Schematisk bild av en möjlig inställning för detektering av radioaktivt material inuti en behållare. Upphovsman:UNIST
En ny studie, anslutet till UNIST har introducerat en metod för fjärrdetektering av farliga radioaktiva ämnen. Med hjälp av denna nyutvecklade detektionsenhet, detektering av olika typer av radioaktiva material kan göras på avstånd.
I deras studie, publicerad i majnumret av den prestigefyllda tidskriften, Naturkommunikation , Professor Eunmi Choi i naturvetenskap och hennes team demonstrerade en metod med högre känslighet som använder pulserande elektromagnetiska vågor med hög effekt för att detektera en radioaktiv källa.
Ett ämne sägs vara radioaktivt om det innehåller atomer med instabila kärnor och avger kärnstrålning i form av alfapartiklar, betapartiklar eller gammastrålar. Uran-235 (U-235) är en isotop av uran som ofta används för kärnkraftsproduktion och, som alla andra radioaktiva isotoper som används inom medicin, det har också använts för diagnos och behandling av sjuka organ och tumörer. De är viktiga för mänskligheten, men kan få ödesdigra konsekvenser om det oavsiktligt läcker ut eller används som vapen.
Fjärrdetektering av radioaktivt material är omöjligt när mätplatsen är långt från källan. Verkligen, en typisk strålningsdetektor, som Geiger-Muller räknare har tekniska begränsningar i fjärrdetektering av källor. Till exempel, de kan detektera 1 milli Curie (mCi) Cobalt-60 (60Co) på ett maximalt avstånd av 3,5 meter, men är ineffektiva när det gäller att mäta lägre nivåer av radioaktivitet eller på längre avstånd.
I studien, Professor Choi och hennes forskargrupp beskrev den experimentella demonstrationen av realtidsdetektering av radioaktivt material med hjälp av en högeffektspulsad millimetervågskälla. De demonstrerade upptäckten av 0,5 μg kobolt-60 från 120 cm avstånd, det maximala avståndet som laboratoriet tillåter.
Professor Eunmi Chois forskargrupp poserar för ett gruppfoto i deras laboratorium på UNIST. Från vänster är WonJin Choi, Ashwini Sawant, Mun Seok Choe, Dongsung Kim, och Ingeun Lee. Kredit:UNIST
"Med befintlig teknik, fjärrdetektering av radioaktivt material är omöjligt när mätplatsen är långt från den radioaktiva källan, " säger Dongsung Kim (Kombinerad M.S./Ph.D.-student i fysik), studiens första författare. "Detekteringskänsligheten har ökat till 4, 800 gånger, jämfört med konventionell teoretisk känslighet, möjliggör detektion av mycket små mängder strålning. "
"Beroende på vilken utrustning som används, denna metod kan skala för att detektera radioaktivitet på avstånd av minst tiotals kilometer och möjligen så långt som 100 km, säger professor Choi.