Las frutas y verduras mutan en la zona de fuga nuclear en Japón. ¿Cómo identificar si los alimentos están contaminados por armas nucleares?
Para comprobar si los alimentos están contaminados por armas nucleares, es necesario utilizar un equipo profesional (un detector de contaminación nuclear) o enviarlo a un centro de pruebas profesional para realizar pruebas o realizar un seguimiento regular.
Principios y métodos de vigilancia de la radiación nuclear.
Materiales o dispositivos que puedan indicar, registrar y medir la radiación nuclear. La interacción de la materia en los detectores de radiación y radiación nuclear produce cierta información (como pulsos eléctricos, de luz o cambios en la estructura del material), que se amplifica, registra y analiza para determinar el número, la posición, la energía, el momento y el vuelo de las partículas. Magnitudes físicas como tiempo, velocidad y masa. Los detectores de radiación nuclear son herramientas y medios indispensables en la física nuclear, la investigación de la física de partículas y las aplicaciones de radiación. Según el método de registro, los detectores de radiación nuclear se dividen generalmente en dos categorías: contadores y cámaras de seguimiento.
Contador? Registra y analiza cierta información generada por la radiación en forma de pulsos eléctricos. Los tipos de contadores incluyen detectores de ionización de gases, cámaras multifilamento y cámaras de deriva, detectores de semiconductores, contadores de centelleo y contadores Cherenkov.
Equipo profesional de detección de radiación nuclear
¿Detector de ionización de gases?
Mide la radiación nuclear recogiendo las cargas de ionización generadas por los rayos del gas. Los tipos principales son las cámaras de ionización, los contadores proporcionales y los contadores Geiger. Sus estructuras son similares. Generalmente son recipientes cilíndricos con dos electrodos, llenos de algún tipo de gas, y se aplica un voltaje entre los electrodos. La diferencia es que el rango de voltaje de operación es diferente. La cámara de ionización funciona a bajo voltaje y recoge directamente los pares de iones generados originalmente por los rayos del gas. La amplitud de su pulso de salida es pequeña y el tiempo de subida es rápido, por lo que puede usarse para medir la dosis de radiación y medir el espectro de energía. El voltaje de funcionamiento del contador proporcional es alto, lo que puede hacer que los iones originales que se mueven a alta velocidad en el campo eléctrico generen más pares de iones y recopilen muchos más pares de iones en el electrodo que los pares de iones originales (es decir, amplificación de gas). , obteniendo así mayor pulso de salida. La amplitud del pulso es proporcional a la energía perdida por la partícula incidente y es adecuada para mediciones del espectro de energía. El contador Geiger también se llama contador Geiger-Miller o contador G-M. Su voltaje de trabajo es mayor y se producen múltiples procesos de ionización. Por lo tanto, la amplitud del pulso de salida es muy alta y ya no es proporcional al número de pares de iones. La ionización original se puede utilizar sin amplificación se registra directamente. Sólo puede medir el número de partículas pero no la energía, y lleva mucho tiempo completar un recuento de pulsos.
¿Detector de semiconductores?
Los portadores (electrones y huecos) generados por la radiación en el semiconductor se recogen bajo un campo eléctrico de polarización inversa y se generan mediante la señal de pulso eléctrico para medir la radiación nuclear. El silicio y el germanio se utilizan comúnmente como materiales semiconductores. Hay tres tipos principales: ① tipo de barrera superficial en el que se rocía una capa de película de oro sobre el monocristal de tipo n; ② se difunde una capa de película de oro sobre el tipo p; oblea de silicio con mayor resistividad para proporcionar electrones de impurezas del tipo de unión de difusión; ③ tipo de deriva de litio donde se rocía una fina capa de litio metálico sobre la superficie de germanio (o silicio) tipo p y se deriva. Los detectores de germanio de alta pureza tienen alta resolución energética, alta eficiencia de detección de radiación gamma, pueden almacenarse a temperatura ambiente y se utilizan ampliamente. También se utilizan materiales como arseniuro de galio, telururo de cadmio y yoduro de mercurio.
¿Contador de centelleo?
Al golpear el centelleador con partículas cargadas, los átomos (moléculas) se ionizan y excitan, y emiten luz durante el proceso de desexcitación después de pasar por el optoelectrónico. Dispositivo (como un tubo fotomultiplicador) para medir la radiación nuclear convirtiendo señales ópticas en señales eléctricas mensurables. El contador de centelleo tiene un tiempo de resolución corto y una alta eficiencia, y también puede medir la energía de las partículas según el tamaño de la señal eléctrica. El centelleador se puede dividir en tres categorías principales: ① Centelleador inorgánico, cristales de yoduro de sodio NaI (Tl) activados por talio (Tl) y yoduro de cesio CsI (Tl) de uso común, que son sensibles a los electrones y la radiación gamma y tienen una alta eficiencia luminosa. tiene mejor resolución energética, pero el tiempo de desintegración de la luz es más largo; el cristal de germanato de bismuto tiene alta densidad y alta eficiencia luminosa, por lo que es muy eficaz para detectar electrones de alta energía y radiación gamma. Otros, como el sulfuro de zinc ZnS (Ag) activado con plata (Ag), se utilizan principalmente para detectar partículas alfa; el centelleador de vidrio puede medir partículas alfa, radiación X de baja energía y puede medir neutrones después de agregar un portador de fluoruro de bario (; BaF2) tiene una alta densidad, tiene un componente fluorescente y es adecuado tanto para la medición de energía como para la medición del tiempo. ② Centelleador orgánico, que incluye plástico, líquido y cristal (como antraceno, estilbeno, etc.), los dos primeros se utilizan comúnmente. Debido a su corto tiempo de desintegración de la luz (2 a 3 nanosegundos, el centelleador plástico rápido puede ser inferior a 1 nanosegundo), se utilizan a menudo en la medición del tiempo. Su eficiencia de detección de partículas cargadas es casi del 100 por ciento. ③ El centelleador de gas, incluidos gases inertes como el xenón y el helio, tiene una eficiencia luminosa baja pero un tiempo de decadencia de la luz corto (<10 nanosegundos).
¿Contador Cherenkov?
Cuando la velocidad de las partículas cargadas de alta velocidad en un medio transparente excede la velocidad de la luz en el medio, se generará radiación de Cherenkov. Su ángulo de radiación está relacionado. a la velocidad de las partículas, proporcionando así un detector para medir la velocidad de las partículas cargadas. Este tipo de detector se utiliza a menudo junto con un tubo fotomultiplicador y se puede dividir en dos tipos: tipo umbral (sólo registra partículas superiores a una determinada velocidad) y tipo diferencial (sólo selecciona partículas con una determinada velocidad). Además de los contadores comúnmente utilizados mencionados anteriormente, también existen cámaras de centelleo proporcionales de gas y contadores de serpentín autoextinguibles, que son detectores de gas que han aparecido recientemente y tienen una gran amplitud de pulso de salida y buenas características de tiempo. Los calorímetros electromagnéticos (o contadores de ducha) y los calorímetros de hadrones pueden medir, respectivamente, la energía de electrones de alta energía, radiación gamma o hadrones (ver partículas elementales). Los contadores de radiación de transición proporcionan una forma de identificar partículas cargadas de energía extremadamente alta.
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