PRINCIPIOS
DE DETECCIÓN DE LA RADIACIÓN
TIPO DE DETECTOR
I.
INMEDIATOS
a. Por ionización
1.
Gaseosos
Los detectores gaseosos están básicamente
constituidos por un recinto conteniendo un gas, sometido a un campo eléctrico
producido por una diferencia de potencial aplicada entre dos electrodos (uno de
los cuales cumple, en general, la función de contener ese gas).
·
Cámaras de
Ionización
Las cámaras de ionización se emplean
fundamentalmente para la determinación de la intensidad de campos de radiación;
en efecto, la intensidad media de corriente a través de una cámara de
ionización resulta directamente proporcional a la tasa de fluencia de las
partículas y a la energía de las mismas, ya que al incrementarse cualquiera de
ellas, aumenta el número de iones generados y, consecuentemente, la intensidad
media de corriente.
·
Contadores
proporcionales
La amplitud de los impulsos obtenidos
guarda proporcionalidad tanto con la energía transferida por la partícula
ionizante incidente que interactúa con el detector como con la tensión de
polarización de los electrodos. En estos detectores, para igualdad de energía
de la partícula ionizante, la amplitud del impulso eléctrico obtenido es mayor
que el de las cámaras de ionización, por lo que se los puede emplear en el
contaje de eventos.
·
Contadores
Geiger-Müller
La principal característica de un contador
Geiger-Müller es que la amplitud de la señal eléctrica es independiente de la
energía y naturaleza de la partícula, resultando la de mayor amplitud obtenible
con la configuración del detector gaseoso utilizado.
2.
Semiconductores
Se asemeja a la cámara de ionización,
donde el medio ionizable, en vez de un gas, consiste en un semiconductor (Ge o
Si) de alta resistividad. La alta resistividad se alcanza mediante la formación
de zonas del material exentas de portadores libres (zonas de carga espacial).
VENTAJAS
·
La alta densidad del medio
ionizado;
·
La energía necesaria es
aproximadamente 10 veces menor que en los gases, y 100 veces menor que en un
centellador.
·
Elevada la resolución en tiempo.
b.
Por excitación
1.
De centelleo
Cuando
una partícula ionizante incide en un material, puede interactuar de acuerdo al
mecanismo que corresponda al tipo de partículas, a su energía y al material de
que se trate, produciendo partículas cargadas que se mueven en su interior. En
ciertos materiales, denominados centelladores, pequeña fracción de la energía
cinética de las partículas secundarias es convertida en energía luminosa; el
resto se transfiere al medio como calor o como vibraciones de su red cristalina.
La fracción de la energía que se convierte en luz (definida como eficiencia de
centelleo) depende, para un dado centellador, de la naturaleza de la partícula
y de su energía. En algunos casos, la eficiencia puede ser independiente de la
energía de la partícula, permitiendo una proporcionalidad directa entre la
intensidad del impulso luminoso y la energía.
PUEDEN
SER:
- Centelladores inorgánicos: Los centelladores
inorgánicos son cristales que poseen, en general, mejor rendimiento luminoso y
linealidad que los orgánicos, pero tienen menor velocidad de respuesta. El
mecanismo de centelleo en estos materiales depende de los estados de energía
determinados por su red cristalina.
- Centelladores orgánicos: El proceso de fluorescencia
en los centelladores orgánicos se genera a partir de transiciones en la
estructura de los niveles de energía dentro de una misma molécula y, por lo
tanto, es independiente del estado físico del material
II.
RETARDADOS
a.
Por ionización
1.
De película fotográfica
Los electrones liberados por la radiación
neutralizan al ion Ag+ transformándolo en plata metálica, lo que constituye la
formación de la denominada imagen latente por pocos átomos de plata de un grano
(que típicamente tiene del orden de 1010 Ag+). La cantidad de granos de bromuro
que han sufrido esta transformación, así como el número de iones plata
convertidos en cada grano, es función de la dosis absorbida.
b.
Por excitación
1. termoluminiscentes
Los detectores termoluminiscentes (TLD, en
inglés) son detectores pasivos e integradores que permiten realizar la
determinación de dosis y discriminar las componentes de distintos campos de
radiación. El fundamento de su uso está basado en el fenómeno de luminiscencia.
