A gamma-sugárzás mérése

Az épületekben mérhető természetes sugárzási terek (gamma-sugárzások) nagysága jóval kisebb, mint az iparban, vagy gyógyászatban használt mesterséges radioaktív források, illetve ionizáló sugárzást előállító berendezések környezetében mérhető sugárzási szintek. Ezért a beltéri gamma-sugárzás vizsgálatokhoz alacsony méréstartománnyal és megfelelő érzékenységgel bíró eszközt kell használni.

A padló, a falak és a mennyezet felszínén gyakran eltérő értékeket mérhetünk, tőlük távolodva pedig csökkenőt a radioaktivitásuk függvényében. Így egy-egy helyiség különböző pontjaiban mért eredmények összehasonlításával információt kapunk az építőanyagok radioaktivitásáról és a dózistér eloszlásáról. Az emberi test sugárterhelésének meghatározásához az 1 m magasságban mért értékeket szokás alapul venni.

Geiger-Müller (GM) csöves számlálók

A GM csövek az ionizáló sugárzások (α, β, γ-sugárzás) intenzitás mérésének egyik leggyakoribb és legismertebb eszközei. A proporcionális gáz-ionizációs detektorok családjába tartoznak és alkalmasak radioaktív anyagok jelenlétének kimutatására. Felépítését tekintve általában vékony falú hengeres fémcső, melynek közepén egy vékony drót található. A cső fala és a drótszál közé feszültséget kapcsolnak úgy, hogy a drótszál a pozitív pólus (azaz az anód) és a cső fala a negatív pólus (azaz a katód). A cső alacsony nyomású nemesgázzal van töltve (például argonnal). A nemesgázok nagyon jó szigetelők, ezért alap esetben az áramkörben nem folyik áram. Az ionizáló sugárzás részecskéi a műszer és a henger falán keresztül lépnek be a cső belsejébe. Ha a belépő részecske elegendő energiával rendelkezik, akkor ionizálja a nemesgázt - pozitív gázionokat és szabad elektronokat hozva létre. A sugárzás által keltett elektronok és ionok a pólusokra kapcsolt feszültség hatására az elektródák felé vándorolnak. Az elektronok átadva a töltésüket az anódnak, elektromos áram impulzust hoznak létre az áramhurokban. A csőben kialakuló áramimpulzusokat megszámlálva az adott radioaktív forrás erősségével arányos beütésszámot kapunk.

Szcintillációs detektorok

A gamma-sugárzás mérhető ún. szcintillációs detektorral, amelyben szerves vagy szervetlen szcintilláló ásványok a töltéssel rendelkező sugár részecskék mozgási energiáját fényfelvillanássá alakítják át. Fontos tulajdonságuk, hogy az ionizáló részecskék energiájával arányos a felvillanás intenzitása, tehát spektroszkópiai (egyes izotópok megkülönböztető kimutatása) célra is használhatók. A sugárzásnak fényenergiává való átalakítása közvetlenül valósul meg gyors töltött részecskék (pl.: protonok, alfa-részecskék és elektronok) esetében. Az elektromosan semleges gamma-fotonokból álló gamma-sugárzás hatására azonban közvetlenül nem keletkeznek detektálható fényjelek. Ezért a gamma-sugárzás detektálása a különböző folyamatok során az általa keltett elektronok révén lehetséges.

A szcintillációs detektor két fő részből áll:

• Szcintillátor: az ionizáló sugárzás hatására fényvillanásokat produkál. Lehet szilárd, folyadék vagy gáz.
• Fotoelektromos sokszorozó: a szcintillátorhoz optikailag csatolt fotoelektromos eszköz, amely a fényjelet elektromos jellé alakítja és felerősíti. A fotokatódjára jutott fényimpulzus intenzitásával arányos nagyságú elektromos impulzust szolgáltat.

Felhasznált irodalom:

2/2022. (IV. 29.) OAH rendelet Az ionizáló sugárzás elleni védelemről és a kapcsolódó engedélyezési, jelentési és ellenőrzési rendszerről