電離煙霧探測器 是一種含有鎇-241 的火災報警裝置 。探測器內的鋂半衰期 為432.2年,因此在19年後就含有3%的鎿 ,32年後則有5%。衰變產生的輻射通過電離室 ,也就是兩片電極 間充滿空氣的區間,電極間有著少量的電流 。煙霧進入電離室後會吸收輻射出來的α粒子,減少電離的程度,因此改變流通的電流,從而觸發警報。
原理
電離煙霧探測器的外部和內部。下圖左上標籤譯文:「警告,放射性物質,1.0 μ Cl 37k Bq,鋂-241」
裝在電離煙霧探測器內的二氧化鋂-241(圖中內圈暗處),外部包覆著鋁
常見的電離煙霧探測器使用二氧化鋂 (241 Am)作為電離輻射 源[ 1] ,其結構和抗靜電刷 中的金屬 箔類似,它能穩定地釋放比226 Ra 多5倍多的α粒子 ,卻釋放很少的對人體有害的γ輻射 。其所釋放的粒子 流可以使電離腔內空氣 局部電離 ,令其能夠導電 ,從而允許電流 在其中通過,而當煙霧 粒子進入電離腔時,煙霧粒子會與離子相結合並降低空氣導電性,減小通過其中的電流。若電流變得足夠小,探測器就會發出警報 。[ 2]
特點
新電離煙霧探測器一般含有1微居里 (37 kBq )(0.28微克 )的鋂元素。電離煙霧探測器對普通火災 的反應速度明顯快於其他類型探測器,鎇也被一層薄薄的金 保護着,無須擔心鎇的放射性。相比光學煙霧探測器,電離探測器較為便宜,還能夠測得大小不足以產生足夠光學散射的煙霧粒子。電離煙霧探測器也讓鎇成為元素 收藏家最後一種不需要執照可以合法擁有的元素。[ 2] 然而,這種探測器容易發生誤報 ,因此不能裝設於浴室 等常產生水蒸氣的地方。[ 3] [ 4] [ 5] [ 6]
另見
參考文獻
^ Smoke Detectors and Americium , Nuclear Issues Briefing Paper 35, May 2002. (Internet Archive), Retrieved 28 November 2010
^ 2.0 2.1 Gray, Theodore. 视觉之旅:神奇的化学元素. 北京: 人民郵電出版社. 2011: 240. ISBN 9787115238283 .
^ Residential Smoke Alarm Performance, Thomas Cleary, Building and Fire Research Laboratory, National Institute of Standards and Technology, UL Smoke and Fire Dynamics Seminar. November 2007.
^ Bukowski, R. W. et al. (2007) Performance of Home Smoke Alarms Analysis of the Response of Several Available Technologies in Residential Fire Settings (頁面存檔備份 ,存於網際網路檔案館 ), NIST Technical Note 1455-1
^ Smoke detectors and americium-241 fact sheet (PDF) . Canadian Nuclear Society. [2009-08-31 ] . (原始內容 (PDF) 存檔於2013-05-24).
^ Julie Louise Gerberding. Toxicological Profile For Americium (PDF; 2.1MiB) . United States Department of Health and Human Services /Agency for Toxic Substances and Disease Registry . 2004-04 [2009-08-29 ] . (原始內容存檔 (PDF) 於2009-09-06).