Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Team forbedrer fjerndetektering af farlige radioaktive stoffer

Skematisk af en mulig opsætning til påvisning af radioaktivt materiale inde i en beholder. Kredit:UNIST

En nylig undersøgelse, tilknyttet UNIST har indført en metode til fjerndetektering af farlige radioaktive stoffer. Ved hjælp af denne nyudviklede detektionsenhed, påvisning af forskellige typer radioaktive materialer kan foretages på afstand.

I deres undersøgelse, offentliggjort i maj -udgaven af ​​det prestigefyldte tidsskrift, Naturkommunikation , Professor Eunmi Choi of Natural Science og hendes team demonstrerede en metode med højere følsomhed, der bruger pulserende elektromagnetiske bølger med høj effekt til at detektere en radioaktiv kilde.

Et stof siges at være radioaktivt, hvis det indeholder atomer med ustabile kerner og afgiver atomstråling i form af alfapartikler, betapartikler eller gammastråler. Uran-235 (U-235) er en isotop af uran, der i vid udstrækning bruges til atomkraftproduktion og, ligesom alle andre radioaktive isotoper, der bruges i medicin, det er også blevet anvendt til diagnose og behandling af syge organer og tumorer. De er afgørende for menneskeheden, men kan få fatale konsekvenser, hvis det ved et uheld lækker eller bruges som våben.

Fjerndetektering af radioaktive materialer er umulig, når måleplaceringen er langt fra dens kilde. Ja, en typisk strålingsdetektor, ligesom Geiger-Muller-tællere har tekniske begrænsninger i fjerndetektering af kilder. For eksempel, de kan detektere 1 milli Curie (mCi) Cobalt-60 (60Co) i en maksimal afstand på 3,5 meter, men er ineffektive til at måle lavere niveauer af radioaktivitet eller på længere afstande.

I undersøgelsen, Professor Choi og hendes forskerhold beskrev den eksperimentelle demonstration af realtidsdetektering af radioaktivt materiale ved hjælp af en kraftig pulserende millimeterbølge-kilde. De demonterede påvisning af 0,5 μg kobolt-60 fra 120 cm væk, den maksimale afstand tilladt af laboratorieopsætningen.

Professor Eunmi Chois forskerhold poserer til et gruppebillede i deres laboratorium på UNIST. Fra venstre er WonJin Choi, Ashwini Sawant, Mun Seok Choe, Dongsung Kim, og Ingeun Lee. Kredit:UNIST

"Med de eksisterende teknologier, fjerndetektering af radioaktive materialer er umulig, når måleplaceringen er langt fra den radioaktive kilde, "siger Dongsung Kim (Kombineret MS/Ph.D. studerende i fysik), undersøgelsens første forfatter. "Detektionsfølsomheden er øget til 4, 800 gange, sammenlignet med den konventionelle teoretiske følsomhed, muliggør påvisning af meget små mængder stråling. "

"Afhængigt af det anvendte udstyr, denne metode kan skaleres til at detektere radioaktivitet på afstande på mindst titalls kilometer og muligvis så langt som 100 km, "siger professor Choi.