Технології та наука Захистить від радіації та виявить ядерну зброю: вчені створили унікальну блискавку-детектор
Радіація є небезпечним і підступним невидимим ворогом людини, часто проявляючи себе в момент, коли зробити щось уже неможливо. Вчені створили спосіб її виявлення на великих і безпечних для нас відстанях, включно зі зброєю масового ураження.
Related video
Виявлення радіоактивних матеріалів на безпечній відстані довгий час залишалося складним завданням для вчених, оскільки традиційні детектори вимагають безпосередньої близькості до джерела випромінювання, щоб виміряти частинки, які випромінюються під час радіоактивного розпаду. Однак фізики з Університету Меріленда розробили нову лазерну методику, що дає змогу дистанційно виявляти альфа-випромінювання, що може здійснити революцію в протоколах безпеки та охорони, пише Popular Mechanics.
У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!
У своєму недавньому експерименті, опублікованому в журналі Science Advances, дослідники використовували інфрачервоний імпульсний лазер на вуглекислому газі для виявлення альфа-частинок, які випромінює полоній-210, високорадіоактивна речовина. Через брак місця в лабораторії максимальна відстань виявлення була обмежена 10 метрами. Проте, команда припускає, що цей метод може бути масштабований для виявлення випромінювання з відстані понад 100 метрів, що значно перевершує можливості сучасних автономних детекторів випромінювання.
Важливо До чого готуються в Китаї: вчені КНР створили захист організму від ядерних опадів і раку
В основі цього методу лежить взаємодія між лазером і вільними електронами, що генеруються радіоактивним матеріалом. Коли альфа-частинки таких радіонуклідів, як полоній-210, взаємодіють з молекулами повітря, вони іонізують ці молекули, створюючи вільні електрони.
Лазер заряджає ці електрони енергією, змушуючи їх стикатися з іншими молекулами повітря, звільняючи додаткові електрони в каскадному ефекті, відомому як електронна лавина.
Цей процес призводить до утворення крихітних плазмових областей, схожих на мініатюрні блискавки, які розсіюють лазерне світло назад до його джерела. Аналізуючи це розсіяне світло, вчені можуть визначити наявність і рівень активності радіоактивного джерела.
Співавтор дослідження, Говард Мілчберг, так описує це явище: "Це майже як маленька кульова блискавка прямо в тому місці, де це відбувається. Інтенсивність цих плазмових утворень корелює з активністю радіоактивного матеріалу, будучи вимірюваним індикатором його присутності."
Це досягнення ґрунтується на більш ніж десятирічних дослідженнях Мілчберга і його команди, які раніше запропонували встановити таку лазерну систему на транспортні засоби для огляду міських районів і вантажних контейнерів за умови сприятливих атмосферних умов.
У 2019 році вони продемонстрували лазер середнього інфрачервоного діапазону, здатний ініціювати електронну лавину для виявлення радіації, що заклало основу для нинішнього дослідження.
Потенційні можливості застосування цієї технології великі, включно з посиленим моніторингом матеріалів, що розщеплюються, на транспортних вузлах і виявленням ядерної зброї в нових галузях, таких як космічний простір.
Дослідники продовжують удосконалювати свою систему, прагнучи збільшити радіус її дії і в кінцевому підсумку розробити практичний підхід до дистанційного виявлення радіоактивних матеріалів на значних відстанях.
Цей інноваційний метод є значним кроком уперед у технології виявлення радіації, пропонуючи чутливіший і дистанційніший спосіб ідентифікації небезпечних матеріалів, у такий спосіб покращуючи заходи безпеки та захисту в різних умовах.
Раніше Фокус писав про причину високої радіоактивності чорнобильських кабанів. Протягом десятиліть, поки інші тварини поступово відновлювалися від наслідків аварії на ЧАЕС, кабани, які проживають на території зони відчуження, продовжували бути джерелом радіації.
Також Фокус писав про те, як тисячі військових РФ зазнали опромінення в Чорнобилі. За словами співробітника АЕС Василя Давиденка, дослідника, який 25 років працював у Зоні відчуження, тут немає жодної будівлі, в яку б не зайшли росіяни. Виносили меблі, стільці та килими, а їжу готували на радіоактивних дровах.