O que é detecção de radiação diretamente ionizante – Definição

Partículas carregadas ( núcleos atômicos, elétrons, pósitrons, prótons, múons etc. ) podem ionizar átomos diretamente por interação fundamental através da força de Coulomb, se transportarem energia cinética suficiente. Essas partículas devem estar se movendo em velocidades relativísticas para alcançar a energia cinética necessária. Mesmo os fótons (raios gama e raios X) podem ionizar átomos diretamente (apesar de serem eletricamente neutros) através do efeito Fotoelétrico e do efeito Compton, mas a ionização secundária (indireta) é muito mais significativa.

Detecção de partículas alfa

A detecção da radiação alfa é muito específica, porque as partículas alfa viajam apenas alguns centímetros no ar, mas depositam todas as suas energias ao longo de seus caminhos curtos, portanto, a quantidade de energia transferida é muito alta.

Para descrever os princípios de detecção da radiação alfa, precisamos entender a interação da radiação com a matéria . Cada tipo de partícula interage de maneira diferente, portanto, devemos descrever a interação das partículas alfa (radiação como um fluxo dessas partículas) separadamente.

Detecção de Alpha usando Semicondutores – Detectores de Tira de Silicone

Os detectores à base de silicone são muito bons para rastrear partículas carregadas. Um detector de tiras de silício é um arranjo de implantes em forma de tiras, atuando como eletrodos coletores de carga.

Detectores de fita de silicone 5 x 5 cm ²na área são bastante comuns e são usadas em série (assim como os planos de MWPCs) para determinar as trajetórias de partículas carregadas com precisão de posição da ordem de vários μm na direção transversal. Colocados em uma bolacha de silício com baixa dopagem e totalmente empobrecida, esses implantes formam uma matriz unidimensional de diodos. Ao conectar cada uma das tiras metalizadas a um amplificador sensível à carga, é construído um detector sensível à posição. É possível obter medições de posição bidimensionais aplicando uma faixa adicional, como doping na parte traseira da bolacha, usando uma tecnologia de dupla face. Esses dispositivos podem ser usados ​​para medir pequenos parâmetros de impacto e, assim, determinar se alguma partícula carregada se originou de uma colisão primária ou foi o produto de decomposição de uma partícula primária que percorreu uma pequena distância da interação original e depois se deteriorou.

Detecção de partículas beta

A detecção da radiação beta  é muito específica, porque as  partículas beta  são mais penetrantes que as partículas alfa. Por outro lado, uma fina placa de alumínio pode detê-los.

Para descrever os princípios de detecção da radiação beta, precisamos entender a  interação da radiação com a matéria . Cada tipo de partícula interage de maneira diferente, portanto, devemos descrever a interação das partículas beta (radiação como um fluxo dessas partículas) separadamente.

Detecção de radiação beta usando contador de cintilação

Os contadores de cintilação  são usados ​​para medir a radiação em uma variedade de aplicações, incluindo medidores portáteis de pesquisa de radiação, monitoramento pessoal e ambiental de  contaminação radioativa , imagens médicas, ensaios radiométricos, segurança nuclear e segurança de usinas nucleares. Eles são amplamente utilizados porque podem ser fabricados de maneira barata e com boa eficiência e podem medir a intensidade e a energia da radiação incidente.

Os contadores de cintilação podem ser usados ​​para detectar  radiação alfa ,  beta e  gama . Eles podem ser usados ​​também para a  detecção de nêutrons . Para esses fins, diferentes cintiladores são usados.

• Partículas beta . Para a detecção de partículas beta, cintiladores orgânicos podem ser usados. Cristais orgânicos puros incluem cristais de antraceno, estilbeno e naftaleno. O tempo de decaimento desse tipo de fósforo é de aproximadamente 10 nanossegundos. Este tipo de cristal é freqüentemente usado na detecção de partículas beta. Os cintiladores orgânicos , com um  Z menor  que os cristais inorgânicos, são mais adequados para a detecção de partículas beta de baixa energia (<10 MeV).