استفاده از پراکندگی کامپتون برای شناسایی مواد

Abstract

با استفاده از تابش گاما تا انرژیهای 384 کیلو الکترون ولت و موادی با عدد اتمی کمتر از 60 که شامل اغلب مواد پیرامون ما است، برهمکنش غالب برای تابش پراکندگی کامپتون خواهد بود. در این مقاله به بررسی پراکندگی کامپتون اشعه گاما از مواد مختلف پرداخته می‌شود و اینکه چگونه می توان یک اسباب اندازه گیری قابل حمل در شناسایی مواد مختلف ممنوعه که به نحوی در داخل چمدان، لای درب اتومبیل و غیره جاسازی شده‌اند به وجود آورد. برای این منظور، استفاده از تابشی که بتواند به خوبی در مواد مختلف نفوذ کند مور نیاز است. بهترین تابش برای این منظور اشعه گاما می‌باشد که دارای انرژی لازم برای نفوذ در مواد مختلف است. یک چشمه ایده‌آل برای این منظور چشمه پرتوزای Ba133 با نیم عمر 8/10 سال است که گسیل کننده پرتوهای گاما با انرژیهایی در بازه 50 تا keV 384 می باشد. از نکات مهمی که در انتخاب آشکارساز باید درنظر داشت آشکارسازی مؤثر اشعه گاما بر واحد حجم آشکارساز است. همچنین باید نحوه کار آشکارساز در دمای معمولی و قابل حمل بودن آن‌را نیز در نظر گرفت. بدین منظور، انتخاب و استفاده از آشکارسازهایی نظیر (NaI (Tl مناسب هستند. طیفهای به دست آمده توسط پراکندگی کامپتون از مواد مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته تا هر گونه ویژگیهای ماده که باعث پراکندگی اشعه گاما شده است مشخص شود. در نهایت، با این روش می‌توان هر گونه ماده‌ای را که توسط مواد دیگر از معرض دید استتار شده باشد شناسایی کرد.