Nüvə şüalanma detektoru

Nüvə şüalanma detektoru — $\alpha$ zərrəcikləri və elementar zərrəcikləri qeydə almaq, saymaq, tərkibini təyin etmək, intensivliyini və enerji spektrlərini ölçmək üçün cihaz.

Nüvə şüalanma detektoru iki sinfə bölünür: sayğaclar və iz qeydediciləri. Sayğaclar vasitəsilə fəzanın müəyyən hissəsindən müəyyən anda keçən zərrəciklər qeyd olunur, onların enerjisi, yükü, sürəti və kütləsi təyin edilir. Heyker—Müller və Çerenkov sayğacları, lüminessent və yarımkeçirici sayğaclar belə sayğaclardandır.

İz qeydedicilərdə yüklü zərrəciyin izinin (trekinin) fotoşəkli çəkilir. Bu, qeyri-stabil zərrəciklərin parçalanma proseslərini öyrənməyə imkan verir. Vilson kamerası, diffuziya kamerası, qabarcıqlı kamera, qığılcım kamerası və qalınlaylı nüvə fotoemulsiyaları bu növ qeydedicilərdəndir.

Nüvə şüalanma detektorunun iş prinsipi yüklü zərrəciklərin detektoru işçi həcmini dolduran maddə atomlarını həyəcanlandırmasına və ya ionlaşdırmasına əsaslanır. $\gamma$ - kvantlar və neytronlar isə detektorun işçi maddəsi ila qarşılıqlı təsirləri nəticəsində yaranan yüklü zərrəciklər vasitəsilə qeyd olunur. Nüvə zərrəciklərinin maddədən keçməsi sərbəst elektronların, ionların, işıq [parıltılarının (ssintillyasiya) yaranması, həmçinin kimyəvi və istilik dəyişiklikləri ilə müşayiət olunur. Bu səbəbdən şüalanmalar və zərrəciklər Nüvə şüalanma detektorunun çıxışında yaranan elektrik siqnallarına və ya fotoemulsiyanın qaralmasına görə qeyd oluna bilər.

Nüvə şüalanma detektorunun üstünlüyü onların effektivliyi, ayırdetmə qabiliyyəti (zamana, kütləyə, elektrik yükünə və enerjiyə görə), həssaslığı və s. ilə təyin edilir.

Ən sadə Nüvə şüalanma detektoru ionlaşma kamerasıdır. Kameranın elektrodları arasında potensiallar fərqini artırdıqda, işçi həcmdə ilkin ionlaşma nəticəsində yaranan elektronlar sürətlənir və neytral qaz atomlarını ikinci dəfə ionlaşdıra bilir, buna görə də kameranın çıxışında impulsların amplitudu artır. Bu artma ilkin düşən zərrəciyin yaratdığı elektron-ion cütlərinin sayı ilə (deməli, enerjisi ilə) mütənasib olduğundan, bu rejimdə işləyən kamera mütənasib sayğac adlanır. Belə sayğac zərrəciklər selinin həm intensivliyini, həm də enerjisini ölçməyə imkan verir. Elektrik sahəsinin intensivliyinin böyük qiymətində işləyən, eyni konstruksiyalı kamera Heyker—Müller sayğacıdır.

Ssintillyasiya (lüminessent) detektorunun iş prinsipi flüoressensiya hadisəsinə əsaslanır. Nüvə zərrəcikləri ssintillyatorla (xüsusi maye, şəffaf plastmas və ya qeyri-üzvi kristal, təsirsiz qazlar və s.) qarşılıqlı təsirdə olduqda flüoressensiya nəticəsinda işıq parıltıları alınır. Bu parıltılar fotoelektron gücləndiriciləri vasitəsilə elektrik impulslarına çevrilir. İmpulsların amplitudu düşən zərrəciyin enerjisi ilə mütənasib olduğundan, bu sayğacla zərrəciklərin və ya kvantların enerjisini də ölçmək olur.

Kristal sayğaclar daha effektlidir. İş prinsipi ionlaşma kamerasındakı kimidir. İonlaşma kamerasında yüklü zərrəcik sərbəst elektron və ion yaradırsa, kristal dielektrik (almaz, ZnS və s.) sayğacda elektron-deşik cütləri əmələ gətirir. İşçi maddə kimi yarımkeçirici kristal götürülür. Yarımkeçirici Nüvə şüalanma detektoru nüvə şüalanmalarının enerji spektrlərinin ölçülməsində istifadə olunur. Sürətli zərrəciklərin enerjisini ölçmək üçün Çerenkov—Vavilov şüalanmasının qeyd olunmasına əsaslanan Çerenkov sayğacından istifadə edilir.