Wkrótce po tym, jak wynaleziono tranzystor półprzewodnikowy, powstały pierwsze detektory półprzewodnikowe: w zasadzie jest to nic innego jak diody z przejściem p-n, czyli dwie warstwy półprzewodników o różnym domieszkowaniu. W warstwie p (positive) znajdują się „dziury” o ładunku dodatnim, a w warstwie n (negative) nadmierna ilość nośników ładunku ujemnego – elektronów. W przejściu z jednej warstwy do drugiej ładunki wyrównują się. Jeśli jednak wpadnie tu promieniowanie jonizujące, to może ono wytworzyć pary elektron-dziura, które można wykryć jako przepływ prądu. Liczba powstałych par elektron-dziura jest wprost proporcjonalna do energii cząstki promieniowania. Przepływ prądu w detektorach półprzewodnikowych zauważalny jest także w temperaturze pokojowej, powodującej ruchy termiczne elektronów, co jest zjawiskiem niekorzystnym, nazywanym szumem. Aby go ograniczać półprzewodnik jest chłodzony ciekłym azotem, który trzymany jest w naczyniu Dewara (termosie) zamontowanym najczęściej bezpośrednio pod detektorem.
Read More
Do najstarszych urządzeń wykrywających promieniowanie jonizujące należą liczniki scyntylacyjne: jeśli cząstki o określonej energii kinetycznej wpadną do kryształu (np. jodku sodu NaI), to zostają zahamowane i tracą swą energię, wzbudzając elektrony w atomach kryształu. Wzbudzone atomy z kolei wypromieniowują tę energię w postaci fotonów promieniowania elektromagnetycznego z obszaru widzialnego, czyli błysków świetlnych („scyntylacji”), co da się zauważyć nawet gołym okiem.
Read More
W latach 20-tych XX wieku fizyk, Hans Geiger, wraz ze swoim doktorantem, Walterem Müllerem, wynaleźli proste urządzenie, zazwyczaj niewiele większe niż kilka centymetrów - licznik Geigera-Müllera.
Read More
Promieniowanie jonizujące to promieniowanie o bardzo wysokiej energii, które może powodować uszkodzenie materii, na którą działa. Wydawać by się mogło, że to bardzo negatywna cecha, ale okazuje się, że promieniowanie jonizujące może być pomocne w wielu aspektach życia człowieka. Ze względu na swoją zdolność przenikania materii jest w stanie wejść w głąb nawet najtwardszych i najgęstszych materiałów. Tym bardziej łatwo przenika ciało człowieka, co jest wykorzystywane w medycynie, gdzie promieniowanie jonizujące ma bardzo wiele zastosowań – od diagnozy (prześwietlenia rentgenowskie, wykrywanie lokalizacji nowotworów), po planowanie leczenia (ustawienie i zweryfikowanie pozycji pacjenta przed napromienieniem), aż do terapii (leczenie chorób nowotworowych, prowadzenie zabiegów medycznych przy wspomaganiu wiązkami rentgenowskimi). Promieniowanie jonizujące wykorzystywane jest również w wielu jednostkach naukowych (np. do konstruowania materiałów osłonnych, badań nieniszczących, produkcji radiofarmaceutyków) oraz przemyśle (np. do prześwietlania spawów, czy mierzenia grubości materiałów).
Read More
Gdy pojawia się termin „promieniowanie jonizujące”, chcielibyśmy uzyskać odpowiedzi na kilka prostych pytań: Czy pojawiło się wokół nas? – wystarczy czasem odpowiedź typu „tak/nie”. Jaka jest natura tego promieniowania? Czy są to cząstki? A może jakieś fale? Jeżeli to są cząstki, to jaką mają masę? Jaką niosą energię? Jeżeli są to fale elektromagnetyczne, to o jakiej długości/częstotliwości? Jaką niosą energię? Czy to promieniowanie jonizujące działa na nasze ciało? Jakie są skutki spotkania z promieniowaniem jonizującym? Szkodzi? Nie szkodzi? Czy ewentualny rezultat oddziaływania można zmierzyć? Jeżeli może nam zaszkodzić, to chcielibyśmy wiedzieć: Gdzie napotykamy promieniowanie jonizujące? Jak uchronić się przed niechcianym promieniowaniem jonizującym?
Read More
