Vissa isotoper av element är instabila och genomgår radioaktivt sönderfall. Strålning är resultatet av radioaktivt förfall. I den här lektionen kommer vi att undersöka olika metoder för att detektera strålning.
I april 1986 gick en kemist som arbetade vid ett kärnkraftverk i Sverige förbi en strålningsdetektor och satte igång den. Han trodde att det kan ha funnits en kärnbomb detonerad någonstans eller att deras kärnkraftverk släppte ut strålning. Ett kärnkraftverk släppte ut strålning, men det var inte i Sverige.
Det var i Ukraina, som ligger nästan 1000 mil bort. Tjernobyls kärnkraftverk genomgick en härdsmälta och strålning sprutade ut i atmosfären och spriddes över hela Europa. Lyckligtvis fanns det strålningsdetektorer över hela Europa för att avslöja vad som hände i Tjernobyl. Låt oss gå igenom de olika typerna av metoder som används för att upptäcka strålning.
Strålningsdetektorer
Strålning är biprodukten av radioaktivt förfall. En instabil atomkärna förfaller till ett annat element och avger strålning. Det finns tre huvudtyper av strålning: alfa, beta och gamma. Alfa-strålning är i huvudsak en heliumatoms kärna som innehåller två protoner och två neutroner. Betastrålning är antingen en standardelektron eller en positivt laddad elektron.
Gamma-strålning är kraftfull elektromagnetisk energi. Dessa sorter av strålning har olika förmåga att jonisera gas.
Jonisering av en gas betyder att atomerna i gasen har elektroner borttagna från dem och skapar en laddad atom som kallas en jon. Av de tre typerna av strålning joniserar alfa-strålning gaser mest, beta är näst mest i joniserande potential och gamma är svagt joniserande. Förmågan att jonisera gaser är förutsättningen för hur strålningsdetektorer fungerar.
Fotografisk film
Före digitalkameror användes film i kameror. Fotografisk film är belagd med ett material som är känsligt för ljus så när kamerans bländare (den del som öppnas och stängs för att släppa in eller blockera ljus) öppnas, kommer ljus in och exponerar filmen.
Filmen utvecklas sedan med hjälp av olika kemikalier som visar bilden inskriven på filmen. De typer av strålning vi diskuterade kan också exponera fotografisk film, varför det är en metod för att detektera strålning. Fotografisk film blir mörkare när den är i närvaro av en radioaktiv källa.
Molnkammare
En molnkammare innehåller luft övermättad med alkohol som genererar ett moln av gas. När joniserande strålning rör sig in i molnkammaren joniseras gasen i molnkammaren och vattenånga kondenseras runt de joniserade gaserna. Detta lämnar ett spår, vilket är bevis för att det finns strålning i området.
Geiger-Müller-räknare
Om du någonsin har sett en film eller tv-show där detektering av strålning har varit en del av en scen, var antagligen en Geiger-Müller-räknare det som användes för att upptäcka strålning. Vissa av dessa enheter ger ett klickande ljud som blir intensivare när det upptäcker högre nivåer av strålning.
Geiger mätare
Ett rör innehåller en gas såsom argon. När strålning kommer in i röret joniserar den de argonfrisättande elektronerna. Dessa elektroner accelererar mot en elektrod som är positivt laddad på grund av att den är ansluten till ett batteri.
Dessa accelererande elektroner joniserar mer gas, vilket frigör fler elektroner. Rörande elektroner är en elektrisk ström och datorn förvandlar detta till en räkning, vilket indikerar strålningens intensitet i närvaro av radioaktivitet.
