Harika! Radyoaktif malzemeleri uzaktan algılayabilir, bu da insanlar için daha güvenli ve daha verimli!
Maryland Üniversitesi'ndeki fizikçiler, radyoaktif materyalleri tespit etmek için güçlü ve yeni bir yöntem geliştirdiler. Malzemenin yakınında elektron çığ çökmesine neden olmak için kızılötesi lazer ışınlarını kullanarak, bu Yeni teknoloji, radyoaktif malzemeleri uzaktan algılayabilir ,Bu method Radyoaktif malzemelerle yakın temas ihtiyacını iyileştirdi Teknoloji.
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Mühendislik teknolojisinin daha da ilerlemesiyle, bu yöntem giriş limanlarındaki kamyonları ve konteynerleri taramak için genişletilebilir ve gizli tehlikeli radyoaktif malzemeleri tespit etmek için güçlü bir yeni araç sağlar. Araştırmacılar, kavram kanıtı deneylerini 22 Mart 2019'da Science Advances dergisinde yayınlanan bir araştırma makalesinde anlattılar.
-Bilimin Popülerleştirilmesi: Geleneksel algılama yöntemleri, radyoaktif bozunma parçacıklarının dedektörle doğrudan etkileşimine dayanır, tüm bu yöntemlerin hassasiyeti mesafe arttıkça azalacaktır. Bu yöntemin avantajı, esasen uzak bir süreç olmasıdır. Daha fazla gelişmeyle birlikte, bir futbol sahasına kadar uzak bir mesafeden kutudaki radyoaktif malzemeleri tespit edebiliyor. Radyoaktif malzemeler bozunma partiküllerini serbest bıraktığında, bu partiküller havadaki komşu atomlardan (veya iyonize atomlardan) elektronları kopararak oksijen moleküllerine hızla bağlanabilen az miktarda serbest elektron üretir. Schwartz ve meslektaşları kızılötesi lazer ışınını bu alana odaklayarak bu elektronları oksijen moleküllerinden kolayca ayırabilirler.
Sonuç olarak, nispeten kolay tespit edilen serbest elektronlara çığ benzeri hızlı büyüme ekilir ve elektron çığları tek bir tohum elektronundan başlayabilir. Radyoaktif kaynağın yakınındaki hava bazı yüklü oksijen molekülleri içerdiğinden (korumalı bir kabın dışında bile), çığ tohumlarını ekmek için güçlü bir lazer alanı kullanma fırsatı sağlar. Elektronik çığ, lazerin icadından sonraki ilk gösterilerden biriydi. Bu yeni bir fenomen değil, ancak araştırma ekibi kızılötesi lazer tohum çığ dökümü radyasyon tespitini kullanan ilk ekip. Lazerin kızılötesi dalga boyu önemlidir çünkü elektronları oksijen iyonlarından kolayca ve spesifik olarak ayırabilir. Güçlü bir kızılötesi lazer alanının etkisi altında, ışında yakalanan serbest elektronlar salınacak ve yakındaki atomlarla çarpışacaktır.
Bu çarpışmalar yeterince enerjik hale geldiğinde, atomlardan daha fazla elektron çıkarabilirler. Elektron çığının basit bir görünümü, bir çarpışmadan sonra iki elektron olduğudur. Sonra tekrar yapın ve 4 alın. Daha sonra tüm süreç iyonlaşma tamamlanıncaya kadar kademeli olarak devam eder, bu süreçte sistemdeki tüm atomların en az bir elektronu çıkarılır. Lazer yolundaki hava iyonlaşmaya başladığında, dedektöre yansıyan kızılötesi ışık üzerinde ölçülebilir bir etkiye sahip olacaktır. Schwartz, Milchberg ve meslektaşları bu değişiklikleri takip ederek havanın ne zaman iyonlaşmaya başladığını ve tam iyonlaşmaya ulaşmanın ne kadar süreceğini belirlediler.
İyonlaşma sürecinin veya elektron çığının parçalanmasının zamanı, araştırmacılara kaç tane tohum elektronunun bir çığ başlatabileceğine dair bir gösterge verir. Bu tahmin, hedefte ne kadar radyoaktif malzeme olduğunu gösterebilir. Daniel Woodbury (Daniel Woodbury) şunları söyledi: İyonlaşma süresi, ilk elektron yoğunluğunu tespit etmek için en hassas yöntemlerden biridir.Görece zayıf bir algılama lazer darbesi kullanıyoruz, ancak bu daha kısa bir dalga boyu anlamına gelen 'chirp'. Önce çığ havasından sonra daha uzun dalga boyu. Geçen kızılötesi ışığın spektral bileşenleri ve yansıma spektral bileşenleri ölçülerek, iyonizasyonun ne zaman başlayıp sona ulaştığını belirlemek mümkündür. Araştırmacılar, yöntemin oldukça spesifik ve radyoaktif materyallerin tespitine duyarlı olduğuna dikkat çekti.
- Maryland Üniversitesi'ndeki fizikçiler, güvenlik uygulamaları için güçlü ve yeni bir araç sağlayan, giriş limanlarındaki konteynırları taramaya genişletilebilen radyoaktif materyalleri tespit etmek için yeni bir yöntem geliştirdiler. Resim: USDA / APHIS
Lazer darbeleri olmadan, radyoaktif malzemenin kendisi elektronik bir çığa neden olmaz. Benzer şekilde, radyoaktif maddeler tarafından üretilen tohum elektronları yoksa, lazer darbeleri tek başına çığa neden olmaz. Yöntem hala kavram kanıtı aşamasında olsa da, araştırmacılar mühendislik alanındaki gelişmeleri dört gözle bekliyorlar ve küresel giriş limanlarının güvenliğini artırmak için pratik uygulamalar yapmayı umuyorlar. Şu anda laboratuvar lazerleri kullanılıyor, ancak yaklaşık 10 yıl içinde mühendisler böyle bir sistemi bir minibüse kurabilirler. Nereye park ederseniz edin, liman faaliyetlerini izlemek için çok güçlü bir araç sağlayacak böyle bir sistemi yerleştirebilirsiniz.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Maryland Üniversitesi
Referans dergi makaleleri: "Science Advances"
DOI: 10.1126 / sciadv.aav6804
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Sol alt köşede [Daha fazla bilgi] Boke Garden uygulamasını indirin
