การเฝ้าระวังรังสีเป็นปัจจัยสำคัญในการสร้างความมั่นใจในความปลอดภัยในสภาพแวดล้อมที่มีรังสีไอออไนซ์ รังสีไอออไนซ์ ซึ่งรวมถึงรังสีแกมมาที่ปล่อยออกมาจากไอโซโทป เช่น ซีเซียม-137 ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพอย่างมาก จึงจำเป็นต้องมีวิธีการเฝ้าระวังที่มีประสิทธิภาพ บทความนี้จะสำรวจหลักการและวิธีการเฝ้าระวังรังสี โดยเน้นที่เทคโนโลยีที่ใช้ และบางประเด็นrการแผ่รังสีmการให้คำปรึกษาdอุปกรณ์ที่ใช้กันทั่วไป
ความเข้าใจเกี่ยวกับรังสีและผลกระทบของมัน
รังสีไอออไนซ์มีลักษณะเด่นคือความสามารถในการดึงอิเล็กตรอนที่ยึดแน่นออกจากอะตอม ทำให้เกิดอนุภาคหรือไอออนที่มีประจุ กระบวนการนี้สามารถทำลายเนื้อเยื่อชีวภาพ ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดกลุ่มอาการจากรังสีเฉียบพลัน หรือผลกระทบต่อสุขภาพในระยะยาว เช่น มะเร็ง ดังนั้น การตรวจสอบระดับรังสีจึงเป็นสิ่งจำเป็นในหลากหลายสถานการณ์ เช่น สถานพยาบาล โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ และจุดตรวจรักษาความปลอดภัยชายแดน
หลักการตรวจสอบรังสี
หลักการพื้นฐานของการเฝ้าระวังรังสีเกี่ยวข้องกับการตรวจจับและวัดปริมาณรังสีไอออไนซ์ในสภาพแวดล้อมที่กำหนด ซึ่งทำได้โดยการใช้เครื่องตรวจจับรังสีชนิดต่างๆ ที่ตอบสนองต่อรังสีประเภทต่างๆ ได้แก่ อนุภาคแอลฟา อนุภาคบีตา รังสีแกมมา และนิวตรอน การเลือกเครื่องตรวจจับรังสีขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะและประเภทของรังสีที่ต้องการเฝ้าระวัง
เครื่องตรวจจับที่ใช้ในการตรวจสอบรังสี
1. สารเรืองแสงพลาสติก:
พลาสติกซินทิลเลเตอร์เป็นเครื่องตรวจจับอเนกประสงค์ที่สามารถนำไปใช้ในการตรวจจับรังสีได้หลากหลายรูปแบบ น้ำหนักเบาและทนทานทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์พกพา เมื่อรังสีแกมมาทำปฏิกิริยากับพลาสติกซินทิลเลเตอร์ จะก่อให้เกิดแสงวาบที่สามารถตรวจจับและวัดปริมาณได้ คุณสมบัตินี้ช่วยให้สามารถตรวจวัดระดับรังสีได้อย่างมีประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ ทำให้พลาสติกซินทิลเลเตอร์เป็นตัวเลือกยอดนิยมรอบต่อนาทีระบบต่างๆ
2. ตัวนับสัดส่วนก๊าซ He-3:
เครื่องนับอนุภาคแบบสัดส่วนก๊าซฮีเลียม-3 ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการตรวจจับนิวตรอน โดยทำงานโดยการเติมก๊าซฮีเลียม-3 ลงในห้อง ซึ่งก๊าซชนิดนี้มีความไวต่อปฏิกิริยานิวตรอน เมื่อนิวตรอนชนกับนิวเคลียสของฮีเลียม-3 จะก่อให้เกิดอนุภาคมีประจุที่ทำให้ก๊าซแตกตัวเป็นไอออน ส่งผลให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าที่วัดได้ เครื่องตรวจจับชนิดนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงต่อการแผ่รังสีนิวตรอน เช่น โรงงานนิวเคลียร์และห้องปฏิบัติการวิจัย
3. เครื่องตรวจจับโซเดียมไอโอไดด์ (NaI):
เครื่องตรวจจับโซเดียมไอโอไดด์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายสำหรับการสเปกโทรสโกปีรังสีแกมมาและการระบุนิวไคลด์ เครื่องตรวจจับเหล่านี้ทำจากผลึกโซเดียมไอโอไดด์ที่เจือด้วยแทลเลียม ซึ่งจะเปล่งแสงเมื่อรังสีแกมมาทำปฏิกิริยากับผลึก แสงที่เปล่งออกมาจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ทำให้สามารถระบุไอโซโทปเฉพาะเจาะจงโดยพิจารณาจากลักษณะพลังงานของไอโซโทปเหล่านั้น เครื่องตรวจจับโซเดียมไอโอไดด์มีประโยชน์อย่างยิ่งในการใช้งานที่ต้องการการระบุวัสดุกัมมันตรังสีอย่างแม่นยำ
4. เครื่องนับหลอด Geiger-Müller (GM):
เครื่องนับรังสีแบบหลอด GM เป็นหนึ่งในอุปกรณ์เตือนภัยส่วนบุคคลที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับการตรวจวัดรังสี มีประสิทธิภาพในการตรวจจับรังสีเอกซ์และรังสีแกมมา หลอด GM ทำงานโดยการทำให้ก๊าซภายในหลอดแตกตัวเป็นไอออนเมื่อรังสีผ่านเข้าไป ส่งผลให้เกิดพัลส์ไฟฟ้าที่วัดได้ เทคโนโลยีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องวัดปริมาณรังสีส่วนบุคคลและเครื่องวัดแบบมือถือ ซึ่งให้ข้อมูลย้อนกลับเกี่ยวกับระดับการได้รับรังสีได้ทันที
ความจำเป็นในการตรวจติดตามรังสีในชีวิตประจำวัน
การตรวจสอบรังสีไม่ได้จำกัดอยู่แค่ในสถานที่เฉพาะทางเท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนสำคัญในชีวิตประจำวัน การมีรังสีพื้นหลังตามธรรมชาติ รวมถึงแหล่งกำเนิดรังสีเทียมจากกระบวนการทางการแพทย์และการใช้งานในภาคอุตสาหกรรม จำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องเพื่อความปลอดภัยของประชาชน ท่าอากาศยาน ท่าเรือ และด่านศุลกากรต่าง ๆ มีระบบตรวจสอบรังสีขั้นสูงเพื่อป้องกันการขนส่งสารกัมมันตรังสีที่ผิดกฎหมาย ซึ่งจะช่วยปกป้องทั้งประชาชนและสิ่งแวดล้อม
โดยทั่วไปUเซดRการแผ่รังสีMการให้คำปรึกษาDอุปกรณ์
1. เครื่องตรวจสอบพอร์ทัลรังสี (RPM):
รอบต่อนาทีเป็นระบบที่ซับซ้อนซึ่งออกแบบมาเพื่อการตรวจสอบรังสีแกมมาและนิวตรอนโดยอัตโนมัติแบบเรียลไทม์ โดยทั่วไปจะติดตั้งตามจุดเข้าออก เช่น สนามบิน ท่าเรือ และด่านศุลกากร เพื่อตรวจจับการขนส่งวัสดุกัมมันตรังสีที่ผิดกฎหมาย โดยทั่วไปแล้ว RPM จะใช้สารเรืองแสงพลาสติกปริมาณมาก ซึ่งมีประสิทธิภาพในการตรวจจับรังสีแกมมาเนื่องจากมีความไวสูงและตอบสนองรวดเร็ว กระบวนการเรืองแสงเกี่ยวข้องกับการปล่อยแสงเมื่อรังสีทำปฏิกิริยากับวัสดุพลาสติก ซึ่งจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าสำหรับการวิเคราะห์ นอกจากนี้ ยังสามารถติดตั้งหลอดนิวตรอนและเครื่องตรวจจับโซเดียมไอโอไดด์ภายในอุปกรณ์เพื่อเพิ่มฟังก์ชันการทำงานเพิ่มเติม
2. อุปกรณ์ระบุไอโซโทปรังสี (RIID):
(RIID)คือเครื่องมือตรวจสอบนิวเคลียร์ที่ใช้เครื่องตรวจจับโซเดียมไอโอไดด์และเทคโนโลยีประมวลผลรูปคลื่นพัลส์นิวเคลียร์แบบดิจิทัลขั้นสูง เครื่องมือนี้ผสานเครื่องตรวจจับโซเดียมไอโอไดด์ (โพแทสเซียมต่ำ) เข้าด้วยกัน ซึ่งไม่เพียงแต่ตรวจจับปริมาณเทียบเท่าในสิ่งแวดล้อมและระบุตำแหน่งแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีได้เท่านั้น แต่ยังระบุนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและที่เกิดจากมนุษย์ได้ส่วนใหญ่ด้วย
3.เครื่องวัดปริมาณรังสีส่วนบุคคลแบบอิเล็กทรอนิกส์ (EPD):
เครื่องวัดปริมาณรังสีส่วนบุคคลเป็นอุปกรณ์ตรวจวัดรังสีแบบพกพาขนาดกะทัดรัด ออกแบบมาสำหรับบุคลากรที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่อาจเกิดกัมมันตภาพรังสี โดยทั่วไปจะใช้เครื่องตรวจจับรังสีแบบหลอดไกเกอร์-มุลเลอร์ (GM) ตัวเครื่องมีขนาดเล็ก ช่วยให้สามารถสวมใส่ได้อย่างต่อเนื่องยาวนาน เพื่อตรวจสอบปริมาณรังสีสะสมและอัตราปริมาณรังสีแบบเรียลไทม์ เมื่อได้รับรังสีเกินเกณฑ์ที่กำหนดไว้ อุปกรณ์จะแจ้งเตือนผู้สวมใส่ทันที เพื่อแจ้งให้อพยพออกจากพื้นที่อันตราย
บทสรุป
โดยสรุป การเฝ้าระวังรังสีเป็นแนวปฏิบัติสำคัญที่ใช้เครื่องตรวจจับชนิดต่างๆ เพื่อรับรองความปลอดภัยในสภาพแวดล้อมที่มีรังสีไอออไนซ์ การใช้เครื่องตรวจวัดรังสีแบบพอร์ทัล (Radiation Portal Monitors) เครื่องฉายรังสีแบบพลาสติก (plastic scintillator) เครื่องนับปริมาณก๊าซฮีเลียม-3 (He-3 gas proportional counters) เครื่องตรวจวัดโซเดียมไอโอไดด์ และเครื่องนับปริมาณรังสีจีเอ็ม (GM tube counters) เป็นตัวอย่างวิธีการที่หลากหลายที่ใช้ในการตรวจจับและวัดปริมาณรังสี ความเข้าใจในหลักการและเทคโนโลยีเบื้องหลังการเฝ้าระวังรังสีเป็นสิ่งจำเป็นต่อการปกป้องสุขภาพของประชาชนและการรักษามาตรฐานความปลอดภัยในภาคส่วนต่างๆ เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง ประสิทธิภาพและประสิทธิผลของระบบเฝ้าระวังรังสีจะพัฒนาอย่างไม่ต้องสงสัย ซึ่งจะช่วยเพิ่มขีดความสามารถของเราในการตรวจจับและตอบสนองต่อภัยคุกคามจากรังสีแบบเรียลไทม์
เวลาโพสต์: 24 พ.ย. 2568