Jyväskylän yliopisto

Uudenlainen kaikkia ionisoivan säteilyn lajeja havaitseva kannettava ilmaisin parantaa säteilyturvallisuutta

Jaa

Jyväskylän yliopisto on yhteistyössä Säteilyturvakeskuksen (STUK) kanssa kehittänyt uudenlaisen kannettavan monikäyttösäteilyilmaisimen, joka havaitsee käytännössä kaikkia ionisoivan säteilyn lajeja. Laitteesta voivat hyötyä mm. teollisuuden ja lääketieteen säteilynkäyttäjät, viranomaiset, ydinenergia-ala, ensivasteen toimijat sekä sotilaskäyttäjät. Teknologialle on haettu patenttia, ja seuraavaksi selvitetään sen kaupallistamismahdollisuuksia.

Uusi kannettava monikäyttösäteilyilmaisin havaitsee käytännössä kaikkia ionisoivan säteilyn lajeja.
Uusi kannettava monikäyttösäteilyilmaisin havaitsee käytännössä kaikkia ionisoivan säteilyn lajeja.

Kehitettyä monikäyttösäteilyilmaisinta voidaan verrata esimerkiksi Sveitsin armeijan linkkuveitseen, jossa pieneen pakettiin on mahdutettu moninaisia työkaluja useaan erilaiseen käyttötarkoitukseen. 

- Monipuolisten mittausominaisuuksien takia kehittämämme ilmaisin mahdollistaa kattavan tilannetietoisuuden muodostamisen tuntemattomassa tilanteessa hyvin nopeasti, mikä parantaa turvallisuutta. Pieni koko ja mahdollisuus erilaisiin säteilymittauksiin helpottaa erityisesti kentällä tehtävää työtä, kun ei välttämättä tarvitse kuljettaa mukanaan useita erilaisia ilmaisimia, kertoo Säteilyturvakeskuksessa johtavana asiantuntijana toimiva Kari Peräjärvi, joka toimii myös Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksella säteilyturvallisuustutkimuksen työelämäprofessorina.

Ilmaisin havaitsee kaikkia ionisoivan säteilyn eri lajeja

Ionisoiva säteily on suurienergistä säteilyä, joka kykenee suoraan tai välillisesti irrottamaan säteilyn kohteeksi joutuvan aineen atomeista elektroneja. Ionisoivaa säteilyä on neljää eri tyyppiä: heliumatomien ytimistä koostuvaa alfasäteilyä, elektroneista ja positroneista koostuvaa beetasäteilyä, sähkömagneettista röntgen- ja gammasäteilyä sekä neutronisäteilyä. Kehitetty ilmaisin havaitsee näitä kaikkia säteilylajeja. 

- Alfa- ja beetasäteilyn mittauskyky mahdollistaa radioaktiivisen kontaminaation mittaamisen erilaisilta pinnoilta. Sen avulla voidaan havaita esimerkiksi vuotavat säteilylähteet tai pinnoille roiskuneet nestemäiset radioaktiiviset aineet. Mahdollista on vaikkapa tarkistaa pyyhintänäytteitä kenttäolosuhteissa, selventää väitöskirjatutkija Ville Bogdanoff Jyväskylän yliopistolta.

Läpitunkevan gammasäteilyn tapauksessa kehitetty laite mahdollistaa sekä säteilevän aineen tunnistamisen että sen suuntimisen. Suuntaherkkyys on täysin uusi ominaisuus tämän kokoluokan ilmaisimissa. Suuntaherkkyydestä on erityisen suurta hyötyä tuntemattomissa tilanteissa esimerkiksi viranomaistarkastusten yhteydessä tai lähteiden salakuljetusyritysten havaitsemisessa. Lisäksi kehitetyllä ilmaisimella voidaan havaita varauksettomista neutroneista koostuvaa säteilyä sekä suoraan että epäsuorasti. 

- Neutronisäteilyn mittauskykyä tarvitaan esimerkiksi plutoniumia sisältävän ydinmateriaalin havaitsemiseen. Lisäksi se mahdollistaa neutronilähteiden ja niiden suojien tarkemman määrittelyn, kertoo Bogdanoff. 

Pieni ja kevyt ilmaisin sisältää viisi ilmaisinta

Monikäyttösäteilyilmaisimessa hyödynnetään monikerroksista phoswich-teknologiaa sekä nykyaikaista digitaalista elektroniikkaa. Phoswich-teknologiassa yhdistetään useita erilaisia tuikemateriaaleja optisesti yhteen, ja jokainen tuikekerros toimii itsenäisenä säteilyilmaisimena.

- Kehitetyssä ilmaisimessa on viisi erityypistä ja -paksuista tuikekerrosta tarkasti määritellyssä järjestyksessä eli käytännössä viisi säteilyilmaisinta yhdessä paketissa, sanoo Bogdanoff.

Phoswich-teknologia mahdollistaa myös yksinkertaisemman elektroniikan käytön ja näin ollen ilmaisimesta voidaan rakentaa hyvin kompaktin kokoinen. 

- Ilmaisimen prototyyppiversio painaa alle kaksi kiloa ja sitä on mahdollista edelleen keventää ja pienentää esimerkiksi pii-valomonistimen käyttöön siirtymällä, mainitsee Peräjärvi. 

Kannettavassa ilmaisimessa käytetään monikerroksista phoswich-teknologiaa. Ilmaisin painaa alle kaksi kiloa ja sitä on mahdollista edelleen keventää.

Teknologian patentointi ja kaupallistaminen

Kehitetty Phoswich-teknologia mahdollistaa myös laajan skaalattavuuden ja optimoinnin eri käyttötarkoituksiin. Tulevaisuudessa phoswich-teknologiaa on tarkoitus hyödyntää muissakin säteilyilmaisintyypeissä esimerkiksi säteilyilmaisinrepuissa, kiinteissä ja liikuteltavissa säteilyporteissa sekä ilma-aluksissa ja ajoneuvoihin kiinnitettävissä säteilyilmaisimissa.

- Jyväskylän yliopisto ja Säteilyturvakeskus ovat hakeneet kyseiselle teknologialle patenttia. Seuraavaksi vuorossa on yrityskumppanin tai kumppanien löytäminen teknologian kaupallistamiseen. Laajempana tavoitteenamme on, että teknologiaa hyödyntämällä kehitetään kokonainen nykyistä monipuolisempien säteilyilmaisinten perhe. Aiheeseen liittyvä tutkimus ja kehitys siis jatkuvat, kertoo Peräjärvi.

Tutkimus tukee konkreettisesti myös Jyväskylän yliopistossa vuonna 2026 alkavaa turvallisuusteknologian diplomi-insinöörikoulutusta.   

Artikkelin tiedot:  

  • Handheld multipurpose radionuclide identification device employing multilayered phoswich technology, Ville Bogdanoff ja Kari Peräjärvi, Elsevier, 15.3.2025

  • Doi-numero: https://doi.org/10.1016/j.nima.2025.170437 

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Väitöskirjatutkija Ville Bogdanoff, ville.p.bogdanoff@jyu.fi
Työelämäprofessori Kari Peräjärvi, kari.perajarvi@stuk.fi

Kuvat

Uusi kannettava monikäyttösäteilyilmaisin havaitsee käytännössä kaikkia ionisoivan säteilyn lajeja.
Uusi kannettava monikäyttösäteilyilmaisin havaitsee käytännössä kaikkia ionisoivan säteilyn lajeja.
Lataa
Kannettavassa ilmaisimessa käytetään monikerroksista phoswich-teknologiaa. Ilmaisin painaa alle kaksi kiloa ja sitä on mahdollista edelleen keventää.
Kannettavassa ilmaisimessa käytetään monikerroksista phoswich-teknologiaa. Ilmaisin painaa alle kaksi kiloa ja sitä on mahdollista edelleen keventää.
Lataa

Linkit

Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto

Jyväskylän yliopiston professori Markus Kortelainen on teoreettisen ydinfysiikan huippuosaaja4.11.2025 07:05:00 EET | Tiedote

Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksella aloitti marraskuussa 2025 teoreettisen ydinrakennefysiikan professorina Markus Kortelainen. Hänen tutkimuksensa keskittyy atomiytimen rakenteen syvälliseen ymmärtämiseen ja mallien kehittämiseen niiden kuvaamiseksi. Kortelainen tekee tiivistä yhteistyötä kokeellisten ydinfysiikan ryhmien kanssa, mikä on johtanut merkittäviin tieteellisiin läpimurtoihin.

Hakijan päivässä 7.11.2025 esittelyssä yhden päivän aikana koko Jyväskylän yliopiston opintotarjonta3.11.2025 09:00:00 EET | Tiedote

Jyväskylän yliopiston Hakijan päivä tarjoaa näkymiä tulevaisuuden työelämään ja maistiaisia opiskelusta. Osallistujat pääsevät tutustumaan Jyväskylän yliopiston opintotarjontaan, eri alojen työelämämahdollisuuksiin ja keskustelemaan henkilökunnan ja opiskelijoiden kanssa. Tapahtuma toteutetaan Jyväskylän yliopiston Agora-rakennuksessa perjantaina 7.11. kello 9–15. Päivää voi seurata myös etäyhteyden kautta.

Jyväskylän yliopiston matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta rakentaa tulevaisuutta3.11.2025 07:05:00 EET | Tiedote

Jyväskylän yliopiston matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta on rohkeasti tulevaisuuteen katsova uudistaja, joka rakentaa siltoja tieteen ja teollisuuden välille. Uudet tekniikan koulutusohjelmat vastaavat yhteiskunnan ja elinkeinoelämän muuttuviin tarpeisiin, vahvistavat yhteistyötä yritysten kanssa ja tarjoavat opiskelijoille monipuolisia urapolkuja. Tutkimus tuottaa osaamista ja luotettavaa tietoa sekä kehittää ratkaisuja, joilla on merkitystä – nyt ja tulevaisuudessa.

Suomen entinen Venäjän-suurlähettiläs Hannu Himanen pitää yleisöluennon Suomen turvallisuudesta ja Venäjän tavoitteista Ukrainassa31.10.2025 14:00:15 EET | Tiedote

Suomen entinen Venäjän-suurlähettiläs Hannu Himanen kertoo Venäjän Ukrainaa vastaan käymän sodan taustoista ja Venäjän tavoitteista kaikille avoimella yleisöluennolla Jyväskylän yliopistossa torstaina 6.11. Luento on osa informaatioteknologian tiedekunnan Turvallisuuden ja tiedustelun studia generalia -sarjaa ja sen järjestämistä on tukenut Maanpuolustuksen kannatussäätiö. Luentoa voi seurata Agora-rakennuksessa tai etänä YouTubessa.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme
World GlobeA line styled icon from Orion Icon Library.HiddenA line styled icon from Orion Icon Library.Eye