Qu'est-ce qu'un compteur de scintillation?

Un compteur de scintillation est un dispositif utilisé pour détecter et mesurer les émissions des éléments radioactifs.La radioactivité est une libération de particules ou d'énergie de certains éléments qui contiennent trop de neutrons, et peuvent être dangereux pour les humains, les animaux et les plantes.Le compteur de scintillation combine un produit chimique qui crée de la lumière lorsqu'il est frappé par les émissions radioactives, et un détecteur pour détecter et compter les impulsions lumineuses.

De nombreux éléments ont des isotopes, des molécules qui contiennent différents nombres de neutrons avec le même nombre de protons et d'électrons.La plupart des isotopes sont stables et rien ne changera leur maquillage chimique au fil du temps.Cependant, un certain nombre d'isotopes radioactifs ne maintiendront pas les neutrons en place et commenceront à se décomposer radioactivement.

Il existe trois principaux types de désintégration radioactive, et chacun a des caractéristiques différentes.Le rayonnement alpha est une particule combinant des protons et des neutrons et a une énergie relativement faible, ce qui lui permet d'être arrêté par l'eau ou les plaques métalliques minces.Le rayonnement bêta est des électrons à haute énergie libérés de l'élément et peut pénétrer les tissus corporels et les couches de blindage protecteur.Le rayonnement gamma n'est pas une particule mais plutôt une onde électromagnétique, similaire à la lumière, qui a une énergie très élevée et ne peut être protégé que par des couches de plaque de plomb dense.

Les trois types provoquent des dommages cellulaires aux plantes et aux animaux car ils provoquent des moléculeschanger lorsqu'il est frappé par le rayonnement.Comme une particule radioactive ou un rayonnement gamma frappe une molécule, il libérera des électrons dans les tissus environnants ou l'air.Si le rayonnement frappe un produit chimique qui donne un éclair de lumière lorsqu'il est frappé et que la lumière peut être détectée, un compteur de scintillation a été créé.

Il existe trois types de produits chimiques de scintillation solides, appelés phosphores, utilisés dans les compteurs et incluent inorganique, organique et plastique.Les produits chimiques inorganiques qui peuvent libérer de la lumière, appelés photons, lorsqu'ils sont frappés par le rayonnement comprennent des iodures métalliques et du sulfure de zinc.Les phosphores organiques peuvent inclure le naphtalène, l'anthracène et d'autres composés liés au benzène.Les plastiques en eux-mêmes ne sont généralement pas des phosphores, mais les produits chimiques peuvent être combinés avec un plastique pour former un générateur de photons.

Les produits chimiques inorganiques sont les meilleurs détecteurs pour le rayonnement gamma, les organiques sont optimaux pour les particules bêta et les phosphores incorporés en plastique fonctionnent bien pour la neutrondétection.Les isotopes radioactifs peuvent se décomposer en utilisant une variété de méthodes, de sorte que les détecteurs peuvent contenir plus d'un type d'élément de détection.Le logiciel de comptage utilisé dans les détecteurs est essentiel pour déterminer la quantité de rayonnement, car des dénombrements plus élevés indiquent que plus d'élément radioactif est présent ou le compteur est proche de la radioactivité.

Une fois les photons de lumière créés, l'autre partie importante est le détecteur, quiLes deux viennent les photons et les comptent.De nombreux compteurs utilisent un photomultiplicateur, qui est une série d'électrodes montées dans un tube à vide.Comme un photon de lumière pénètre dans le tube, il est normalement trop faible pour être détecté par les circuits électroniques dans le comptoir de scintillation.Le photon frappe la première électrode, qui a une tension électrique appliquée.

Lorsqu'il est frappé par la lumière, l'électrode libère plus d'électrons, qui se rendent à la deuxième électrode.Chaque fois que cela se produit, plus d'électrons sont libérés et le signal devient plus fort.Après plusieurs étapes, qui se produisent très rapidement avec des électrons voyageant à la vitesse de la lumière, le signal est suffisamment fort pour que le compteur le détecte, et il enregistre la présence d'un photon de lumière et le compte.Un photomultiplicateur est extrêmement sensible et peut détecter avec précision de très petits flashs de lumière de la décroissance.

Un autre type de compteur de scintillation est une unité en phase liquide.Ces compteurs peuvent être utiles dans l'analyse en laboratoire, car un échantillon est placé directement dans un liquide composé d'un phosphore et d'un solvant.Toute émission radioactive est détectée immédiateItly par les phosphores entourant l'échantillon, qui sont ensuite comptés.

Cette technologie peut être utile lors de la décontamine d'un déversement radioactif, car les tests d'essuyage peuvent être utilisés pour vérifier la radioactivité.De petits échantillons de tissu sont essuyés sur des surfaces, puis placés dans un comptoir de scintillation liquide.Ce processus peut être répété si nécessaire jusqu'à ce que le compteur montre que la radioactivité soit à bas niveau, appelé rayonnement de fond.