Navigarea în lumea detectoarelor de radiații: tipuri, aplicații și evoluție

Un detector de emisii este un instrument utilizat pentru măsurarea diferitelor forme de emisii, cum ar fi cele provenite din substanțe cu particule de înaltă energie, precum descompunerile din centralele nucleare, razele cosmice din spațiu și reacțiile din acceleratoarele de particule.

Detectoarele sunt utile în locurile de muncă cu multă radiație sau în locuințe. Prin utilizarea lor, oamenii pot fi informați constant cu privire la cantitatea de emisii din jurul lor.

Unde și când ai nevoie de detectoare de radiații?

A ști ce tipuri de senzori să folosești presupune înțelegerea locului și modului în care vor fi utilizați. Diferite aplicații și medii necesită diferite tipuri de senzori, deoarece fiecare detector este specializat pentru o anumită aplicație. Aplicațiile instrumentelor de detectare pot fi împărțite în trei categorii principale: măsurarea fluxului de radiații, protecție și căutare.

Sarcinile dispozitivelor de măsurare a radiațiilor sunt destinate situațiilor în care se știe că există materiale radioactive ce trebuie monitorizate. Scopul acestui tip de detectare este cunoașterea intensității câmpului radioactiv existent, delimitarea zonei de emisii sau observarea răspândirii contaminării radioactive. Acestea sunt locuri în care prezența radiațiilor este așteptată sau considerată probabilă. Cerințele pentru detectoare în aceste situații sunt unice și adesea necesită intervale mai ridicate de măsurare sau modificări speciale pentru a detecta un anumit tip de radiație.

Protecția este similară cu sarcinile de măsurare, deoarece are loc în medii în care se așteaptă prezența radiațiilor. Totuși, scopul este diferit: în mediile de măsurare, obiectivul este monitorizarea radioactivității, în timp ce în protecție, scopul este monitorizarea efectelor radiațiilor asupra oamenilor. Dozimetria este cel mai comun exemplu. Insignele de radiații sunt purtate de personalul medical, lucrătorii din domeniul nuclear și multe alte persoane expuse profesional la radiații în întreaga lume. Importanța constă în protejarea împotriva efectelor nocive ale expunerii la radiații prin conștientizare: utilizatorul este informat despre câtă radiație a primit și cum se raportează aceasta la posibilele efecte asupra sănătății, astfel încât comportamentul sau programul său de lucru să poată fi ajustat.

Cum detectezi radiațiile?

Detectarea radiațiilor se realizează folosind diverse instrumente. Cel mai cunoscut tip de detector este tubul Geiger-Müller (GM), cunoscut și ca contor Geiger.

Dar acum poți cumpăra cel mai bun detector de radiații pentru uz casnic, pentru a controla radiațiile din locuința ta. Compania Milerd produce mai multe astfel de sisteme care te vor ajuta să monitorizezi radiațiile de fond.

Primele detectoare de radiații

Aplicațiile detectoarelor de radiații au fost inițial descrise în secolul al XVII-lea, când fenomenul de termoluminiscență a fost menționat pentru prima dată.

Secolul al XVIII-lea a adus invenția electroscopului cu foiță de aur, iar fotografia a apărut la începutul secolului al XIX-lea. Cu toate acestea, descoperirea a ceea ce astăzi este cunoscut drept știința radiațiilor a avut loc spre sfârșitul secolului al XIX-lea.

În decembrie 1895, descoperirea razelor X de către Roentgen a marcat începutul evoluției detectoarelor de radiații, deschizând calea pentru dezvoltarea senzorilor moderni. Invențiile lui Becquerel, Pierre și Marie Curie au contribuit semnificativ la această știință.

În 1903, Crookes a inventat spinthariscope-ul, primul instrument capabil să detecteze particule individuale.

Totuși, oamenii de știință germani Hans Wilhelm Geiger și Walter Müller sunt considerați pionierii instrumentelor moderne de detectare a materialelor radioactive.

Geiger și omul de știință britanic Ernest Rutherford au introdus primul dispozitiv capabil să detecteze particule alfa individuale în 1911. Geiger a colaborat apoi cu studentul său la doctorat, Walter Müller, pentru a îmbunătăți sistemul.

Comparativ cu contorul Geiger original, contorul Geiger-Müller este mai fiabil, mai eficient, mai portabil și mai sensibil. De asemenea, poate detecta diferite tipuri de ionizare.

Alte dispozitive timpurii de detectare includ camera Wilson, inventată de C.T.R. Wilson în 1911. Această cameră a devenit un instrument eficient de cercetare, utilizat în numeroase descoperiri între 1923 și 1930.

Cum s-au schimbat detectoarele de radiații? De atunci, istoria dezvoltării instrumentelor de detectare a continuat. Lagsdorf a creat camera cu nor continuu în 1939. Camerele cu bule au devenit populare în anii 1950, fiind urmate de camerele cu streamer în anii 1960.

Apariția senzorilor electronici este asociată cu inventarea tranzistorului în 1947. Majoritatea tipurilor moderne de detectoare utilizează calorimetre. Sistemele moderne pot măsura și sarcina, impulsul, spinul și alte caracteristici ale particulelor.