Счётчики ядерных излучений — приборы, служащие для регистрации заряженных частиц, нейтронов и гамма-излучения. Счётчики ядерных излучений классифицируют по характеру физических процессов, которые вызывают электрические импульсы: газоразрядные, сцинтилляционные; полупроводниковые и др. Наиболее широкое применение находят газоразрядные и сцинтилляционные счетчики.
Газоразрядные счётчики ядерных излучений имеют форму цилиндра, по оси которого натянута металлическая нить. Стенки цилиндра — отрицательный электрод, а нить — положительный электрод. В полости цилиндра находится газ при пониженном давлении.
К электродам подводится высокое напряжение. Свободные электроны и положительные ионы, образующиеся в объеме счётчика ядерных излучений пролетающими заряженными частицами, движутся к электродам и, оседая на них, образуют во внешней цепи электрические импульсы. При регистрации быстрых нейтронов ионизация в объеме счётчика ядерных излучений происходит за счет ядер отдачи, которые образуются при взаимодействии нейтронов с атомами водородсодержащего газа, наполняющего объем счетчика. При регистрации гамма-излучения ионизацию в основном производят электроны, выбиваемые из стенок счётчика ядерных излучений.
Разновидностью газоразрядных счетчиков является широко используемый в различных областях физики, биологии, медицины, промышленности и техники счетчик Гейгера — Мюллера. За счет резко неоднородного электрического поля, создаваемого цилиндрическим катодом и анодом в виде тонкой нити, в рабочем объеме при образовании хотя бы одной пары ионов возникает электрический разряд. Возникающие при этом во внешней цепи электрические импульсы после усиления регистрируются электромагнитным счетчиком.
 Схема сцинтилляционного счетчика. |
Сцинтилляционные счетчики (рис.) для регистрации ядерных излучений состоят из сцинтиллятора, ФЭУ (см. Фотоэлектронный умножитель) и электрической схемы. В сцинтилляторе ионизирующая частица вызывает вспышку люминесценции, которая с помощью ФЭУ преобразуется в электрический импульс.
Сцинтилляционные счетчики находят широкое применение в медицине, в частности сцинтилляторы являются датчиками в счетчиках радиоактивности тела человека. Эти счетчики дают возможность определить содержание в организме различных естественных и искусственных γ-активных и жестких β-активных изотопов и установить характер поведения этих изотопов в норме и патологии.
В последнее время широкое применение для регистрации электронов, гамма-квантов и тяжелых частиц получили полупроводниковые счетчики ядерных излучений. В них электрический импульс образуется в результате перемещения электронно-дырочных пар, создаваемых проходящей ионизирующей частицей. Благодаря малым размерам и отсутствию высоковольтных источников питания полупроводниковые счетчики могут с успехом использоваться в медицинской радиологии. См. также Дозиметры ионизирующих излучений.
