先週、CO2レーザーによって放射性物質を遠隔検出する技術についての論文が業界のニュースになりました。
CO2 laser enables long-range detection of radioactive material
米国 Univ. of Maryland のInstitute for Research in Electronics and Applied Physics (IREAP)と核を扱う米国の国立研究所(Los Alamos, Brookheaven, Lawrence Livermore)の共同研究です。
https://ireap.umd.edu/
放射性物質は電子、陽電子やα粒子を飛ばしたり、高エネルギーのガンマ線を放出したりするので周囲に電離しやすい気体（アセトンを含む希ガスなど）を置いておくと荷電粒子が多数発生します。閉じ込めた気体に高圧の電界をかけておいて流れる電流を検出するのがガイガーカウンターですが、ガイガーカウンターを近づけないと検出できません(上記によると最も遠ざけて1m）。大量に放射性物質があるときには測りながら恐る恐る近づいていくことになります。で、この論文では強力なCO2パルスレーザーで空気を打つと、放射性物質周辺の電離した空気がプラズマとなってレーザー光を散乱するので検出できるということを報告しています。ガイガーカウンターの代わりをレーザーの電場がやって電流パルスの検出の代わりに光を見るわけで、よい着想だと思います。日光の下では検出難しそうですが、パルスであることを使って時間変化をみるのでしょうか。もしくは、CO2レーザーの波長の環境光は日光の下でも弱いのでしょうか。今回の実験では9.2μmの波長を使ったのがよかったそうです。少なくとも、原子炉施設などでは暗くすることは可能で使えそうですね。今週は、レーザーと放射性物質の関連技術がいくつかあるので拾ってみます。
英語は https://physicsworld.com/a/co2-laser-enables-long-range-detection-of-radioactive-material/
“Researchers have demonstrated that they can remotely detect radioactive material from 10 m away using short-pulse CO2 lasers – a distance over ten times farther than achieved via previous methods.”
remotely 遠隔で
farther < farの比較級です
via ここは by より via の語感です。
“Conventional radiation detectors, such as Geiger counters, detect particles that are emitted by the radioactive material, typically limiting their operational range to the material’s direct vicinity. ”
a Geiger counter ガイガーカウンター
direct vicinity ごく近く vicinity ヴィシニティ = 近傍
”The study may one day lead to remote sensing technologies that could be used in nuclear disaster response and nuclear security.”
nuclear disaster response 核災害への対応 自分ではこう書かないですが、nativeはこう書くのですね。
“These charged particles are typically present at very low concentrations, making them difficult to detect.”
present at very low concentrations 非常に低い濃度で存在する
This effect, known as “electron avalanche breakdown”, can create microplasmas that scatter laser light.