Cos'è uno spettrometro di massa acceleratore?

Uno spettrometro di massa acceleratore è un dispositivo di laboratorio che utilizza una combinazione di magnetismo e alta tensione per misurare gli elementi radioattivi.Sebbene sia stato dimostrato per la prima volta negli anni '30, l'uso di acceleratori combinati con la spettrometria di massa non è diventato all'ordine del giorno fino agli anni '70.La spettrometria di massa è la misurazione di una molecola o di una massa di atomi separando diversi atomi per peso o massa usando campi magnetici.

L'archeologia, lo studio delle antiche civiltà, ha usato la presenza di materiali radioattivi, principalmente carbonio, dall'inizio del XX secolo.Uno scienziato potrebbe prendere un campione da un sito archeologico, misurare la quantità di carbonio radioattivo-14 presente nel campione e stimare l'età del campione o del manufatto.Prima dell'uso di uno spettrometro di massa dell'acceleratore, la misurazione del carbonio-14 richiedeva tempo e richiedeva una grande quantità di materiale.La scienza dell'utilizzo di carbonio radioattivo per determinare l'età degli antichi artefatti è nota come datazione al carbonio.

Esistono diverse sezioni in uno spettrometro di massa acceleratore, ma l'attrezzatura primaria è un separatore magnetico e un acceleratore in tandem.La prima parte dell'unità utilizza un separatore magnetico a bassa potenza per rimuovere particelle o molecole indesiderate dal flusso del campione.Quindi il campione entra nell'acceleratore in tandem, che prima accelera le particelle attirando la particella caricata negativamente con una carica elettrica positiva ad alta energia, che supera milioni di volt.

Le particelle accelerate e poi passano attraverso uno stripper di elettroni, che è molto o è molto un o molto o è un o molto molto o è un o molto molto o è un o molto o è un o molto molto un o molto o è un o molto o è un o molto molto un o più un stripper di elettroni, che è molto un o molto o è un o molto o è un o molto o un o molto moltosottile strato di carbonio o un gas specifico.Gli elettroni vengono rimossi dalla particella, risultando in uno ione caricato positivamente.Gli ioni sono ora accelerati, perché sono respinti dall'elevata carica positiva dell'acceleratore.Questo è il motivo per cui questa parte del dispositivo è chiamata acceleratore in tandem, perché colpisce gli ioni due volte usando gli effetti di attrazione e repulsione a causa della carica elettrica.

Una volta che gli ioni ad alta velocità lasciano la sezione in tandem, il resto dell'acceleratoreLo spettrometro di massa è magneti aggiuntivi che possono dirigere il flusso di campionamento su un rilevatore che conta il numero di particelle che lo raggiungono.Ogni sezione dello spettrometro è collegata a computer in grado di regolare la resistenza elettrica e magnetica per controllare il flusso del prodotto.I rilevatori sono estremamente sensibili e possono percepire uno ione radioattivo in molti milioni di non radizionali.

Insieme al suo uso in archeologia e geologia, uno spettrometro di massa acceleratore può essere utilizzato nei test diagnostici medici.Un elemento radioattivo, chiamato tracciante, può essere iniettato in un paziente o incluso in piccole quantità in un farmaco assunto dal paziente.Mentre il corpo assorbe il farmaco, l'elemento del tracciante può essere visto usando campioni introdotti in uno spettrometro di massa acceleratore.La capacità dello spettrometro di vedere quantità molto piccole di un elemento radioattivo rende preziosa la tecnica, perché il paziente vede livelli molto bassi di radioattività che non si ritiene causino problemi di salute.