Las plantas de energía nuclear pueden soportar la mayoría de las inclemencias del tiempo y no emiten gases nocivos de efecto invernadero. Sin embargo, el tráfico de materiales nucleares para suministrarles combustible sigue siendo un problema grave a medida que se sigue desarrollando la tecnología de seguridad.
Dos físicos que trabajan en el Laboratorio Nacional de la Universidad de Florida y el Pacífico Noroeste, Paul Johns y Juan Niño, realizaron una investigación para mejorar la seguridad nuclear mundial mediante la mejora de los detectores de radiación. Según ellos, la mejora de los detectores de radiación requiere la identificación de mejores materiales sensores yel desarrollo de algoritmos más inteligentes para procesar las señales del detector. Discuten su trabajo en el de esta semana Revista de Física Aplicada , de AIP Publishing.
"Los usuarios finales de los detectores de radiación no tienen necesariamente una formación en física que les permita tomar decisiones basadas en las señales que entran", dijo Johns. "Los algoritmos utilizados para estabilizar la energía e identificar isótopos radiactivos de unPor lo tanto, el espectro de rayos gamma es clave para hacer que los detectores sean útiles y confiables. Cuando los sensores pueden proporcionar una mejor resolución de señal, los algoritmos pueden informar con mayor precisión a los usuarios sobre las fuentes de radiación en su entorno ".
Actualmente, ningún detector de radiación individual es perfecto para todas las aplicaciones. Con el tamaño, la resolución de la señal, el peso y el costo son todos factores, el diseño del detector ideal ha resultado ser un gran desafío.
Johns y Nino examinaron una lista de compuestos potenciales para detectores de semiconductores a temperatura ambiente, que no necesitan enfriar un sensor a temperaturas criogénicas para que funcionen correctamente, e identificaron varios candidatos principales. Al elegir entre compuestos, los autores consideraronEl costo, practicidad y eficiencia de cada uno.
Después de evaluar una lista diversa de más de 60 candidatos para compuestos semiconductores alternativos, los autores concluyeron que la perovskita orgánica-inorgánica híbrida, un mineral que consiste principalmente en titanato de calcio, tiene el mayor potencial entre los compuestos emergentes. Las perovskitas híbridas pueden ser fácilmentesintetizado y crecido a través de una solución en el transcurso de solo varias horas a un par de días en lugar de las semanas o meses que lleva producir sensores convencionales. Su rentabilidad, rendimiento y tasa de producción hacen que los autores crean que si su estabilidad puedeSi se mejoran, estos compuestos estarán a la vanguardia de la investigación de detectores de semiconductores a temperatura ambiente.
"Evitar que los materiales radiactivos se utilicen con fines nocivos es un desafío de seguridad nuclear global. Equipar a las fuerzas del orden público y los primeros respondedores con los mejores detectores de radiación posibles es clave para detectar, identificar y, en última instancia, prohibir las amenazas radiactivas", dijo Johns.
Para prevenir el terrorismo nuclear y la adquisición y uso de armas de destrucción masiva, los sensores de radiación deben continuar actualizándose. Johns y Nino esperan mejorar la seguridad global a través de mejoras en los compuestos semiconductores a temperatura ambiente.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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