Všechny metody detekce jaderného záření využívají interakce záření s prostředím. Protože bezprostředně je možno registrovat pouze nabité částice, je nutno neutrální částice nejprve změnit na nabité částice. V případě neutronů se k tomu využívá jaderných reakcí, nejčastěji reakce n+105B®73Li+a.
Počítače založené na ionizaci prostředí
Při průchodu pracovní oblastí detektoru vytváří nabitá částice podél své
dráhy páry iontů. Počet těchto párů je úměrný energii částice a měrné
ionizaci částice.
Podle pracovního prostředí dělíme počítače založené na ionizaci na tři typy:
plynové, polovodičové a scintilační.
Plynový počítač využívá ionizačních účinků záření v plynech. Má válcový tvar, kovová fólie na vnitřní straně válce tvoří katodu, tenký drát v ose válce anodu (obrázek 18). Detektor je naplněn vhodným plynem nebo směsí plynů a na elektrody je vloženo stejnosměrné napětí, podle typu detektoru 400-2000 V. Vnikne-li částice záření do detektoru, ionizuje podél své dráhy plyn a vzniká mnoho kladných iontů a elektronů, které se pohybují k příslušné elektrodě. Každá částice tak vyvolá krátký proudový impuls. Záření lze tedy registrovat buď změřením proudu, procházejícího obvodem, nebo napěťových pulsů na pracovním odporu, odpovídajících průchodu jednotlivých částic. Pokud proud, procházející obvodem, odpovídá pouze iontům vzniklým při průchodu částice, mluvíme o tzv. ionizačních komorách. Při zvýšení napětí na detektoru budou ionty ještě urychleny a samy budou vyvolávat další ionizaci plynu. V pracovním prostoru tak bude docházet k sekundární ionizaci a počet iontů sebraných na elektrodách se bude k-krát zvětšovat. Tyto počítače se nazývají proporcionální počítače. Při práci s neutrony dosáhly velkého rozšíření proporcionální počítače plněné BF3. Při dalším zvyšování napětí na detektoru bude již sekundární ionizace tak velká, že už při vzniku jednoho páru iontů dojde k zaplnění celého pracovního objemu detektoru objemovým nábojem. Počítače, pracující v tomto režimu, se nazývají Geiger-Müllerovy počítače.
Princip polovodičového detektoru je obdobný jako u detektoru plynového, aktivní oblastí detektoru je však polovodič (obrázek 19). Detektor je tvořen křemíkem nebo germaniem typu p nebo n, na němž je vytvořena vrstva polovodivého materiálu opačného typu. Na detektor se vloží vysoké napětí tak, že záporná polarita je připojena k materiálu p a kladná k n. Tím se volné nosiče náboje začnou stěhovat k příslušným elektrodám a na rozhraní p/n vzniká určitý prostor s vysokým odporem (tzv. citlivá oblast), protože je v něm velmi malá koncentrace volných nosičů. Vnikne-li částice záření do citlivé oblasti, vytváří ionizací podél své dráhy páry elektron-díra. Takto vzniklé nosiče náboje migrují k příslušným elektrodám, což se projeví vznikem krátkého proudového impulsu, který je dále detekován.
Scintilační detektory využívají fluorescenčních vlastností některých
látek13.
Při ionizaci, vyvolané nabitou částicí, vznikají v atomech scintilátoru excitace,
z nichž část přechází do normálního stavu přes zářivá centra, schopná
emitovat viditelné nebo ultrafialové záření. Záblesk v scintilátoru je pak
detekován fotonásobičem, který jej převádí na elektrické impulsy.
Jaderné fotoemulse
Ionizující částice aktivuje při průchodu bromid stříbrný a vytváří latentní
obraz, který lze po vyvolání pozorovat.
13Fluorescence je jev, kdy jisté látky absorbují světlo úzké spektrální oblasti a okamžitě emitují světlo v jiné spektrální oblasti.
