Branduolinė kamera, skirta aptikti paslėptus radiacijos šaltinius

Branduolinę spinduliuotę aptikti nesunku. Geigerio Mullerio skaitiklis paprastai pasitarnaus.

Jie susideda iš mažos kameros, užpildytos dujomis. Kai į kamerą patenka pakankamai didelės energijos dalelė, ji jonizuoja dujas, sukurdama elektronų dušą. Pora laidžių plokščių gali lengvai paimti šį dušą ir sugeneruoti paspaudimus, kuriais garsėja šie detektoriai.

Tačiau sunku išsiaiškinti, kokios dalelės sukėlė dušą ir iš kur ji atsirado. Yra įvairių būdų tai padaryti, tačiau detektoriai yra didžiuliai; manau CERN dydžio. Reikia tikslios mašinos, kuri taip pat būtų nešiojama.

Prisijunkite prie COCAE – europinio projekto, skirto sukurti kamerą, galinčią vaizduoti branduolinės spinduliuotės šaltinius. Šiandien Kostas Karafasoulis iš Graikijos atominės energijos komisijos Atėnuose ir draugai aprašo, kaip veiks jų įrenginys.

Pagrindinė idėja yra atkurti kiekvienos dalelės, pataikiusios į detektorių, trajektoriją. Tuo tikslu prietaisas susideda iš dešimties pikselių kadmio telūrido kristalų krūvos. Kiekvienas kristalas yra 4x4 cm dydžio ir yra 10 cm atstumu vienas nuo kito. Taigi teoriškai bet kuri dalelė, einanti per įrenginį, pataikys į kelis pikselius skirtingose ​​detektoriaus dalyse. Tada nesunku pamatyti, iš kur jis atsirado.

Išskyrus efektą, vadinamą Compton sklaida. Taip nutinka, kai rentgeno ar gama spinduliai atsitrenkia į elektroną, abu siųsdami karjerą skirtingomis kryptimis, pavyzdžiui, snukerio kamuoliukus. Gama spinduliai gali rikošetą kelis kartus tai padaryti, kol galiausiai atiduoda savo energiją medžiagai.

Triukas, kurį COCAE tikisi pasiekti, yra naudoti kadmio telūrido kristalų matricą, kad būtų išmatuota išsilaisvinusio elektrono padėtis ir energija (kuri nusako gama spindulių energiją), kartu stebint rikošetinį gama spinduliuotę.

Net ir tada neįmanoma tiksliai pasakyti, iš kur atsirado gama spinduliai. Viskas, ką galite padaryti, tai apriboti jo kilmę tam tikro kampo kūgiu.

Tačiau yra būdas padaryti geriau: atkuriant kelių skirtingų tos pačios kilmės dalelių trajektorijas ir matant, kaip jų kūgiai persidengia. Regionas daug tiksliau nurodo, iš kur jie visi kilę, maždaug 10 laipsnių tikslumu, sako Karafasoulis ir kt.

Jų šiandieniniame dokumente aprašomas modeliuojamas įrenginio veikimas, kuriame jie nustato energijos ir kampinę skiriamąją gebą, taip pat aptikimo efektyvumą.

Tokio tipo prietaisas yra akivaizdžiai pritaikytas saugumo pasaulyje. Gebėjimas tiksliai nustatyti ir nustatyti radioaktyviųjų medžiagų padėtį gali būti labai naudingas vykdant kovos su terorizmu operacijas ir muitinės pareigūnams.

Tai taip pat būtų naudinga siekiant susekti branduolines medžiagas, kurios buvo prarastos ir galbūt sumaišytos su metalo laužu.

Ir, žinoma, per branduolines avarijas. Pavyzdžiui, viena iš didžiausių problemų po Černobylio buvo tiksliai išsiaiškinti, kas atsitiko branduoliui ir kur atsidūrė branduolinė medžiaga.

Taigi atrodo, kad Karafasoulis ir bendradarbiai turi naudingą idėją. Viskas, ką jie dabar turi padaryti, yra sukurti vieną.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1101.3881 : Padėčiai jautrios spinduliuotės aptikimo sistemos (COCAE) imituotas veikimas

paslėpti