Az Egri Ho Si Minh Tanárképző Főiskola Tud. Közleményei. 1979. (Acta Academiae Paedagogicae Agriensis : Nova series ; Tom. 15)

III. TANULMÁNYOK A TERMÉSZETTUDOMÁNYOK KÖRÉBŐL - Hidasi Károly: Egri forrásvizek rádiumemanáció tartalmának vizsgálata nyomdetektorral

Az egyedi részecskék létezésének kimutatására szolgáló detektorokat négy fő csoportba oszthatjuk: — számlálók, — teleszkópok, — hodoszkópok, — nyomkövető detektorok. 1. 2. Az a-részecske detektálása nyom- (vagy üregsor-j detektorral A hagyományos detektorok ma még számos előnnyel rendelkeznek a plasztik nyomdetektorokkal szemben, ennek ellenére vannak olyan kutatási területek, ahol ezeket célszerűbb alkalmazni. Ezt mutatja az a tény is, hogy a plasztik nyomdetektorok magfizikai alkalmazása napjainkban egyre jobban terjed. A különböző típusú üveg, csillám és műanyag detektorokat először 1960-as évek elején alkalmazták töltött részecskék, kezdetben elsősorban hasadványok kimutatására. Ezen detektorok alkalmazhatóságának alapja, hogy a nehéz ionizáló részecske szilárd szigetelőanyagon való áthaladásnál erősen sugárrombolt csatornát hoz létre. Ezt nevezik primér nyomnak. Az eredeti kb. 50 Á átmérőjű csatornák kémiai maratás révén ~ 10

/um méretűre felnagyíthatok, ami lehetővé teszi az optikai mikroszkóppal való megfigyelést. A töltött részecske, pályája mentén egyrészt ionizál, másrészt atomokkal ütközve azokat kimozdítja helyükből és így rácslyukakat, illetve rácsközi atomokat hoz létre a kristályban, míg polimerek esetén új láncvégek és kémiailag reaktív helyek képződnek. A sugárkárosodás megváltoztatja az anyag kémiai viselkedését, ami azt eredményezi, hogy ezek a részek gyorsabban maródnak, mint a környezetük. Az atomi részecskék detektálásának ezen egyszerű technikája, ami a protonoktól a hasadási termekig egyaránt használható, igen széles körben nyert felhasználást például: magfizikában, magtechnikában, űrkutatásban stb. A kémiai maratással a részecskék nyomai előhívhatók és kiértékelhetők. Ezekre az empirikus ismeretekre támaszkodva használták fel a szilárdtest-nyomdetektorokat elsősorban a kapott nyomsűrűségek és a nyomok hosszának meghatározására. 1.3. A nyomüveg kialakulása A szilárdtest-detektor technikában a ma alkalmazott nyomelőhívási eljárás a kémiai maratás. A nyom kimutatása ezzel a módszerrel akkor lehetséges, ha a sugárrombolt tartomány kémiailag reaktívabb, mint maga a detektoranyag, és a primer nyomok mentén a maratási sebesség nagyobb, mint a felületi maratási sebesség (#B)

: Az 1. ábra szemlélteti a nyomüreg-kialakulás első modelljét merőlegesen beeső részecske esetén, állandó illetve #b mellett. Ha feltételezzük, hogy a sugárrombolt zónában a maratási sebesség a részecskebelépés irányában j, minden más irányban b, akkor t ideig maratva a detektor felületét a következő értékeket kapjuk: h = ü

B't a felületről lemart réteg. 383