρές αναλαμπές φωτός από την αποσύνθεση.

Ένας άλλος τύπος μετρητή σπινθηρισμού είναι μια μονάδα υγρής φάσης.Αυτοί οι μετρητές μπορεί να είναι χρήσιμοι στην εργαστηριακή ανάλυση, επειδή ένα δείγμα τοποθετείται απευθείας σε ένα υγρό που αποτελείται από φωσφόρο και διαλύτη.Οποιαδήποτε ραδιενεργή εκπομπή ανιχνεύεται αμέσωςΑμέσως από τους φωσφόρου που περιβάλλουν το δείγμα, οι οποίοι στη συνέχεια υπολογίζονται.

Αυτή η τεχνολογία μπορεί να είναι χρήσιμη κατά την απολύμανση μιας ραδιενεργούς διαρροής, επειδή οι δοκιμές σκουπίσματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ελέγξουν τη ραδιενέργεια.Τα μικρά δείγματα υφάσματος σκουπίζονται πάνω από τις επιφάνειες και στη συνέχεια τοποθετούνται σε ένα υγρό μετρητή σπινθηρισμού.Αυτή η διαδικασία μπορεί να επαναληφθεί όπως είναι απαραίτητο έως ότου ο μετρητής δείχνει ότι η ραδιενέργεια να είναι σε χαμηλά επίπεδα, που ονομάζεται ακτινοβολία υποβάθρου.