Detector de trazas nucleares de estado sólido

Un detector de trazas nucleares de estado sólido ( SSNTD ), también conocido como detector de trazas grabadas o detector de trazas dieléctricas ( DTD ), es una muestra de un material sólido ( emulsión fotográfica , cristal, vidrio o plástico) expuesta a radiación nuclear ( neutrones o partículas cargadas , ocasionalmente también rayos gamma ), grabada con un producto químico corrosivo y examinada microscópicamente. Cuando las partículas nucleares atraviesan el material, dejan rastros de daño molecular, y estas regiones dañadas se graban más rápidamente que el material en su conjunto, generando agujeros llamados trazas .

El tamaño y la forma de estas trazas proporcionan información sobre la masa, la carga, la energía y la dirección del movimiento de las partículas. Las principales ventajas sobre otros detectores de radiación son la información detallada que se obtiene sobre partículas individuales, la persistencia de las trazas, que permite realizar mediciones durante largos periodos de tiempo, y la construcción sencilla, económica y robusta del detector. Por estas razones, los detectores de trazas de estado sólido (SSNTD) se utilizan habitualmente para estudiar los rayos cósmicos , los elementos radiactivos de larga vida , la concentración de radón en viviendas y la edad de muestras geológicas.

El principio básico de los detectores SSNTD es que las partículas cargadas dañan el detector a escala nanométrica a lo largo de la pista, de tal manera que esta se graba mucho más rápido que el material intacto. El grabado, que suele durar varias horas, agranda el daño hasta formar fosas cónicas de dimensiones micrométricas, que pueden observarse con un microscopio. Para un tipo de partícula dado, la longitud de la pista indica su energía. La carga puede determinarse comparando la velocidad de grabado de la pista con la del material base. Si las partículas inciden perpendicularmente sobre la superficie, las fosas son circulares; de lo contrario, la elipticidad y la orientación de la boca de la fosa elíptica indican la dirección de incidencia.

Un material comúnmente utilizado en los detectores de estado sólido de rayos X (SSNTD) es _el polialil diglicol carbonato (también conocido como CR-39). Se trata de un plástico rígido, transparente e incoloro con la fórmula química C₁₂H₁₈O₇ _. El _grabado para exponer el daño por radiación se realiza típicamente con soluciones de álcalis cáusticos , como el hidróxido de sodio , a menudo a temperaturas elevadas durante varias horas.

• detectores de trazas nucleares que no son de estado sólido
  • cámara de niebla
  • cámara de burbujas
• detectores nucleares de estado sólido (semiconductores) que no registran trazas
  • detector de barrera superficial
  • detector de deriva de silicio
  • Detector de silicio con deriva de litio - Si(Li)
  • detector intrínseco

• Gregory Choppin, Jan-Olov Liljenzin , Jan Rydberg, Radioquímica y Química Nuclear , Capítulo 8, "Técnicas de detección y medición"