我们生活的环境真的很多辐射吗
科豆今天给大家好好科普一番
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芯片如何检测X/γ核辐射剂量？
原子能院安全所智能安全装备研究室主任刘阳介绍， 未来用手机测量所处环境的辐射剂量率完全可以实现。X/γ核辐射剂量探测芯片的量产，为实际应用打下基础。
来源：中国原子能科学研究院
手机本身装有很多种芯片，具有辐射探测功能的手机只是多加了一个芯片，并为它提供电源。 对于环境本底测量，1分钟左右就会产生比较准确的数据。
当X或γ射线撞击核辐射探测器时，有一定概率与原子核或电子发生相互作用，造成能量损失。
通过电离或激发过程，这些X或γ光子损失的能量转化为成百上千个电子—空穴对或闪烁光子。
研究人员将这些电离产生的能量通过光电转换过程进行转换并放大，再转化为数字脉冲信号进行测量。通过计算脉冲信号的个数，可以准确地知道接收的射线数量。
上述提及的探测器是传感器的一种。 传感器是信息获取的源头，是物理世界与数字世界的“接口”。由于突出的数字化、微型化、智能化的特点，传感器芯片化成为当前传感器技术的重要发展趋势。根据中国原子能科学研究院给出的一组数据，我们可以得知， 这款芯片的大小与人类大拇指指甲盖相仿，厚度略大于一元硬币。它还是个耐寒耐热的“小能手”，能在-20℃至50℃的环境里正常工作，而且功耗超低，只有1毫瓦。
02
生活中哪些地方存在辐射？
事实上！
辐射并非什么可怕的东西
自然界中的所有物体
（自然也包括我们人类）
只要温度在
绝对零度 （-273.15℃）以上
都会发出辐射
而辐射分为两大类： 电离辐射和电磁辐射。
电离辐射
这是一种射线辐射，这类辐射的特点是频率极高、能量很强。在高剂量接触的情况下，可以打破人体的化学键，从而使人染病甚至死亡。常见的CT、X射线等都属于电离辐射，但其辐射量都控制在安全范围内，大家不必担心。
电磁辐射
特点是频率较低、能量很弱，打破不了人体的化学键。这类辐射比较常见，只要有电磁波，就会存在电磁辐射。包括太阳光、微波炉、电吹风、手机通信基站等都会产生电磁辐射。
通信基站 来源：新华社
03
这款芯片还能发挥哪些作用？
数据显示，该芯片对X/γ射线剂量率的量程为100纳西弗/每小时至10毫西弗/每小时，可探测的能量范围为50千电子伏特至2兆电子伏特。
这又是什么概念呢？
清华大学工程物理系副教授梁漫春介绍，根据国际放射防护委员会的数据， 一次胸部CT扫描的辐射剂量大约为7毫西弗。毫西弗和纳西弗都是辐射剂量的基本单位之一，1毫西弗等于1万纳西弗。而后一组数据表明，一些低能量和高能量的X射线和γ射线都可以被探测到。
相对应地，该芯片既能满足家庭等日常环境的辐射监测需求，也能胜任核设施、放射医疗等高辐射环境。
在核能领域，长期以来都存在着X/γ核辐射剂量探测芯片研发不成熟的问题。为了应对这一挑战，原子能院在该技术领域进行了探索。
原子能院安全所智能安全装备研究室主任刘阳表示，这个项目已经做了好多年，但是一直没有解决产量的问题。由于芯片里集成了电源，电压转换时会产生噪声，如何实现电磁屏蔽、获取有效信号，成为量产的关键。为解决这个技术难题，原子能院研发设计了专用集成电路，并开展了电子兼容设计。
该芯片应用前景广阔，使用人员只需基于芯片数据手册进行简单二次开发，即可应用于涉核领域放射工作场所、人员、环境等辐射剂量监测场景。同时，芯片采用了标准化接口设计，可作为通用辐射传感器器件，适用于回流焊，能够快速集成于手机平板、智能头盔、无人机等各类智能装备，可用于开发具有辐射探测功能的智能终端产品。
相信在不久的将来
手机上便能轻松测量
附近环境的辐射剂量
稍有不对劲
我们就可以......
马上跑！！！
编辑：邓豪杰
审核：融媒体中心
文字来源科普时报、科普中国、新华社等，仅作公益科普，如有侵权请联系删除。返回搜狐，查看更多