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
Väitöstutkimuksen mukaan ryhmälauluopetus edistää nuorten hyvinvointia kehollisuuden ja hengitystietoisuuden kautta9.5.2025 09:48:03 EEST | Tiedote
Ryhmälauluopetus voi vahvistaa nuorten itsetuntoa, lievittää stressiä ja vähentää sosiaalista ahdistusta, todetaan FM, MuM Mari Koistisen musiikkikasvatuksen väitöstutkimuksessa.
Viisaus ei ole pelkkää tietämistä8.5.2025 13:00:00 EEST | Tiedote
Uusi tutkimus haastaa arkikäsitykset viisaudesta. Toisin kuin usein ajatellaan, pelkkä tieto ei tee ihmistä viisaaksi.
Pyöräillen vai vanhempien kyydillä kouluun? Vanhempien liikunnallisuus ja lyhyet matkat edistävät aktiivista kulkemista8.5.2025 06:30:00 EEST | Tiedote
Koulumatkojen kulkeminen aktiivisesti, esimerkiksi pyöräillen tai kävellen, on vähentynyt merkittävästi, osoittaa Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisen tiedekunnan pitkittäistutkimus. Tutkimuksessa verrattiin 1980-luvulla koulua käyneiden koulumatkaliikkumista heidän lastensa koulumatkaliikkumiseen 2010-luvun lopulla. Vanhempien rooli on tärkeä, sillä heidän liikunnallisuutensa vaikuttaa myönteisesti lasten aktiiviseen koulumatkaliikkumiseen.
Uudet professorit esittäytyivät juhlaluennoilla 7.5.20257.5.2025 14:00:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston uudet professorit esittäytyivät keskiviikkona 7.5.2025. Juhlaluentonsa pitivät taloustieteen professori Mika Haapanen, kognitiivisen neurotieteen professori Piia Astikainen, kansainvälisen kehitystutkimuksen professori Tiina Kontinen sekä aivojen kehityksen professori Jan Kujala.
Tuoretta professoria Miriam Nokiaa kiehtoo muistin hermostollinen perusta7.5.2025 10:00:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston rehtori Jari Ojala on nimittänyt Miriam Nokian psykologian professorin tehtävään. Professuurin erityisalana on käyttäytymisen muutoksen taustalla olevat, erityisesti keskus- ja autonomisen hermoston perusmekanismit.
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