Техника - молодёжи 1997-04, страница 5

готово

К ВНЕ

Д Р Е Н И Ю

Юрий оссиискими учеными

МЕДВЕДЕВ 11 создан детектор ра-' диоактивности, который в 40 раз дешевле импортных и превосходит их по многим параметрам.

— Чудит Московским комитет по ауке и промышленным ехнологиям, - посчитали многие, узнав о выделении 500 млн руб. на создание прибора, измеряющего радиоак ивность — Их же полно. Ну, будет еще один и что от этого? А ведь действительно нужные проекты не получили ни копейки!

В самом деле, наша страна, со столь богатыми атомньми традициями, по идее, должна быть завалена разнообразными приборами регистрации радиации. Но вспомните Чернобыль... В нужном количестве не оказалось даже элементарных индивидуальных дозиметров.

А теперь по существу вопроса. Речь прежде всего шла о создании приборов, одновременно фиксирующих а-, (3- и -излучения. До сих пор они специализированы: отдельный детектор — на каждый вид радиоактивности. Но представьте, как важно в экстремальной ситуации сразу получить ясную

производствах, но выезжать с ними, что называется, в полевые условия — бессмысленно.

Физики преодолели трудность, разработав полупроводниковые датчики, в которьх нет ФЭУ. И циклоп превратился в карлика. Кроме того, по-явилас во можность не просто фиксировать сразу все виды излучений, но и оценивать энергетику частиц, а значит, идентифицировать радионуклиды.

Однако за достоинства надо платить. Цена прибора возросла многократно, достигнув 20 тыс. дол. И это не единственный недостаток. Скажем, на р п переходе датчика, куда направляется излучение, надо поддерживать высокое напряжение, а его нельзя использовать там, где повышенная влажность. Более того, из-за маленьких размеров рабочей головки датчики пришлось пециализиро вать: одни — для контроля радиоактивное и толь ко воздуха, дру ие — только фунта и т.д.

Нельзя не сказать еще об одной очень важной сфере, где ребуются портативные детекторы. Как вы думаете, почему наши спутники плохо «держатся» на орбите? Среди возможных причин — сбои в компьютерах из-за внешнего, а гпавньм образом, внутреннего радио ктивно о излучения. Ведь основа интегральных микросхем - кремний, компо-

плюсы и минусы каждого. И выбрали последний. Почему? Появились принципиально новые средства регис рации света, так называемые p-i-n диоды (пин-диоды). Они сделаны на основе кремния, очень миниатюрны, не боятся влаги, для их питания хватает 50 В. Значит, решается проблема габаритов и веса, повышается надежность, их проще эксплуатировать.

Но этого мало. Физиками где-то в конце 80-х гг бь ли разработаны так называемые фосфич-детек-торы, с помощью которых можно измерять одновременно различные виды излучений Они состоят из двух частей: толстого органического сцин-тиллятора и нанесенного на него тонкого слоя CeJ-сцинтилля ора. При попадании на них излучения, в первом гада яется длительная вспышка, во втором — короткая. Обе усиливаются пин-диодом, затем разделяются на простом электронном устройстве по длительности и преобразуются в электрический ток: «медленный» и быстрый».

По соотношению их величин и судят, какие частицы и в каком количестве присутствуют в излучении.

Но оказывается, можно вообще обойтись одним сцинтилляторо 1. Вспомним из курса физики, что в

ирспушов,

И ДЛЯ КВАРТИР

картину, что произошло, от какой конкретно радиоактивности надо защищаться.

Далее — радон. Все знают, насколько опасно соседство с этим газом. Например, если он выделяется из стен дома или из грунтовых вод, проса-чившихся в подвал о человек вполне може получить такую же дозу, как и в урановых рудниках.

Кто-то скажет: есть какие-то опасения — пригласите санэпидемстанцию, она запросто измерит содержание радона.

Верно. Но не все так просто. Во-первьх, отечественных приборов ныне нет. Только импортные, которые крайне дороги И далеко не в каждом, даже крупном городе, они имеются. Во-вторых, радон коварен. Целый месяц он может себя никак не проявлять, его содержание — в норме. Но вот изменились климатические условия, скажем, пошел дождь, поднялись грунтовые воды — и произошел выброс. Значит, контроль должен быть не разовый, а в течение достаточно длительного времени. Как это обеспечить, если приборов раз два и обчелся?

И в третьих... Но здесь уже надо пояснить, какие датчики применяются. Ко да то наиболее распространенным ме одом ре истрации радиоактивности была сцинтилляция. Излучение, попадая в специально подобранный материал, вызывает кратковременную вспышку, которая усиливается фото-ум ожителем (ФЭУ). Плюсь этого метода, по сравнению с дру ими — высокая разрешающая способность более высокая точность измерений и простота их проведения. Минусы — для фиксации аждого вида излучений требовался свой датчик, так как е о материал реагировал только на определенные частицы.

Следующий изъян - большие габариты и вес прежде все о из-за применения ФЭУ. К тому же эти устроис ва очень чувствительны к условиям экс-плуатаци например, боятся тряски и т.д. Поэтому сцинт лляционные детекторы использовали в стационарных условиях, скажем, на АЭС или атомных

Только такой маленький универсальный прибор (на переднем плане), да еще измеряющий сразу все виды радиоактивности, может обеспечи ь своевременный контроль радиации, а значит, безопасность каждого из нас.

зитные материалы, которые обладают высокой природной радиоактивностью.

Конечно, понятие «высокая > — относительно. Скажем, с 1 см материала за 1000 ч вылетает всего одна а-частица. Казалось бь мизер. Но если именно в этот момент ячейка памяти ЭВМ работает в режиме записи или воспроизведения? Происходят сбои в информации. Чем их больше, тем существенней накапливается ошибка, что, в конечном счете, приводи к по ере управляемости и аварии Значит, контролировать качество сырья надо еще при его добыче и обработке.

Итак, подведем итог. С одноС стороны, имелись самые разнообразные приборы регистрации радиоактивности. С другой, такие ко орые были бы чувствительны, мобильны, универсальны, дешевы — не выпускались.

Еще в 1993 г. правительство Москвы ввело требование: все строительные материалы должны проверяться на радиоактивность, а сооружаемые объекты — на наличие радона. И когда специалисты НИИ ядерной физики МГУ и НПО «Композит» предложили создать новые детек оры Московский Комитет по науке и промышленным технологиям «отвалил» крупную сумму.

— Мы долго прикидывали, каким должен быь новый прибор, — рассказывает ведущий научный сотрудник этого НИИ Николаи Еремин — Полупроводниковым или сцинтилляторным? Оценивали

атоме электроны располагаются в двух энергетических зонах: валентной и проводимости. Между ними — запрещенная, где им находиться нельзя. Впрочем, запрет нетрудно обойти: достаточно ввести в материал такую примесь, чтобы в запрещенной зоне возник новый разрешенный уровень, где распола аются так называемые примесные электроны. Если радиоактивное излучение их «выбивает», то появляется «медленная» вспышка и соответствующий по силе ток При выбивании электронов из зоны провод iмости, свет и ток «быстрые».

Так, собрав воедино идеи, накопленные в фундаментальной физике, придумав еще ряд усовершенствований, специалистам НИИЯФ и НПО «Композит» удалось создать датчик, удовлетворяющий самым разнообразным требованиям. Его цена 3 млн руб. — в 40 раз меньше, чем зарубежных, кстати, уступающих российскому по многим параметрам.

Стоит ли удивляться, что разработкой заинтересовались на Западе, в частности в Италии и Канаде. Поддержали физиков в Санэпидемнадзоре и Госкомприроде Москвы.

А теперь опустим :я на землю. В Московском Комитете по науке и промышленным технологиям сменилось руководство, и сразу же отношение к датчику стало иным. Финансирование прекратилось. Но тут уж удивляться, пожалуй, нечему. Подобных примеров, к сожалению, более, чем достаточно. ■

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 4 ' 9 7

3