¿¿ qué es la radiación nuclear?

La radiación nuclear se llama generalmente radiactividad y existe en todas las sustancias. La radiación nuclear es el flujo de partículas microscópicas que se produce durante la transformación del núcleo de una estructura o un Estado de energía a otra estructura o estado de energía; Todo tipo de sustancias están compuestas por sustancias simples, que la gente llama átomos la unidad básica de los elementos constitutivos, y todos los elementos que ocupan la misma posición en la tabla periódica de los elementos, con el mismo orden atómico y diferentes masas atómicas, se llaman isótopos. Si el átomo no es por razones externas, sino por cambios espontáneos en la estructura atómica, lo llamamos desintegración nuclear. Los isótopos con esta propiedad de desintegración nuclear los llamamos radioisótopos. Durante el proceso de desintegración, se irradia una partícula o rayo especial con cierta energía, un fenómeno que llamamos radiación nuclear o radiactividad.

Tipos y propiedades de la radiación nuclear

Dependiendo de la naturaleza de la radiación nuclear, las partículas o rayos emitidos son rayos alfa, rayos beta, rayos gamma, rayos x, etc.

* Las partículas alfa generalmente tienen una energía de 4 a 10 mev, y el gas ionizado con partículas alfa es mucho más fuerte que otras radiaciones, por lo que en la detección, la radiación alfa se utiliza principalmente para el análisis de gas, para medir parámetros como la presión y el flujo del gas.

En segundo lugar, las partículas beta son en realidad electrones que se mueven a gran velocidad y tienen un alcance de hasta 20 metros en el gas. en la detección automáticainstrumentoEn él, el espesor, la densidad o el peso del material se miden principalmente en función de la radiación y absorción de partículas beta; El espesor de la cubierta se mide en función de la reacción y dispersión de la radiación, y el flujo de gas se mide utilizando la gran capacidad eléctrica de las partículas beta.

En tercer lugar, el rayo lambda es una radiación electromagnética emitida desde el interior del núcleo atómico, que tiene una capacidad de penetración relativamente fuerte en la materia, con un alcance de cientos de nanómetros en su gas y puede atravesar una materia sólida de miles de metros de espesor. Los rayos Lambda son ampliamente utilizados en varios instrumentos de detección, especialmente en situaciones que requieren radiación y penetración, como la detección de defectos metálicos, el espesor lateral y la medición de la densidad de objetos.

En cuarto lugar, los rayos X son la energía de ondas electromagnéticas emitida por la excitación de electrones internos fuera del núcleo.

Peligros de la radiación nuclear

Cuando las personas están expuestas a un entorno de radiación nuclear, pueden desarrollar enfermedades por radiación. La enfermedad es sintomática. En pocas horas sentirás náuseas y vómitos, y luego desarrollarás síntomas como diarrea, dolor de cabeza o fiebre. Después de que pasan los primeros síntomas, puede aparecer un breve período asintomático, pero después de unas semanas aparecen síntomas nuevos y más graves. A dosis de radiación más altas, estos síntomas pueden aparecer más rápido y significativamente. Al mismo tiempo, la radiación nuclear puede causar una amplia gama de daños en las vísceras humanas, muchas veces incluso mortales. Expuesto a la radiación nuclear, la mitad de los adultos sanos no pueden soportar la dosis de radiación de 4 gore.

radiación nuclearsensor

Los sensores de radiación nuclear utilizan radioisótopos para medir los sensores, también conocidos como sensores de radioisótopos. El sensor de radiación nuclear funciona sobre la base de la absorción de los rayos por la materia medida, la contradispersión o la excitación ionizante de los rayos por la materia medida. Los sensores de radiación nuclear generalmente se componen de fuentes de radiación, detectores y circuitos de conversión de señales eléctricas, que pueden detectar parámetros como el grosor y la posición del objeto.

Las fuentes de radiación y los detectores son una parte importante de los sensores de radiación nuclear, y las fuentes de radiación están compuestas por materiales isotópicos radiactivos. El detector es el detector de radiación nuclear, que puede detectar la fuerza y los cambios de los Rayos. Con el desarrollo de la tecnología de radiación nuclear, la aplicación de sensores de radiación nuclear es cada vez más amplia.

Detector de radiación nuclear

El detector es el receptor de la radiación nuclear, que es una parte importante del sensor de radiación nuclear y se refiere a materiales o dispositivos capaces de indicar, registrar y medir la radiación nuclear. Su uso es convertir la señal de radiación nuclear en una señal eléctrica, detectando así la fuerza y los cambios de los Rayos. En la actualidad, se utilizan principalmente cámaras de ionización, contadores de parpadeo y contadores de Geiger en los instrumentos de detección.

Cámara de ionización

La Cámara de iones es un principio simple en el detector de gas. El funcionamiento normal de la Cámara de ionización es utilizar un campo eléctrico para recoger toda la carga eléctrica generada por la ionización directa en el gas. La Cámara de ionización consta de dos electrodos básicos, uno de alta tensión y el otro de recolección, el interior cargado con argón de alta presión y el exterior con una carcasa sellada. El principio del detector de gas es que cuando el detector es iluminado por un rayo, el rayo actúa con las moléculas en el gas, produciendo un par de iones compuesto por un electrón y un Ion positivo. Estos iones se propagan libremente hacia las áreas circundantes. Durante el proceso de difusión, los electrones y los iones positivos pueden recombinarse para formar moléculas neutras. Sin embargo, si se añade un voltaje de polarización V de corriente continua al Polo de recolección y al Polo de alta tensión que componen el detector de gas para formar un campo eléctrico, los electrones y los iones positivos se tiran hacia los polos positivos y negativos, respectivamente, y se recogen. A medida que el voltaje de polarización V aumenta gradualmente, el Estado de funcionamiento del detector de gas cambiará de la zona compuesta, la zona saturada, la zona proporcional, la zona proporcional limitada, la zona Geiger (zona G - m) a la zona de descarga continua.

Contador de descarga de gas (contador geiger)

El tubo de conteo Geiger también es un detector de radiación diseñado en función de la acción ionizante de los rayos sobre el gas. A diferencia de la Cámara de ionización, funciona principalmente en la zona de descarga de gas y tiene un efecto amplificador. Su estructura se muestra en la imagen de la derecha. El tubo de conteo toma el cilindro metálico como cátodo y un alambre de tungsteno o molibdeno en el centro del cilindro como ánodo, separado por un aislador entre el cilindro y el alambre. El tubo de conteo está lleno de argón, helio y otros gases. Para facilitar el sellado, el vidrio se utiliza comúnmente como carcasa en los tubos de conteo, mientras que el cátodo se aplica con metal o grafito en el interior de la superficie del vidrio o se utiliza un cilindro metálico como cátodo en la carcasa.

Contador de parpadeo

La materia está estimulada por la acción de los rayos x, y en el proceso de transición del estado emocionado al Estado del suelo, el fenómeno de emitir luz pulsada se llama fenómeno de parpadeo. Las sustancias que pueden producir tal fenómeno luminoso se llaman centelleadores. El contador de centelleo convierte primero la energía de radiación en energía óptica, y luego la energía óptica en energía eléctrica para la detección, que consta de un centelleador, un tubo Fotomultiplicador y un aparato eléctrico de salida.

Contador proporcional

Está compuesto por un cátodo cilíndrico y un alambre de núcleo como ánodo, sellado con gases raros, nitrógeno, dióxido de carbono, hidrógeno, metano y propano. Cuando la radiación ioniza el gas, debido a la alta densidad del campo eléctrico cerca del núcleo, la colisión electrónica se acelera, obteniendo suficiente energía en el gas y chocando con otras moléculas y átomos de gas para producir nuevos pares de iones; Este proceso se amplifica repetidamente, y la gente lo llama amplificación de gas. La amplificación actúa cerca del núcleo, por lo que el sensor de radiación nuclear puede obtener un cierto aumento independiente de la zona de incidencia de la radiación, y los iones positivos producidos por la amplificación salen rápidamente de la zona de amplificación de gas para producir pulsos de salida. El tamaño del pulso de salida es proporcional al número de pares de electrones e iones positivos producidos debido a la incidencia de rayos x, mientras que el número de pares de electrones e iones positivos es proporcional a la energía de los rayos X absorbidos por el gas, por lo que el Contador proporcional puede detectar la energía de los rayos X incidente. La mayoría de los tubos de conteo proporcional son cilíndricos o esféricos, semiesféricos. Su ánodo es muy fino y el diámetro del cátodo es grande, principalmente para que todavía haya un campo eléctrico fuerte cerca del ánodo para tener una amplificación de gas lo suficientemente grande cuando el voltaje aplicado es pequeño. El tubo de conteo proporcional puede determinar la energía de las partículas incidente en un amplio rango de energía, con una resolución energética bastante alta, un tiempo de resolución muy corto y un conteo rápido.

Detector de semiconductores

El detector de semiconductores es un detector de rayos que se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. Sabemos que tan pronto como las partículas cargadas entran en el sólido, interactúan con los electrones en el sólido y pierden energía y se detienen. Las partículas cargadas incidente en el Semiconductor producen pares de electrones y agujeros durante este proceso.

Por su parte, los rayos X o gamma producen electrones secundarios debido a efectos fotoeléctricos, dispersión compton, generación de pares de electrones, etc. los electrones secundarios de esta alta velocidad producen electrones y agujeros a través del mismo proceso que en el caso de las partículas cargadas. Si se retiran estas cargas generadas, los rayos se pueden convertir en señales eléctricas. En el caso de los semiconductores, se utilizan principalmente si y ge, y también se han estudiado materiales como Gaas y cdte. En la actualidad, los sensores semiconductores desarrollados incluyen sensores de Unión pn, sensores de barrera superficial, sensores de deriva de litio, sensores de silicio amorfo, etc. (end)