Scyntylacja

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Ujednoznacznienie Ten artykuł dotyczy terminu w fizyce. Zobacz też: znaczenie terminu scyntylacja w astronomii.

Scyntylacja (termin zwykle używany w liczbie mnogiej: scyntylacje) – zjawisko powstawania błysku świetlnego w wyniku przechodzenia promieniowania jonizującego przez niektóre substancje. Jest powodowane absorpcją części energii promieniowania i jej emisją na skutek luminescencji (fluorescencji lub fosforescencji). Zjawisko to można obserwować gołym okiem. Substancje, w których mogą zachodzić scyntylacje, nazywają się scyntylatorami. Praktyczne znaczenie mają scyntylatory charakteryzujące się krótkim czasem rozbłysku (w przypadku fluorescencji) rzędu 10-5 ÷10-9 s. Znalazły one zastosowanie w licznikach scyntylacyjnych.

Mechanizm powstawania scyntylacji[edytuj | edytuj kod]

Energia, którą przejmuje od promieniowania pojedynczy elektron, jest zwykle dużo większa od energii fotonu światła widzialnego. Dlatego w przypadku scyntylacji istotną rolę odgrywają procesy powodujące zmniejszenie energii emitowanych fotonów. Mechanizm tego zjawiska zależy od rodzaju scyntylatora.

Kryształy nieorganiczne[edytuj | edytuj kod]

Elektrony, po zaabsorbowaniu energii promieniowania, przechodzą do pasma przewodnictwa. Następnie poprzez lokalne poziomy w paśmie wzbronionym powracają do pasma podstawowego emitując światło. Lokalne poziomy energetyczne w przerwie energetycznej, nieistniejące w czystym i idealnym krysztale, powstają dzięki aktywatorom (zanieczyszczeniom sieci krystalicznej). Przykładem kryształu, w którym zachodzi taki proces, jest siarczek cynku aktywowany srebrem ZnS(Ag).

Scyntylatory organiczne[edytuj | edytuj kod]

W substancjach organicznych nie ma wyraźnych pasm energetycznych elektronów, natomiast, na skutek absorpcji promieniowania, całe cząsteczki mogą przechodzić do stanu wzbudzonego. Następnie część energii wzbudzenia oddawana jest w postaci ciepła, a w końcu kwant światła emitowany jest przy powrocie do stanu podstawowego. Mechanizm ten dotyczy zarówno kryształów organicznych takich jak np. antracen, jak i roztworów tych kryształów w amorficznych tworzywach sztucznych.

Scyntylatory gazowe[edytuj | edytuj kod]

Proces odbywa się poprzez wzbudzenie lub jonizację atomów (lub cząsteczek) gazu. Poziomy energetyczne elektronów są tutaj dobrze określone. Emisja fotonów następuje podczas rekombinacji jonów i przechodzenia atomów do stanu podstawowego poprzez poziomy pośrednie.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

Jerzy M. Massalski, Detekcja promieniowania jądrowego, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1959