Uudenlainen kaikkia ionisoivan säteilyn lajeja havaitseva kannettava ilmaisin parantaa säteilyturvallisuutta
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.

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.

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
-
Linkki artikkeliin: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168900225002384?via%3Dihub
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Väitöskirjatutkija Ville Bogdanoff, ville.p.bogdanoff@jyu.fi
Työelämäprofessori Kari Peräjärvi, kari.perajarvi@stuk.fi
Elina LeskinenViestinnän asiantuntija
Puh:+358 50 461 7880elina.leskinen@jyu.fiKuvat
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
Auta pelastamaan raakut sukupuutolta - lahjoita Jyväskylän yliopiston raakkututkimukseen20.5.2025 09:00:00 EEST | Tiedote
Raakku on erittäin uhanalainen, vaativa ja herkkä laji, joka selviää vain sorapohjaisissa vesissä, joissa vesi virtaa kirkkaana ja hapekkaana. Raakkuja elää vielä monissa joissa, mutta vain harvassa niistä syntyneet poikaset jäävät eloon. Raakkujen toukat kiinnittyvät lohikalojen kiduksiin, ja seuraavana kesänä nuoret simpukat kaivautuvat jokiuomiin ruokailemaan ja kasvamaan.
IT-tiedekunnan tutkimus palkittiin arvostetussa ihmisen ja koneen välistä vuorovaikutusta käsittelevässä konferenssissa20.5.2025 08:00:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston informaatioteknologian tiedekunnan tutkijat Tuomo Kujala ja Abhishek Sarkar palkittiin parhaan tutkimusjulkaisun palkinnolla yhdessä informaatioteknologian alan huippukonferensseista maailmassa. Tutkimus esitteli Jyväskylän yliopiston uutta Drive-In laboratoriota ja sen tutkimuksissa käytettäviä menetelmiä kuljettajan tarkkaamattomuuden mittaamiseen liikenteessä.
Uusi historian väitöskirja esittelee monisävyisiä näkökulmia ruotsinkielisten pohjalaisten siirtolaisuuskokemuksiin19.5.2025 11:00:00 EEST | Tiedote
FM Magnus Enlundin historian väitöskirja valaisee ruotsinkielisten pohjalaisten siirtolaiskokemuksia pidemmällä aikavälillä. Tutkimus paljastaa, kuinka työn merkitys ja suhde kotiin ovat olleet keskeisiä tekijöitä siirtolaisten elämässä, ja kuinka he löysivät turvaa toisistaan uudessa maassa.
Ny doktorsavhandling ger nyanserade perspektiv på svenskösterbottniska emigranters erfarenheter ur ett historiskt perspektiv19.5.2025 11:00:00 EEST | Tiedote
FM Magnus Enlunds doktorsavhandling belyser svenskösterbottningars erfarenheter av emigration under en längre tidsperiod. Doktorsavhandlingen avslöjar hur emigranternas syn på arbetet och hemmets betydelse har varit centrala faktorer i emigranternas liv och hur dessa emigranter sökte sig till varandra i det nya landet.
Kyberyhteistyön puute altistaa yritykset uhkille – Jyväskylän yliopistossa kehitetty materiaalipaketti tuo apua haasteisiin15.5.2025 09:00:00 EEST | Tiedote
Tiivis yhteistyö voi altistaa organisaatioita kyberuhkille. Pahimmillaan yhden organisaation tietoturvahaavoittuvuuksia voidaan hyödyntää hyökkäyksissä muita yrityksiä kohtaan. Jyväskylän yliopistossa informaatioteknologian tiedekunnassa tuotettu materiaalipaketti auttaa yrityksiä kyberturvallisuusyhteistyön aloittamisessa ja tiivistämisessä toisten organisaatioiden kanssa. Materiaalipaketista hyötyvät etenkin toimijat, joilla itsellään on rajalliset kyberturvallisuuteen liittyvät resurssit.
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