电离烟雾探测器 是一种含有镅-241 的火灾报警装置 。探测器内的镅半衰期 为432.2年,因此在19年后就含有3%的镎 ,32年后则有5%。衰变产生的辐射通过电离室 ,也就是两片电极 间充满空气的区间,电极间有着少量的电流 。烟雾进入电离室后会吸收辐射出来的α粒子,减少电离的程度,因此改变流通的电流,从而触发警报。
原理
电离烟雾探测器的外部和内部。下图左上标签译文:“警告,放射性物质,1.0 μ Cl 37k Bq,镅-241”
装在电离烟雾探测器内的二氧化镅-241(图中内圈暗处),外部包覆着铝
常见的电离烟雾探测器使用二氧化镅 (241 Am)作为电离辐射 源[ 1] ,其结构和抗静电刷 中的金属 箔类似,它能稳定地释放比226 Ra 多5倍多的α粒子 ,却释放很少的对人体有害的γ辐射 。其所释放的粒子 流可以使电离腔内空气 局部电离 ,令其能够导电 ,从而允许电流 在其中通过,而当烟雾 粒子进入电离腔时,烟雾粒子会与离子相结合并降低空气导电性,减小通过其中的电流。若电流变得足够小,探测器就会发出警报 。[ 2]
特点
新电离烟雾探测器一般含有1微居里 (37 kBq )(0.28微克 )的镅元素。电离烟雾探测器对普通火灾 的反应速度明显快于其他类型探测器,镅也被一层薄薄的金 保护着,无须担心镅的放射性。相比光学烟雾探测器,电离探测器较为便宜,还能够测得大小不足以产生足够光学散射的烟雾粒子。电离烟雾探测器也让镅成为元素 收藏家最后一种不需要执照可以合法拥有的元素。[ 2] 然而,这种探测器容易发生误报 ,因此不能装设于浴室 等常产生水蒸气的地方。[ 3] [ 4] [ 5] [ 6]
另见
参考文献
^ 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: 人民邮电出版社. 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 (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 ), NIST Technical Note 1455-1
^ Smoke detectors and americium-241 fact sheet (PDF) . Canadian Nuclear Society. [2009-08-31 ] . (原始内容 (PDF) 存档于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 ] . (原始内容存档 (PDF) 于2009-09-06).