Un detector portabil pentru depistarea radiațiilor

Cercetătorii de la Universitatea din Jyväskylä, în colaborare cu Autoritatea Finlandeză pentru Siguranță Radiologică și Nucleară (STUK), au dezvoltat un nou tip de detector portabil multifuncțional, capabil să identifice toate tipurile de radiații ionizante. Noul dispozitiv promite să transforme activitatea din domenii critice precum energia nucleară, medicină, protecția civilă, securitatea națională și inspecțiile de reglementare.

Un instrument „cuțit elvețian” pentru radioprotecție

"Detectorul are capabilități de măsurare versatile", afirmă Kari Peräjärvi, consilier principal la STUK și profesor asociat în cercetarea siguranței radiologice la Universitatea din Jyväskylä. "Permite obținerea rapidă a unei imagini de ansamblu în situații necunoscute, ceea ce îmbunătățește semnificativ securitatea. Dimensiunea compactă și capacitatea de a măsura diferite tipuri de radiații îl fac ideal pentru lucrul pe teren, eliminând necesitatea transportului mai multor detectoare separate."

Detectează toate tipurile de radiații ionizante

Radiația ionizantă include patru tipuri principale: radiația alfa (nuclee de heliu), beta (electroni sau pozitroni), radiația electromagnetică (X și gamma) și radiația cu neutroni. Noul dispozitiv detectează toate aceste tipuri, într-o singură unitate compactă.

"Capacitatea de a detecta radiațiile alfa și beta permite identificarea contaminării radioactive pe diverse suprafețe", explică Ville Bogdanoff, doctorand la Universitatea din Jyväskylä. "Poate fi utilizat pentru a detecta surse radioactive care prezintă scurgeri sau substanțe radioactive lichide. De exemplu, pot fi analizate mostre prelevate cu șervețele direct pe teren."

Pentru radiațiile gamma, extrem de penetrante, dispozitivul poate determina nu doar prezența, ci și direcția sursei de emisie. Această sensibilitate direcțională este o funcție unică la acest nivel de miniaturizare și este esențială pentru identificarea rapidă a surselor radioactive în controale sau în prevenirea traficului ilicit de materiale nucleare. În plus, detectorul poate identifica neutronii, atât prin detecție directă, cât și indirectă.

"Detectarea radiației cu neutroni este crucială pentru identificarea materialelor nucleare care conțin plutoniu", adaugă Bogdanoff. "Această funcționalitate permite și caracterizarea mai precisă a surselor de neutroni."

Tehnologie Phoswich: cinci detectoare într-un singur dispozitiv

Noul detector utilizează tehnologia Phoswich (phosphor sandwich) în combinație cu electronica digitală integrată. Acest sistem constă în straturi multiple de materiale scintilatoare, fiecare sensibil la un anumit tip de radiație.

"Detectorul este compus din cinci straturi diferite de scintilatori, ordonate precis", explică Bogdanoff. "Practic, sunt cinci detectoare diferite într-un singur pachet."

Această abordare permite simplificarea electronicii și miniaturizarea întregului sistem. Prototipul actual cântărește sub două kilograme, iar în viitor ar putea fi și mai ușor prin utilizarea fotomultiplicatoarelor pe bază de siliciu.

De la prototip la produs comercial

Tehnologia este deja brevetată și în curs de explorare pentru comercializare. Datorită caracterului său modular, sistemul poate fi adaptat pentru o gamă largă de aplicații, inclusiv în sisteme portabile tip rucsac, portaluri de monitorizare radiologică, platforme fixe sau mobile, precum și drone terestre sau aeriene.

"Următorul pas este identificarea partenerilor de afaceri pentru a transforma această inovație într-un produs de piață", spune Peräjärvi. "Ne propunem să dezvoltăm o familie completă de instrumente de detecție a radiațiilor, adaptate diferitelor nevoi industriale și instituționale."

Concluzii

Prin combinarea funcționalităților multiple într-un singur dispozitiv compact, detectorul portabil dezvoltat de cercetătorii finlandezi reprezintă un progres semnificativ în domeniul siguranței radiologice. Capabil să detecteze și să diferențieze toate tipurile de radiații ionizante, inclusiv direcția surselor gamma, acest instrument oferă o soluție eficientă și rapidă pentru situații critice și inspecții de teren. Inovația deschide noi perspective pentru protecția populației, controlul materialelor radioactive și intervenții rapide în cazuri de urgență nucleară.