В случае ядерной катастрофы персональную электронику можно будет использовать в качестве надежных дозиметров радиационного заражения, сообщает Science News со ссылкой на работу ученых из Университета штата Северная Каролина, которая будет опубликована в февральском выпуске журнала Radiation Measurements.
В каждом персональном мобильном устройстве, будь то обычный телефон, смартфон, фитнес-трекер, смартчасы и т.д. используются определенный керамический диэлектрик, который под воздействием высоких температур начинает светиться. Анализ этого свечения позволяет определить предполагаемую дозу радиации, которую мог получить владелец устройства.
Самое интересное, что метод позволяет определить дозу радиационного заражения в течение всего нескольких часов, в то время как обычные анализы крови в таких случаях могут потребовать несколько недель, поясняет соавтор исследования, инженер-ядерщик Роберт Хейс из Университета штата Северная Каролина. Возможность быстрой оценки риска радиационного заражения и обычно последующей радиационной болезни позволит своевременно принять необходимые меры лечения, добавляют ученые.
Когда радиация проникает сквозь керамические компоненты (конкретно SMD-резисторы, именно о них речь), она перестраивает распределение электронов в дефектах кристаллической структуры керамики. Если затем керамику нагреть до сотни градусов Цельсия, то она начинает светиться. Волны света внутри этой люминесценции содержат информацию о распределении электронов в материале. По анализу этой информации ученые могут определить, какая именно доза радиации вызвала это перераспределение электронов.
Хейс вместе с коллегой Райаном О’Марой из того же университета провели эксперимент, показавший эффективность разработанного ими метода определения радиационного заражения. Они облучили SMD-резисторы с помощью радиации уровнем 0.005, 0.015, 0.03, 0.06, 0.125, 0.25 и 0.5 грей (единица дозы облучения, 1 Дж/кг). При самой низком уровне облучения исследователи смогли правильно оценить дозу в пределах 0,01 грей; при воздействии облучения уровнем 0,5 грей погрешность составила 0,05 грей.
Другими словами, этот тест достаточно точен, чтобы определить, нуждается ли владелец мобильного устройства в немедленном лечении от радиационного отравления, которое обычно наступает при получении дозы от 1 до нескольких грей излучения, поясняет Хейс. Кроме того, метод позволяет оценить риски развития у человека злокачественных опухолей в результате радиационного излучения, которые существенно повышаются при дозах примерно 0,2 грей.
Единственный недостаток нового метода заключается в том, что стоимость аппарата, с помощью которого проводится анализ люминесценции керамических компонентов, составляет около 150 000 долларов. Поэтому людям, которые могли попасть в зону области радиации в любом случае придется отправлять свои мобильные устройства в специализированные лаборатории для проверки, а лучше — ехать туда вместе со своими гаджетами.