Vad är en scintillationsräknare?

En scintillationsräknare är en enhet som används för att upptäcka och mäta utsläpp från radioaktiva element.Radioaktivitet är en frisättning av partiklar eller energi från vissa element som innehåller för många neutroner och kan vara farliga för människor, djur och växter.Scintillationsräknare kombinerar en kemikalie som skapar ljus när den slogs av radioaktiva utsläpp och en detektor för att känna och räkna de ljusa pulserna.

Många element har isotoper, molekyler som innehåller olika antal neutroner med samma antal protoner och elektroner.De flesta isotoper är stabila, och ingenting kommer att hända för att förändra deras kemiska smink över tid.Ett antal radioaktiva isotoper kommer emellertid inte att hålla neutronerna på plats och börja radioaktivt förfall.

Det finns tre huvudtyper av radioaktivt förfall, och var och en har olika egenskaper.Alfastålning är en partikel som kombinerar protoner och neutroner och har en relativt låg energi, vilket gör att den kan stoppas av vatten eller tunna metallplattor.Beta-strålning är högenergiska elektroner frisatta från elementet och kan penetrera kroppsvävnader och lager av skyddande skärmning.Gamma -strålning är inte en partikel utan snarare en elektromagnetisk våg, liknande ljus, som har en mycket hög energi och bara kan skyddas av lager av tät blyplatta.

Alla tre typer orsakar cellulära skador på växter och djur eftersom de orsakar molekyleratt förändras när den slås av strålning.När en radioaktiv partikel eller gammastrålning slår en molekyl kommer den att frigöra elektroner i omgivande vävnader eller luften.Om strålningen slår en kemikalie som ger en ljusblixt när den slogs, och ljuset kan detekteras, har en scintillationsräknare skapats., organisk och plast.Oorganiska kemikalier som kan frigöra ljus, kallade fotoner, när de slås av strålning inkluderar metalljodider och zinksulfid.Organiska fosforer kan inkludera naftalen, antracen och andra bensenrelaterade föreningar.Plast i sig är vanligtvis inte fosforer, men kemikalier kan kombineras med en plast för att bilda en fotongenerator.

Oorganiska kemikalier är de bästa detektorerna för gammastrålning, organiska ämnen är optimala för betapartiklar och plastinbäddade fosforer fungerar bra för neutronupptäckt.Radioaktiva isotoper kan förfalla med hjälp av olika metoder, så detektorer kan innehålla mer än en typ av detekteringselement.Räkningsprogramvaran som används i detektorer är avgörande för att bestämma mängden strålning, eftersom högre räkningar indikerar att mer radioaktivt element är närvarande eller räknaren är nära radioaktiviteten.

När fotoner av ljus har skapats, är den andra viktiga delen detektorn, som är somBåda ser fotonerna och räknar dem.Många räknare använder en fotomultiplier, som är en serie elektroder monterade i ett vakuumrör.När en foton av ljus kommer in i röret är det normalt för svagt för att detekteras av de elektroniska kretsarna i scintillationsbänken.Fotonen slår den första elektroden, som har en elektrisk spänning som appliceras på den.

När det slås av ljuset släpper elektroden fler elektroner som reser till den andra elektroden.Varje gång detta inträffar släpps fler elektroner och signalen blir starkare.Efter flera steg, som förekommer mycket snabbt med elektroner som reser med ljusets hastighet, är signalen tillräckligt stark för att räknaren ska upptäcka den, och den registrerar närvaron av en foton av ljus och räknar den.En fotomultiplikator är extremt känslig och kan exakt upptäcka mycket små ljusblinkar från förfall.

En annan typ av scintillationsräknare är en vätskefasenhet.Dessa räknare kan vara användbara vid laboratorieanalys, eftersom ett prov placeras direkt i en vätska som består av en fosfor och ett lösningsmedel.Alla radioaktiva utsläpp upptäcks omedelbartinledt av fosforerna som omger provet, som sedan räknas.

Denna teknik kan vara användbar vid dekontaminering av ett radioaktivt utsläpp, eftersom torkningstester kan användas för att kontrollera för radioaktivitet.Små tygprover torkas över ytor och placeras sedan i en flytande scintillationsräknare.Denna process kan upprepas vid behov tills räknaren visar att radioaktivitet är på låga nivåer, kallad bakgrundsstrålning.