24 октября 2021, воскресенье, 13:17
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

25 июля 2014, 09:00

Чем измеряют радиацию

DO-RA.Modul
DO-RA.Modul
«Интерсофт Евразия»

В последние несколько десятилетий люди привыкли к мысли об опасности радиоактивного излучения. Но желание избежать этой опасности сталкивается с серьезной проблемой. Человек не может ощутить радиацию. Ни один из наших органов чувств ее не воспринимает. Поэтому на помощь должны прийти приборы. Современные дозиметры-радиометры совмещают в себе функции измерения дозы излучения и его активности. 

 
 

Самые последние разработки, например, приборы серии DO-RA, функционируют на базе любых портативных электронных устройств и на всех основных мобильных операционных системах: iOS, Android, WP и др. Таким образом, обладатели приборов смогут вести самостоятельный контроль избыточного ионизирующего излучения, а также проанализировать подозрительные объекты, продукты питания и жидкости, строительные материалы и жилища. 

Радиация – это излучение, способное отрывать от атомов окружающие их электроны, превращая эти атомы в положительно заряженные ионы (отсюда название – ионизирующее излучение). Опасность излучения для организма тоже объясняется этим свойством: ионизирующие излучение повреждает молекулы в организме и нарушает их нормальное функционирование (развивается лучевая болезнь). 

Наиболее опасно гамма-излучение - защитить от него могут только толстые стены или пластины свинца.

Как установил еще Резерфорд, основных видов ионизирующего излучения три, они обозначаются тремя первыми буквами греческого алфавита. Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия-4 (два нейтрона + два протона). Бета-излучение – это поток электронов (иногда - позитронов). Гамма-излучение – поток фотонов с высокой энергией. Есть и более редкие виды ионизирующего излучения, например, поток нейтронов. 

Альфа-излучение, возникающее при радиоактивном распаде, не может проникнуть через поверхностные слои кожи человека, состоящие из мертвых клеток. Оно способно нанести вред здоровью только если человек проглотит его источник. Бета-частицы задерживаются кожей, но могут стать причиной лучевых ожогов. Наиболее опасно гамма-излучение - защитить от него могут только толстые стены или пластины свинца. 

На заре исследования радиоактивности для ее обнаружения использовали долгий и неточный метод - фотопластинки. Этот светочувствительный материал засвечивается без света под воздействием радиации. В 1908 году появился «счетчик Гейгера», прибор для регистрации ионизирующего излучения, изобретенный немецким физиком Гансом Гейгером. Более правильное его название «счетчик Гейгера – Мюллера», так как в разработке более совершенной конструкции, появившейся к 1928 году, принял участие коллега Гейгера Вальтер Мюллер. Прибор представляет собой газовый электроконденсатор – вакуумную трубку, заполненную аргоном или неоном. Если рядом с ней окажется радиоактивное вещество, его излучение проникнет в трубку и заставит газ светиться - через трубку проходит электрический ток. Этот ток пропускается через счетчик, и таким образом можно узнать количество радиации, попавшее в трубку. 

При измерении радиации учитывают экспозиционную, поглощенную, эквивалентную и эффективную дозы, а также активность источника излучения.

Другой метод регистрации ионизирующих излучений основан на использовании сцитилляторов – веществ, способных в ответ на попадающее в них ионизирующее излучение испускать свет. Первый такой детектор на основе сульфида цинка (так называемый «спинтарископ») создал в 1909 году всё тот же Ганс Гейгер совместно с Эрнстом Марсденом. При использовании первых сцинтилляторных детекторов ученые зрительно регистрировали эти вспышки света. Для этого приходилось часами сидеть в темной комнате, глядя в микроскоп. Затем детекторы стали снабжать фотоумножителями – устройствами, преобразующими свет в электрический импульс, который довольно легко зарегистрировать. 

При измерении радиации учитывают экспозиционную, поглощенную, эквивалентную и эффективную дозы. Первая определяет степень ионизации воздуха и измеряется в рентгенах. Количество энергии ионизирующего излучения, поглощенное веществом, определяет поглощающая доза, измеряется в греях (одна сотая грея – рад). Эквивалентная доза учитывает различие между воздействием на организм разных видов излучения, поскольку более тяжелые частицы (например, альфа-излучение), попадая в организм, ионизируют больше молекул, чем легкие (гамма и бета-излучение), то при одинаковой поглощенной дозе степень их воздействия будет разной. Измеряется в зивертах (одна сотая зиверта - бэр - биологический эквивалент рада). Эффективная доза, также измеряемая в зивертах, учитывает разную чувствительность тканей организма к излучению: облучение костного мозга или легких более опасно, чем щитовидной железы и печени, а для клеток кожи опасность еще меньше. Активность источника излучения описывает интенсивность радиоактивного распада в источнике. Основная единица измерения активности называется беккерель, она равна одному акту распада в секунду. 

 
 

Приборы, разработанные компанией ОАО «Интерсофт Евразия», резидентом кластера ядерных технологий Фонда «Сколково», измеряют как дозу, так и активность излучения и представляют собой целую серию DO-RA (дозиметр-радиометр). К ним относятся модель DO-RA.Classic со счетчиком Гейгера-Мюллера и перспективная модель DO-RA.Ultra, разрабатываемая в рамках гранта Сколково, с детектором ионизирующего излучения на основе кремния (Si). 

Важная особенность DO-RA состоит в том, что они функционируют на базе любых портативных электронных устройств: смартфоны, планшеты, ноутбуки. Детектор подсоединяется к устройству через аудиовыход, либо через USB разъем или используя протокол беспроводной связи BLE (Bluetooth). Программы, обеспечивающие работу дозиметра-радиометра, существуют для всех основных мобильных операционных систем: iOS, Android, WP и др.

Устройство позволяет измерять дозу поглощенного излучения за определенное время, строит временной график дозы, замеряет активность источника излучения. Есть и дополнительные функции, например, возможность сфотографировать место замера с автоматической фиксацией информации о времени замера, величине фона (мощности дозы) и географических координатах.

 
 

Детектор DoRaSi на основе кремния и собственных патентов, который используется в устройствах, способен не только измерять излучение, но и определять тип его источника излучения: уран, цезий, иод. Правда это новшество будет реализовано только в следующих версиях устройств линии DO-RA. 

На днях «Интерсофт Евразия» получила первый патент в США и в Японии, а ранее в Китае на дозиметр-радиометр «ДО-РА» с твердотельным детектором индикации и измерения ионизирующего излучения для смартфонов и компьютеров. По словам кандидата технических наук Владимира Елина, изобретателя и руководителя проекта ДО-РА, теперь компания будет защищена при производстве и продаже дозиметра на рынках США, Японии и Китая, которые обладают огромным потенциалом в миллиарды долларов в год. По его прогнозам, разработка будет особенно востребована в местах пострадавших от ядерных катастроф, таких как Украина, Япония и на сопредельных территориях. Кроме того, команда разработчиков проектирует сейчас очень компактное устройства DO-RA.Modul для модульного смартфона Project Ara, разрабатываемого компанией Google.консультация психолога для ваших близких

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астронавты астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги виноделие вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос кошки культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы малярия мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники средневековье старение старообрядцы стартапы статистика табак такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция темная материя физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2021.