¿Qué es la detección de radiación ionizante directa? Definición

Detección de radiación directamente ionizante. Las partículas cargadas (núcleos atómicos, electrones, positrones, protones, muones, etc.) pueden ionizar átomos directamente por interacción fundamental a través de la fuerza de Coulomb. Dosimetría de radiación

Las partículas cargadas ( núcleos atómicos, electrones, positrones, protones, muones, etc. ) pueden ionizar los átomos directamente por interacción fundamental a través de la fuerza de Coulomb si lleva suficiente energía cinética. Estas partículas deben moverse a velocidades relativistas para alcanzar la energía cinética requerida. Incluso los fotones (rayos gamma y rayos X) pueden ionizar átomos directamente (a pesar de que son eléctricamente neutros) a través del efecto fotoeléctrico y el efecto Compton, pero la ionización secundaria (indirecta) es mucho más significativa.

Detección de partículas alfa

La detección de la radiación alfa es muy específica, porque las partículas alfa viajan solo unos pocos centímetros en el aire pero depositan todas sus energías a lo largo de sus caminos cortos, por lo que la cantidad de energía transferida es muy alta.

Para describir los principios de detección de la radiación alfa, debemos comprender la interacción de la radiación con la materia . Cada tipo de partícula interactúa de manera diferente, por lo tanto, debemos describir la interacción de las partículas alfa (radiación como flujo de estas partículas) por separado.

Detección de alfa utilizando semiconductores – Detectores de tiras de silicio

detector de tiras de silicio - semiconductores
Detector de tiras de silicona Fuente: micronsemiconductor.co.uk

Los detectores a base de silicio son muy buenos para rastrear partículas cargadas. Un detector de tiras de silicio es una disposición de implantes en forma de tiras que actúan como electrodos colectores de carga.

Detectores de tiras de silicona 5 x 5 cm 2en el área son bastante comunes y se utilizan en serie (al igual que los planos de MWPC) para determinar las trayectorias de partículas cargadas a precisiones de posición del orden de varios μm en la dirección transversal. Colocados en una oblea de silicio completamente empobrecida y dopada, estos implantes forman una matriz unidimensional de diodos. Al conectar cada una de las tiras metalizadas a un amplificador sensible a la carga, se construye un detector sensible a la posición. Se pueden lograr mediciones de posición bidimensionales aplicando una tira adicional como dopaje en la parte posterior de la oblea mediante el uso de una tecnología de doble cara. Dichos dispositivos se pueden usar para medir pequeños parámetros de impacto y, por lo tanto, determinar si alguna partícula cargada se originó a partir de una colisión primaria o si fue el producto de descomposición de una partícula primaria que viajó una pequeña distancia desde la interacción original y luego se descompuso.

Detección de partículas beta

La detección de la radiación beta  es muy específica, porque las  partículas beta  son más penetrantes que las partículas alfa. Por otro lado, una delgada placa de aluminio puede detenerlos.

Para describir los principios de detección de la radiación beta, debemos comprender la  interacción de la radiación con la materia . Cada tipo de partícula interactúa de manera diferente, por lo tanto, debemos describir la interacción de las partículas beta (radiación como un flujo de estas partículas) por separado.

Detección de radiación beta usando el contador de centelleo

Los contadores de centelleo  se utilizan para medir la radiación en una variedad de aplicaciones que incluyen medidores de medición de radiación de mano, monitoreo personal y ambiental de  contaminación radiactiva , imágenes médicas, ensayos radiométricos, seguridad nuclear y seguridad de plantas nucleares. Son ampliamente utilizados porque pueden fabricarse de manera económica pero con buena eficiencia, y pueden medir tanto la intensidad como la energía de la radiación incidente.

Los contadores de centelleo se pueden usar para detectar  la radiación alfa ,  beta y  gamma . Se pueden usar también para la  detección de neutrones . Para estos fines, se utilizan diferentes centelleadores.

  • Las partículas beta . Para la detección de partículas beta, se pueden usar centelleadores orgánicos. Los cristales orgánicos puros incluyen cristales de antraceno, estilbeno y naftaleno. El tiempo de descomposición de este tipo de fósforo es de aproximadamente 10 nanosegundos. Este tipo de cristal se usa con frecuencia en la detección de partículas beta. Los centelleadores orgánicos , que tienen una  Z más baja  que los cristales inorgánicos, son los más adecuados para la detección de partículas beta de baja energía (<10 MeV).

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