Американские инженеры из Массачусетского технологического института в Бостоне предложили новый метод обнаружения радиоактивных материалов с помощью детекторов на основе керамики.
Поскольку керамические детали общедоступны, способ обещает удешевить контроль за перемещением ядерных элементов. Исследование опубликовано в научном журнале Advanced Materials (AdvMat).
«Наш подход предполагает использование материалов и механизмов, сильно отличающихся от используемых в настоящее время детекторов, с потенциально огромными преимуществами с точки зрения снижения стоимости, способности работать в суровых условиях и упрощения обработки», — отметил руководитель исследовательского группы, профессор Гарри Таллер.
Керамика состоит из мельчайших зерен-кристаллитов, которые уплотняются и обжигаются при высоких температурах с образованием плотной структуры. Когда ионы проходят через материал, некоторое количество частиц задерживается между гранулами.
Идея керамических датчиков основана на том, что выделяемое при распаде ядерных элементов гамма-излучение воздействует на кристаллиты, позволяя ионам течь сквозь них быстрее. Это ускорение ионного потока легко обнаружить с помощью электроники.
Современные сенсоры радиации изготавливают из чрезвычайно чистых монокристаллов, которые сложны в обработке и требовательны к сырью. Создание керамических аналогов позволит не только удешевить производство радиационных детекторов, но и масштабировать его, создавая большие устройства.
Кроме того, керамика выдерживает температуру до 426 °C, что позволяет использовать ее в экстремальных условиях, отметили ученые.