A RÖNTGEN ÉS A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK DETEKTÁLÁSA Széchenyi István Egyetem Fizika és Kémia Tanszék A RÖNTGEN ÉS A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK DETEKTÁLÁSA

A detektálásról általában A radioaktív sugárzást a környezetével létrehozott kölcsönhatások eredményei alapján észleljük és mérjük, Detektálás: a sugárzás jelzése, minőségének, mennyiségének, energia eloszlásának mérése, A mérőrendszer két fő része: Detektor: kilépő jel vagy maradandó alakváltozás Jelfeldolgozó berendezés: értékelhető információvá alakítás Detektálás

Gáz-ionizációs detektorok A töltéshordozók mozgása révén keltett elektromos áramot használjuk fel a sugárzás detektálására.

Gáz-ionizációs detektorok Ionizációs kamra Gáz-ionizációs detektorok Kis áram ill. impulzus, Nagy intenzitású és ionizáló képességű sugárzás detektálására, Viszonylag nagy kamratérfogat, Jó minőségű és hatásfokú elektromos erősítés, Energia szelektív, Kondenzátor üzemmódban integráldózis mérésére is alkalmas.

Proporcionális számláló Gáz-ionizációs detektorok 103-104-szeres sokszorozás, Az impulzusok szokásos elektronikai eszközökkel jól feldolgozhatók. Energia szelektív,

Geiger-Müller (GM) számláló Gáz-ionizációs detektorok Nem energia szelektív, Részecskeszámlálásra alkalmas, Önfenntartó kisülés, kioltógázok, Holtidő (100 s nagyságrendű). Leggyakrabban használt,

Félvezető detektorok Félvezető detektorok Nagy sűrűség, Egy nagyságrenddel kisebb ionizációs energia (kb. 3 eV) Nagyobb érzékenység, Kisebb detektorméret, Jó energiafelbontási képesség (spektroszkópia).

Szcintillációs detektorok A szcintillátorba beérkező részecske gerjeszti a szcintillátort. A részecske által leadott energiával arányos mennyiségű foton (350-600 nm) emittálódik. Energiaszelektív detektálás. NaI(Tl), folyadék szcintillátorok, műanyag (plasztik) szcintillátorok

Szcintillációs detektorok

Filmdoziméterek Filmdoziméterek A fotózáshoz használt filmek érzékenyek az ionizáló sugárzásra. Az érzékenység fokozása érdekében a film hordozójának mindkét oldalán van emulzió. Sokszor fluoreszcens anyagot kevernek az emulzióba. A filmet szűrőket tartalmazó tokba helyezik. A filmdoziméterek 50 Gy – 1 Gy dózistartományban használhatók. Passzív, integráló dózismérő. Hazai hatósági személyi dozimetriai ellenőrzés eszköze (volt sokáig). Filmdoziméterek

Termolumineszcens doziméterek 1 Gy – 100 Gy dózistartományban használhatók. Sok országban a személyi dozimetriai ellenőrzés eszköze (Mo.-on is). Passzív, integráló dózismérő. Termolumineszcens doziméterek

Termolumineszcens doziméterek fűtőszál emittált fény photomultiplier Termolumineszcens doziméterek Legismertebb TL anyagok: LiF, a CaF2 és a CaSO4

A sugárzásmérők típusai Sugárhatás Típus Érzékelő Elektromos (ionizáció) Ionizációs kamra Proporcionális számláló Geiger-Müller számláló Szilárdtest dózismérő Gáz Félvezető Fény Szcintillációs számláló Termolumineszcens dózismérő (TLD) Kristály és folyadék Kristály Kémiai Filmdoziméter Kémiai doziméter Fricke-féle Fotográfiai emulzió Folyadék és szilárd vasszulfát Hő Kaloriméter Sugárzásmérők Magreakciót kiváltó sugárzás észlelése a keletkezett radioaktív izotóp sugárzásának mérésével is lehetséges.

Alkalmazási területek Személyi dozimetria: film, TLD, figyelmeztető hang ill. fényjelet adó dózisszintjelző, Sugárzásmérők

Alkalmazási területek Röntgen-gamma dózismérők: ionkamra, GM-cső, ritkábban szcintillációs dózisteljesítmény mérő Sugárzásmérők

Alkalmazási területek Szennyezettség mérők: GM-cső, kristály szcintillátor Sugárzásmérők

Alkalmazási területek Aktivitásmérők (dörzsminták, vízminták, stb. mérésére): GM-cső, szcintillátor kristály, félvezető detektor Sugárzásmérők

Alkalmazási területek Nukleáris spektroszkópia: szcintillátor kristály, félvezető detektor Sugárzásmérők

Köszönöm a figyelmüket! 19