Телефон может зафиксировать полученную дозу радиации
19.01.2019 878 0
Ученые нашли способ превратить распространенные в современных электронных устройствах компоненты в детекторы радиоактивного излучения. Этот метод намного быстрее и точнее, чем применяемые сегодня способы портативной регистрации. Результаты исследования опубликованы в журнале Radiation Measurements.
В большинстве устройств в качестве резисторов используются керамические компоненты. Их можно найти в компьютерах, телефонах и даже небольших фитнес-трекерах. Они называются SMD-резисторы (Surface Mounted Device — устройство, прикрепляемое по технологии поверхностного монтажа). Это миниатюрные элементы обычно квадратной или прямоугольной формы и очень низкого профиля.
В новой работе ученые выяснили, что проникающая внутрь керамических компонентов радиация приводит к перераспределению электронов по дефектам кристаллической решетки. Если подвергнутый такому воздействию резистор нагреть до нескольких сотен градусов Цельсия, то он начнет светиться, причем длина волны этого излучения будет характеризовать распределение электронов внутри вещества. Авторы показали, что, анализируя этот свет, можно определить полученную дозу радиоактивного излучения.
В рамках тестирования метода авторы облучили SMD-резисторы дозами в 0,005, 0,015, 0,03, 0,06, 0,125, 0,25 и 0,5 грей. В этих величинах измеряют поглощенную дозу ионизирующего излучения. Получение дозы в 1 грей с 50-процентной вероятностью вызовет лучевую болезнь. Для малых доз точность составила 10 миллигрей, а для наибольшей — 50 миллигрей, то есть 10%. По оценкам ученых, такой тест достаточно точен для принятия решения о необходимости срочного лечения радиационного отравления, которое может потребоваться при поглощенной дозе радиации от одного до нескольких грей. Также эту же методику можно использовать для определения повышенного риска заболевания раком. Самым значимым препятствием к использованию системы является дороговизна оборудования для изучения резисторов: полный комплект стоит около $150000.
В большинстве устройств в качестве резисторов используются керамические компоненты. Их можно найти в компьютерах, телефонах и даже небольших фитнес-трекерах. Они называются SMD-резисторы (Surface Mounted Device — устройство, прикрепляемое по технологии поверхностного монтажа). Это миниатюрные элементы обычно квадратной или прямоугольной формы и очень низкого профиля.
В новой работе ученые выяснили, что проникающая внутрь керамических компонентов радиация приводит к перераспределению электронов по дефектам кристаллической решетки. Если подвергнутый такому воздействию резистор нагреть до нескольких сотен градусов Цельсия, то он начнет светиться, причем длина волны этого излучения будет характеризовать распределение электронов внутри вещества. Авторы показали, что, анализируя этот свет, можно определить полученную дозу радиоактивного излучения.
В рамках тестирования метода авторы облучили SMD-резисторы дозами в 0,005, 0,015, 0,03, 0,06, 0,125, 0,25 и 0,5 грей. В этих величинах измеряют поглощенную дозу ионизирующего излучения. Получение дозы в 1 грей с 50-процентной вероятностью вызовет лучевую болезнь. Для малых доз точность составила 10 миллигрей, а для наибольшей — 50 миллигрей, то есть 10%. По оценкам ученых, такой тест достаточно точен для принятия решения о необходимости срочного лечения радиационного отравления, которое может потребоваться при поглощенной дозе радиации от одного до нескольких грей. Также эту же методику можно использовать для определения повышенного риска заболевания раком. Самым значимым препятствием к использованию системы является дороговизна оборудования для изучения резисторов: полный комплект стоит около $150000.
Комментарии
Читайте также: