Лічильники ядерних випромінювань

Лічильники ядерних випромінювань - прилади, що служать для реєстрації заряджених частинок, нейтронів і гамма-випромінювання. Лічильники ядерних випромінювань класифікують за характером фізичних процесів, які викликають електричні імпульси: газорозрядні, сцинтиляційні; напівпровідникові та ін. Найбільш широке застосування знаходять газорозрядні та сцинтиляційні лічильники.
Газорозрядні лічильники ядерних випромінювань мають форму циліндра, по осі якого натягнута металева нитка. Стінки циліндра - негативний електрод, а нитка - позитивний електрод. В порожнині циліндра знаходиться газ при зниженому тиску.
До електродів підводиться висока напруга. Вільні електрони і позитивні іони, що утворюються в об'ємі лічильника ядерних випромінювань пролітають зарядженими частинками, що рухаються до електродів і, осідаючи на них, утворюють у зовнішній ланцюга електричні імпульси. При реєстрації швидких нейтронів іонізація в обсязі лічильника ядерних випромінювань відбувається за рахунок ядер віддачі, які утворюються при взаємодії нейтронів з атомами водородсодержащего газу, що сповнює обсяг лічильника. При реєстрації гамма-випромінювання іонізацію в основному виробляють електрони, вибивані зі стінок лічильника ядерних випромінювань.
Різновидом газорозрядних лічильників є широко використовується в різних галузях фізики, біології, медицини, промисловості і техніки лічильник Гейгера - Мюллера. За рахунок різко неоднорідного електричного поля, створюваного циліндричним катодом і анодом у вигляді тонкої нитки, в робочому об'ємі при утворенні хоча б однієї пари іонів виникає електричний розряд. Виникаючі при цьому у зовнішній ланцюга електричні імпульси після посилення реєструються електромагнітним лічильником.

сцинтиляційний лічильник
Схема сцинтиляційного лічильника.

Сцинтиляційні лічильники (рис.) для реєстрації ядерних випромінювань складаються з сцинтилятора, ФЕУ (див. Фотоелектронний помножувач) і електричної схеми. У сцинтилляторе іонізуюча частка викликає спалах люмінесценції, яка з допомогою ФЕУ перетворюється в електричний імпульс.
Сцинтиляційні лічильники знаходять широке застосування у медицині, зокрема сцинтилятори є датчиками в лічильниках радіоактивності тіла людини. Ці лічильники дають можливість визначити вміст в організмі різних природних і штучних γ-активних і жорстких β-активних ізотопів і встановити характер поведінки цих ізотопів в нормі і патології.
Останнім часом широке застосування для реєстрації електронів, гамма-квантів і важких частинок отримали напівпровідникові лічильники ядерних випромінювань. У них електричний імпульс утворюється в результаті переміщення електронно-діркових пар, створюваних проходить іонізуючою частинкою. Завдяки малим розмірам і відсутності високовольтних джерел живлення напівпровідникові лічильники можуть з успіхом використовуватися в медичній радіології. См. також Дозиметри іонізуючих випромінювань.