Дешевый светящийся дозиметр

16.05.2012

С ростом опасности ядерного терроризма и контрабанды радиоактивных материалов особенно актуальными становятся вопросы создания дешевых и простых способов выявления радиационного излучения.

Исследователи из Научно-исследовательского института Джорджии разработали уникальное вещество на основе наночастиц редкоземельных элементов, галогенидов и оксидов, которое светятся в присутствии радиоактивных материалов.

В настоящее время широко используются два типа детекторов радиации: сцинтилляционные и твердотельные. Первые обычно сделаны на основе монокристалла йодида натрия или подобного материала, а второй - на основе полупроводниковых материалов, таких, как германий. Обе технологии могут надежно обнаружить гамма-лучи и субатомные частицы, испускаемые радиоактивными веществами. Например, когда гамма-лучи попадают на кристалл сцинтилляционного детектора, возникают световые вспышки, которые преобразуются в электрические импульсы. В твердотельных детекторах гамма-лучи преобразуются непосредственно в электрические импульсы.

При всех своих достоинствах обе технологии имеют существенные недостатки. Так, сцинтилляционные детекторы требует больших, дорогих и сложных в изготовлении кристаллов, которые, к тому же, хрупки и очень боятся влаги. Твердотельные детекторы более чувствительны, но высокочистые монокристаллы германия изготовить еще сложнее, к тому же, такие детекторы могут обнаруживать радиацию лишь с небольшого расстояния. Кроме того, температура германия должна быть очень низкой -200 градусов по Цельсию, что затрудняет использование твердотельных детекторов.

Новый композитный материал представляет собой нанопорошок, состоящий из 20-нм наночастиц гадолиния и бромида церия с добавлением кремния и оксида алюминия. Изготовить нанопорошок намного легче, чем большой высокочистый монокристалл.

Гадолиний эффективно поглощает гамма-излучение и направляет его энергию на атомы церия, которые начинают излучать свет. Таким образом нанопорошок выступает в качестве эффективного сцинтиллятора и может заменить дорогие и сложные в эксплуатации современные детекторы радиации.

<< Назад: Все живое мельчает 16.05.2012

>> Вперед: Следующая станция - аэродинамическая 15.05.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Твердотельные батареи Panasonic 04.10.2025

Твердотельные аккумуляторы считаются следующим шагом в эволюции энергосистем: в отличие от традиционных литиево-ионных, они не содержат жидкого электролита, что существенно снижает риск возгорания и утечки. Именно на это делает ставку Panasonic, намереваясь завершить подготовку первых образцов к марту 2027 года, то есть к концу 2027 финансового года. Как сообщил технический директор подразделения Panasonic Energy Сеичиро Ватанабе, после выпуска опытных моделей клиенты проведут тесты, которые могут занять около двух лет, прежде чем начнется полноценное серийное производство. Хотя основным направлением для компании по-прежнему остаются литиево-ионные аккумуляторы, Panasonic стремится использовать свой опыт в сфере электромобильных технологий, чтобы выйти на новые рынки - прежде всего в области роботов и промышленных систем. На этом направлении японская корпорация намерена соперничать с такими компаниями, как TDK, уже закрепившимися в сегменте твердотельных решений. Интерес к новой ...>>

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Случайная новость из Архива Нейроны оценивают выгоду от привычки 03.09.2015 Привычкой называют глубоко укорененную форму поведения, которая срабатывает независимо от нашего сознания: мы не задумываясь находим утром путь на кухню и на автомате заходим в транспорт или садимся в машину. Считается, что привычные действия помогают разгрузить мозг от рутины, позволяя ему заняться чем-то более важным - точнее, не весь мозг, а префронтальную кору, наш главный аналитический центр, отвечающий за высшие когнитивные функции. Сама же привычка уходит в подкорковые структуры, называемые базальными ганглиями. (Уточним, что сейчас мы говорим о безобидных поведенческих ритуалах, а не о зависимостях от алкоголя, никотина и т. д.) Группа Энн Грейбил (Ann Graybiel) в Массачусетском технологическом институте уже не первый год занимается выяснением нейронных механизмов привычки. Некоторое время назад им удалось показать, что схема рутинных действий хранится не только в подкорковых областях, но и в префронтальной коре, и как раз благодаря коре поведенческие ритуалы могут быть восстановлены, даже когда кажется, что они уже прочно забылись. Что же до их появления, то здесь удалось выяснить, что автоматизмы в поведении рождаются в так называемом стриатуме, или полосатом теле, которое относится как раз к подкорковым базальным ганглиям. Причем это сопровождается изменениями в электрических ритмах: гамма-волны, возникающие при освоении новой информации, сменяются бета-волнами, когда происходит закрепление материала. Эксперименты с обезьянами показали, что в формировании привычки активно участвуют около 1 600 нейронов полосатого тела. Животные просматривали на экране узор из точек, и, если там была особая, выделенная точка, получали порцию вкусного сока. Когда взгляд натыкался на ту самую точку (которая программировалась случайно), ее цвет менялся - это означало, что угощение скоро появится. Со временем глаза животных стали повторять привычный маршрут - обезьяны по привычке выполняли заученное действие в надежде, что там снова появился знак угощения. Наблюдая одновременно за активностью нервных клеток, исследователи обнаружили, что формирование рутинного поведения сопровождается характерными нейронными сигналами, как бы обозначающими начало и конец записываемой программы. Особенно их заинтересовал второй, конечный сигнал. Поначалу он возникал в разные периоды времени, но потом сосредоточился в 400-миллисекундном промежутке, отделявшем взгляд на "наградную" точку от самого вознаграждения. С постепенным закреплением привычки, то есть с каждым повторным действием активность нервных клеток во временнОм окне становилась все сильнее. Такая корреляция наводила на мысль, что конечная нейронная активность служит для закрепления повторяющегося действия, что здесь происходит окончательный анализ того, стоит ли усваивать новый поведенческий ритуал или нет. Действительно, оказалось, что оформление финального сигнала зависело от таких условий, как время, которое тратилось на просмотр точек, и качество вознаграждения. Например, чем меньше уходило времени на то, чтобы пробежать глазами экран с рисунком, тем четче формировался финальный сигнал и тем сильнее он был. Причем одни нейроны реагировали только на время, затраченное на поиск нужной точки, другие - только на награду, третьи учитывали оба параметра. Иными словами, у всякой привычки есть своя цена, и в мозге существует специальная система, которая сравнивает выгоду от закрепления некоей схемы поведения и те затраты, которые требует новый ритуал. И привычка будет сформирована в том случае, если выгода от нее с лихвой перекроет расход времени и сил. Конечно, сравнение не всегда получается адекватным, и, очевидно, многие психоневрологические расстройства, для которых характерно навязчивое поведение, связаны как раз с неверной оценкой плюсов и минусов от каких-то автоматических действий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025