Cos'è un contatore di scintillazione?

Un contatore di scintillazione è un dispositivo utilizzato per rilevare e misurare le emissioni da elementi radioattivi.La radioattività è un rilascio di particelle o energia da alcuni elementi che contengono troppi neutroni e può essere pericolosa per l'uomo, gli animali e le piante.Il bancone di scintillazione combina una sostanza chimica che crea luce quando colpita dalle emissioni radioattive e un rivelatore per rilevare e contare gli impulsi di luce.

Molti elementi hanno isotopi, molecole che contengono un numero diverso di neutroni con lo stesso numero di protoni ed elettroni.La maggior parte degli isotopi sono stabili e non succederà nulla nel tempo chimico.Un certo numero di isotopi radioattivi, tuttavia, non manterrà i neutroni in atto e inizieranno a decadere in modo radioattivo.

Esistono tre tipi principali di decadimento radioattivo e ognuno ha caratteristiche diverse.La radiazione alfa è una particella che combina protoni e neutroni e ha un'energia relativamente bassa, permettendo che venga fermata dall'acqua o dalle piastre di metallo sottile.Le radiazioni beta sono elettroni ad alta energia rilasciati dall'elemento e possono penetrare nei tessuti corporei e strati di schermatura protettiva.La radiazione gamma non è una particella ma piuttosto un'onda elettromagnetica, simile alla luce, che ha un'energia molto elevata e può essere protetta solo da strati di piastra di piombo densa.

tutti e tre i tipi causano danni cellulari a piante e animali perché causano molecolecambiare quando colpito dalle radiazioni.Poiché una particella radioattiva o una radiazione gamma colpisce una molecola, rilascerà elettroni nei tessuti circostanti o nell'aria.Se la radiazione colpisce una sostanza chimica che dà un lampo di luce quando colpita e la luce può essere rilevata, è stato creato un bancone di scintillazione.

Esistono tre tipi di sostanze chimiche di scintillazione solida, chiamati fosfori, usati nei contatori e includono inorganico, organico e materie plastiche.Le sostanze chimiche inorganiche in grado di rilasciare la luce, chiamate fotoni, quando colpite dalle radiazioni includono ioduri metallici e solfuro di zinco.I fosfori organici possono includere naftalene, antracene e altri composti correlati al benzene.Le materie plastiche da sole non sono in genere fosfori, ma i prodotti chimici possono essere combinati con una plastica per formare un generatore di fotoni.

Le sostanze chimiche inorganiche sono i migliori rilevatori per le radiazioni gamma, i organici sono ottimali per le particelle betarilevamento.Gli isotopi radioattivi possono decadere usando una varietà di metodi, quindi i rilevatori possono contenere più di un tipo di elemento di rilevamento.Il software di conteggio utilizzato nei rilevatori è fondamentale per determinare la quantità di radiazioni, poiché i conteggi più elevati indicano che è presente un altro elemento radioattivo o il contatore è vicino alla radioattività.

Una volta creati i fotoni di luce, l'altra parte importante è il rivelatore, cheEntrambi vedono i fotoni e li conta.Molti contatori usano un fotomultiplicatore, che è una serie di elettrodi montati in un tubo a vuoto.Quando un fotone di luce entra nel tubo, è normalmente troppo debole per essere rilevato dai circuiti elettronici nel bancone di scintillazione.Il fotone colpisce il primo elettrodo, che ha una tensione elettrica applicata ad esso.

Se colpito dalla luce, l'elettrodo rilascia più elettroni, che viaggiano al secondo elettrodo.Ogni volta che si verifica, vengono rilasciati più elettroni e il segnale diventa più forte.Dopo diversi passaggi, che si verificano molto rapidamente con gli elettroni che viaggiano alla velocità della luce, il segnale è abbastanza forte da consentire al bancone di rilevarlo e registra la presenza di un fotone di luce e lo conta.Un fotomultiplicatore è estremamente sensibile e può rilevare accuratamente lampi di luce molto piccoli dal decadimento.

Un altro tipo di contatore di scintillazione è un'unità in fase liquida.Questi contatori possono essere utili nell'analisi di laboratorio, poiché un campione viene posizionato direttamente in un liquido composto da un fosforo e un solvente.Qualsiasi emissione radioattiva viene rilevata immediatamenteIMMAGIAMENTE dai fosfori che circondano il campione, che vengono quindi contati.

Questa tecnologia può essere utile durante la decontaminazione di una fuoriuscita radioattiva, perché i test di pulizia possono essere utilizzati per verificare la radioattività.Campioni di tessuti piccoli vengono cancellati sulle superfici e quindi posizionati in un bancone di scintillazione liquida.Questo processo può essere ripetuto se necessario fino a quando il contatore mostra che la radioattività è a livelli bassi, chiamati radiazioni di fondo.