เทคโนโลยีใหม่ในการตรวจจับสารกัมมันตรังสี

จากการที่สหรัฐฯ ตกเป็นเป้าจู่โจมจากการก่อการร้าย จึงทำให้จุดผ่านแดนและท่าเรือต่างๆ ทั่วสหรัฐฯ เพิ่มการใช้รังสีเอกซเรย์ ในการตรวจสอบสินค้าคอนเทนเนอร์ และการบรรทุกสินค้า เพื่อทำลายความพยายามของกลุ่มผู้ก่อการร้าย ที่จะลักลอบนำเอาอาวุธนิวเคลียร์ หรือสารกัมมันตภาพรังสีเข้าสู่สหรัฐฯ

รังสีเอกซเรย์ จัดว่ามีอำนาจทะลุทะลวงสูง จึงอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ และคนงานได้ง่าย หากปราศจากการควบคุมดูแลที่เข้มงวด ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ ลอสอลาโมส N.M. (Los Alamos National Laboratory) คือ นาย Konstantin N. Boroydin จึงมีการทดลองใช้เทคโนโลยีใหม่ คือ รังสีคอสมิก เพื่อตรวจสอบหาโลหะหนัก มาประยุกต์แทนรังสีเอกซเรย์

หลักการที่นำมาใช้ได้แก่ การพยายามค้นหาว่า คอนเทนเนอร์หรือรถบรรทุก มีการบรรทุกวัสดุที่เป็นโลหะหนัก โดยเฉพาะสารโลหะยูเรเนียม และพลูโตเนียม ซึ่งใช้ในการผลิตอาวุธนิวเคลียร์หรือไม่ ในการทดลอง นักวิทยาศาสตร์ใส่แท่งทรงกระบอกของทังสเตน ขนาดเท่าแฮมเบอเกอร์ ในเครื่องตรวจจับรังสีคอสมิก ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นจากอลูมิเนียมบางๆ นำมาประกอบเป็นกล่อง (Chamber) ในกล่องแรก มีแกซอาร์กอนอยู่ ในกล่องที่สองมีขดลวดนำไฟฟ้าอยู่ กล่องแรกของเครื่องตรวจนี้ จะไว้บนแท่งทังสเตนที่เป็นเป้าหมายในการตรวจ ในขณะที่กล่องที่สองอยู่ด้านล่าง ซึ่งการจัดเรียงแบบนี้ เหมือนกับสภาพจริงๆ ในท่าเรือ ที่มีการวางเครื่องส่งรังสี ไว้ด้านบน และเครื่องตรวจจับ ไว้ด้านล่างของรถบรรทุก

จากการทดลองพบว่า เมื่อประจุที่คล้ายอิเล็กตรอน ที่เรียกว่า MUONS ซึ่งเป็นรังสีคอสมิก ที่พบทั่วไป กระทบกับโมเลกุลของกาซอาร์กอนในกล่อง จะทำให้เกิดอิเล็กตรอนอิสระ ส่งผลให้มีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น ในขดลวดเป็นห้วงๆ (Pulse) จากกระแสไฟฟ้าดังกล่าว จะสามารถหาทิศทางของรังสีคอสมิก ที่วิ่งผ่านอุปกรณ์ตรวจจับ และสังเกตลักษณะที่เกิดการเบี่ยงเบนโดยทังสเตน และเนื่องจากรังสีคอสมิคจะสะท้อนจากนิวคลีไอของโลหะที่หนักกว่า โดยมุมที่ใหญ่กว่าเมื่อเปรียบเทียบกับของโลหะที่เบากว่า ดังนั้น ในช่วงเวลาไม่กี่นาที นักวิทยาศาสตร์ จึงสามารถดูจากภาพสะท้อนของรังสีคอสมิก ว่ามีโลหะหนัก เช่น ยูเรเนียมหรือไม่ อย่างไรก็ตาม หากมีโลหะอื่นๆ ปะปนมาด้วย การตรวจสอบด้วยวิธีนี้จะใช้เวลาเพิ่มมากขึ้น

 
( ที่มา : Science New, Volume 63, No. 12, March 22, 2003 )