Теги → радиация

Камера смартфона может измерять радиацию

Авария на АЭС Фукусима-1 породила заметный интерес к контролю радиационной обстановки не только в Японии, но и во всем мире. Если не озадачиваться покупкой специального дозиметра, то измерять уровень радиации можно обычным смартфоном. Мы уже писали о появлении различных модулей, подключаемых к звуковому разъему смартфона или планшета. В простейшем случае в модуль встроен счетчик Гейгера и усилитель, которые с помощью специального приложения позволяют мониторить окружающую среду на наличие ионизирующего излучения.

Немецкие разработчики программ для смартфонов Rolf-Dieter Klein пошли еще дальше и выпустили приложение Radioactivity Counter для Android, не требующее дополнительных модулей. Датчиком излучения служит сенсор встроенной в смартфон камеры. Объектив камеры заклеивается непрозрачной пленкой, чтобы сенсор фиксировал только гамма-излучение.

После калибровки сенсора программа включает камеру на запись и фиксирует число "засвечиваемых" пикселей за определенное время, что, по утверждению авторов, говорит об интенсивности ионизирующего излучения. Разработчики утверждают, что таким образом можно фиксировать излучение с интенсивностью от 1 микроГрея (1 мкЗв/ч) до 10 Грей.

Разумеется, что точность измерения зависит от слишком многих факторов. Это и температура (рекомендуется держать смартфон прохладным), и различие видов камер в смартфонах, и многие другие факторы. На этапе калибровки приложение определяет собственный шум сенсора и в дальнейшем учитывает его при измерениях. При этом рекомендуется закрывать окно камеры свинцовой пластинкой. Авторы столь оригинального решения испытывали свою разработку в исследовательском центре Гельмгольца (Helmholtz Research Center), где и определили работоспособность нескольких моделей смартфонов при максимальном уровне излучения.

 

Материалы по теме:

Источник: 

Солнечная активность «встряхнет» GPS-навигаторы

В течение нескольких следующих лет наше Солнце «проснется после спячки» - солнечная активность возрастет, уровень радиации поднимется. Обитателям Земли это никак не угрожает (спасибо нашей атмосфере), но может ухудшить работу спутников, которые ответственны за правильное функционирование глобальной системы позиционирования на местности, она же – GPS.
solar flare
Тотального отключения ожидать не стоит. Степень нарушений будет различаться в зависимости от конкретного расположения GPS-приемника на планете, в периоды максимально мощных солнечных вспышек навигатор может «задуматься» на пару десятков минут, не больше. Состав ионосферы, через которую проходит сигнал, меняется в зависимости от количества полученной солнечной радиации, что также увеличит время ожидания сигнала от спутника – ошибок в показаниях приемника не избежать.
Как работает GPS
Как работает GPS. 1. Спутник отсылает данные о своей позиции, указывая точное время отправки. 2. Сигнал проходит через ионосферу. 3. Приемник на Земле определяет время, прошедшее с момента отправки спутником данных, позиция высчитывается исходя из затраченного на доставку сигнала времени.
Рядовые пользователи могут пережить такие неурядицы, военные используют более продвинутую систему (спутников задействуется больше, позиционирование в их системах точнее, время отклика – меньше), поэтому они даже не ощутят влияния активности Солнца. Другое дело – медицинские службы и команды экстренного реагирования, которые по большей части используют стандартную службу навигации. В их работе несколько минут задержки могут оказаться решающими. Материалы по теме:

"Иммунитет" для электроники от космической радиации

Условия космической среды не слишком жалуют электронику искусственных аппаратов. В течение десятилетий в спутниках и кораблях использовалось массивное и дорогостоящее экранирование, чтобы защитить жизненно важные микроэлектронные цепи и элементы от космического излучения. Поэтому исследователи из Института технологий Джорджии (Georgia Institute of Technology) разрабатывают способ "самозащиты" микрочипов от повреждений, вызываемых различными видами радиации. На средства NASA и других спонсоров учёные изучают применение соединения кремния с германием (SiGe) при создании микроэлектронных устройств, имеющих внутреннюю сопротивляемость бомбардировке высокоэнергетическими частицами. Ключевой фактор работы – определение того, что конкретно происходит внутри компонента в момент попадания частицы, объясняет главный исследователь Джон Д. Кресслер (John D. Cressler). "Космическое излучение может проходить через корабль и электронику, генерируя заряд внутри устройства, который способен вызвать ошибки в системах или даже их полную неработоспособность, - говорит Кресслер. – Есть большая заинтересованность со стороны NASA, Министерства обороны и телекоммуникационных компаний в придании этим системам устойчивости, потому как всё, что летает в космосе, испытывает действие радиации". Кремний-германиевая структура обещает большие перспективы в этом плане. SiGe комбинирует широко используемый в микрочипах материал – кремний – с германием в наномасштабе. В итоге получается решение, обеспечивающее прочность, скорость и гибкость. Любой космический аппарат сталкивается с двумя типами излучения: ионизирующей радиацией, включающей вездесущие частицы, такие как электроны и протоны с относительно высокими энергиями, но неспособными глубоко проникать; умеренное количество металлических щитов снижает их деструктивный эффект, но увеличивает массу при запуске ракета-носителей; и галактическими космическими лучами, представляющими из себя тяжёлые ионы и другие высокоэнергетические частицы. Против этой угрозы, в сущности, нет защиты. Столкнувшись с разрушительной радиацией, инженеры десятилетиями усиливали схемные решения с помощью техники тройной модульной избыточности. Суть её - в использовании трёх копий каждой цепи, в логике схемы связанных в одну. Если какая-либо копия повреждена радиацией и выдаёт неправильные значения сигналов, логика выбирает совпадающие данные от двух других цепей. "Проблема в том, что это требует втрое больше энергии, пространства и затрат", - сетует Кресслер. Другая традиционная защитная методика подразумевает специальную технологию производства интегральных схем, "закаляющую" их от разрушения при действии радиации. Но процесс повышает стоимость в 10-50 раз. Поэтому связанная с космосом индустрия жаждет найти способ изготовления устойчивых схем обычными техпроцессами. Экономия в затратах, габаритах и массе очень важна. Кремний-германиевый материал в этом смысле находятся на первой строчке списка перспективных решений благодаря обладанию свойством противостоять многим видам облучения. Однако тяжёлым ионам, представляющим галактические лучи, противопоставить ему пока тоже нечего.
Джон Д. Кресслер (John D. Cressler) с кремний-германиевой пластиной
Команда Кресслера изучает внутренние процессы в SiGe во время попадания туда тяжёлых ионов. Используя сложное оборудование, в том числе высокоскоростной осциллограф, исследователи могут зафиксировать детали взаимодействий, длящихся триллионные доли секунды (пикосекунды). Работая совместно с NASA и Военно-морской исследовательской лабораторией (U.S. Naval Research Laboratory), учёный применяет сверхбыстрый лазер, чтобы пустить ток в кремний-германиевый транзистор. Задачей является симуляция эффекта воздействия частицы в космосе. "Когда я облучаю лазером устройство, оно генерирует импульс тока длительностью в пикосекунды, - поясняет Кресслер. – Фиксирование динамики процесса – его изменения во времени и величинах – является важным и многообещающим". В работе также используется настоящая бомбардировка ионами SiGe-схем. С помощью микролуча в Национальной лаборатории корпорации Sandia команда из Института технологий Джорджии может пустить одиночный ион в заданную точку схемы и зарегистрировать результат. Конечная цель – модифицировать устройства из кремния и германия таким образом, чтобы придать им высокое сопротивление практически к любому излучению в космосе без превышения пределов параметров практического применения. По словам Кресслера, наблюдение за подлинными столкновениями частиц и электронных элементов в реальном времени нельзя недооценивать. Детализированные трёхмерные модели процессов, созданные с помощью сложных техник симуляции, уже разработаны. Но пока данные нельзя сравнить с реальной информацией, уверенности в правильности модели быть не может. Второй шаг – непосредственное производство устройств с "иммунитетом". "Один из вожделенных результатов в этой области заключается в получении достаточной защиты без обращения к любой из затратных технологий, таких как экранирование, закаливание или тройная модульная избыточность, - подчёркивает Кресслер. – И, между прочим, мы приближаемся к этому с SiGe-электроникой". Материалы по теме: - Самовосстанавливающаяся электроника;
- IT-байки: На ближних подступах к эре графеновой электроники;
- Интернет получит собственную иммунную систему.

Ученые знают, как вернуть Чернобыльскую зону к жизни

Выброс вредных веществ, вызванный аварией на Чернобыльской АЭС в 1986 году, сделал непригодными для использования десятки тысяч квадратных километров плодородных почв на Украине, Беларуси и других странах. Последствия оказались таковыми, что безопасно выращивать сельскохозяйственные культуры в «закрытых» районах можно будет возобновить лишь через несколько сотен лет. Тем не менее, ученые нашли способ, позволяющий существенно ускорить процесс очищения земель. Сделать это они собираются с помощью биотоплива.
Ученые знают, как вернуть Чернобыльскую зону к жизни
На днях ученые-инженеры из Беларуси и Ирландии в Минске обсуждали вопросы использования более чем 40 тысяч квадратных километров угодий, отравленных радиоактивными выбросами Чернобыля (Стронций-90, Цезий-137, Плутоний, Америций). По мнению зарубежных экспертов, оптимальнее и безопаснее всего эту территорию в наше время использовать для производства биотоплива, то есть выращивать свеклу и зерновые. Кроме того, некоторые производители топлива уже готовы закупать такое сырье и перерабатывать его. К примеру, технологи Greenfield Project Management уверены в том, что все опасные для человека вещества во время переработки «радиоактивных» культур можно извлечь из сырья на одном из этапов производства. Этот остаток впоследствии сжигается, а опасный пепел консервируется и отправляется в зоны хранения радиоактивных отходов обычных АЭС.
Ученые знают, как вернуть Чернобыльскую зону к жизни
Оптимистичную точку зрения ученых разделяют не все. Представители ООН пока относятся к этой затее скептически. Одна из наиболее веских причин – отсутствие технологической базы, возможностей для хранения и безопасной переработки радиоактивных отходов, как у Ирландии, так и у Беларуси. Тем не менее, в Минске этот проект считают одним из наиболее приоритетных, поэтому государство в ближайшее время готово взяться за решение существующих проблем. Немаловажным также является тот факт, что выращивание определенных видов сельскохозяйственных культур может поспособствовать скорейшему очищению почв от радиоактивных элементов. Ученые считают, что активное использование угодий для производства биотоплива позволит сократить процесс восстановления земель до 20 – 40 лет. Материалы по теме: - IT-байки: Перспективы биотоплива из морских водорослей;
- Биотопливо заменит собой 33% всего потребляемого в мире бензина;
- IT-Байки: Ода биотопливу в разгар кризиса.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
RTX 3080 не может обеспечить 60 кадров/с в Crysis Remastered при максимальных настройках и 4К-разрешении 12 мин.
Тактическая стратегия Phoenix Point от создателя X-COM доберётся до Steam уже 10 декабря 17 мин.
«Эти игры стоят миллионы долларов»: Sony не собирается предоставлять доступ к новым эксклюзивам по подписке 20 мин.
NVIDIA подарит Watch Dogs: Legion покупателям видеокарт GeForce RTX 30 34 мин.
Мгновенные загрузки, трассировка лучей и богатство деталей: новый трейлер ремейка Demon’s Souls сравнили с оригиналом 37 мин.
Суд не согласился с Трампом относительно законности бана WeChat в США 53 мин.
PS5-версия Godfall ушла на золото — до релиза ещё почти два месяца 3 ч.
Видео: в For Honor начался новый сезон «Сопротивление» 3 ч.
Слухи: ремастер первой Onimusha провалился в продажах и закрыл дорогу переизданиям следующих частей 4 ч.
Видео: знакомые монстры и загадочное яйцо в дебютном трейлере Monster Hunter Stories 2: Wings of Ruin 4 ч.