Detekcija radioaktivnog zračenja

Radioaktivno zračenje može se indirektno registrovati pomoću posebnih uređaja - detektora. Pri prolasku radioaktivnog zračenja kroz raazne supstance dolazi do raznih procesa na čijim se efektima zasniva rad detektora. Postoje razne vrste detektora od kojih su najpoznatiji jonizaciona komora, Gajger-Milerov brojač, Vilsonova komora I scintilacioni brojač.

Jonizaciona komora

Jonizaciona komora se sastoji iz posebnog suda u kojem se nalaze dve elektrode uključene na visok napon. U sudu se nalazi neki, obično, plemeniti gas. Radioaktivno zračenje koje dospjeva u aktivnu zapreminu komore, jonizuje gas, pri čemu se obrazuju joni oba znaka (teški pozitivni joni I laki negativni joni, odnosno elektroni).

Pod uticajem jakog električnog polja joni se skupljaju na elektrodama. To uslovljava pojavu električne struje kroz gasnu sredinu koja se poslije pojačavanja registruje mjernim instrumentom.

Pomoću jonizacione komore mogu se registrovati alfa- I beta- čestice, dok je za gama-zrake ovo suviše prozračan detektor.

Gajger-Milerov brojač

Rad Gajger-Milerovog brojača je zasnovan na jonizacionim efektima. On je veoma pogodan za upotrebu I relativno je jeftin. Staklen, iznutra posrebren, ili metalni sud cilindričnog oblika ispunjen je nekim plemenitim gasom pod sniženim pritiskom. Katoda je cilindričnog oblika, a anoda je tanka žica postavljena duž cilindra. Elektrode su priključene na izvor jednosmjerne struje, visokog napona, koji obrazuje jako električno polje.

Pri prolasku radioaktivnog zračenja, gas u brojaču se jonizuje. Joni dolaze do elektroda (elektroni na anodu, a pozitivni joni na katodu). Time se strujno kolo u brojaču zatvara I pojavljuje se naponski impuls. Uređajem za brojenje impulsa (skaler) se broje naponski impulsi nastali u određenom intervalu vremena. Na osnovu toga dobija se informacija o intenzitetu zračenja.Pomoću Gajger-Milerovog brojača detektuju se alfa- I beta-čestice.

Vilsonova komora

Engleski fizičar Vilson (Wilson) prvi je 1912. godine konstruisao ovaj uređaj. Aktivna sredina komore je zasićena para, najčešće vode, helijuma, azota ili argona. Izvor radioaktivnog zračenja postavlja se unutar aktivne sredine. Naglim povećanjem pritiska para se prvo sabije, a zatim smanjivanjem pritiska dolazi do širenja pare, pri čemu se temperatura pare snižava I ona prelazi u prezasićeno stanje. Takva para se lako kondenzuje u tečnost. Prilikom prolaska samo jedne alfa-čestice, obrazuju se hiljade pari jona, koji postaju centri kondenzovanja pare. Na taj način se formiraju kapljice tečnosti, koje obrazuju tragove koji su vidljivi golim okom. Na isti način nastaje I vidljivi trag pare iza aviona na velikim visinama, samošto su, u tom slučaju, čestice prašine dovode do stvaranja pare.

Scintilacioni brojač

Rad ovog detektora je zasnovan na svojstvu supstance da pod uticajem radioaktivnog zračenja emituje sintilaciju (svjetlucanje) malog intenziteta. Pri prolasku kroz supstancu, naelektrisane čestice uzrokuju jonizaciju I prelazak atoma u normalno (osnovno) stanje, pri čemu atomi ispuštaju vidljivu svjetlost u obliku svjetlucanja. Svjetlosni signali se zatim pretvaraju u električne impulse. Na osnovu broja i amplitude tih impulsa određuju se intenzitet i energija radiaktivnih čestica.

Pomoću scintilacionog brojača registruju se brzi elektroni i gama-fotoni.

Pocetna strana    Gradja atoma    Radioaktivnost   Nuklearne reakcije   Detekcija zracenja    Nuklearni reaktori    Nuklearno oruzje    Pitanja