Suomalaiset fyysikot ovat jo vuosikymmeniä rakentaneet maailman edistyksellisimpiä säteilynilmaisimia äärimmäisiin olosuhteisiin: Euroopan hiukkasfysiikan keskuksen Cernin maailman suurimpiin hiukkaskiihdyttimiin, joissa törmäytetään miltei valonnopeudella kulkevia hiukkasia ja ratkotaan näin maailmankaikkeuden perimmäisiä kysymyksiä.
Radioaktiivisten aineiden lähettämää säteilyä käytetään koko ajan myös arkisemmin, esimerkiksi lääketieteessä, tutkimuslaboratorioissa tai ydinvoimalaitoksissa. Näkymätön säteily pitää tunnistaa ja mitata tarkasti, jotta ihmisiä osataan suojella siltä. Tarkat mittalaitteet ovat perinteisesti kuitenkin olleet suuria ja kalliita.
Huipputeknologiaa voisi kuitenkin soveltaa myös näissä arkisemmissa säteilynilmaisimissa. Fyysikot tuumivat, että huippututkimukseen kehitetyistä puolijohteista voisi kehittää paljon nykyisiä tuotteita pienemmän mutta silti tarkan ja luotettavan säteilynilmaisimen. Se mittaisi tarkasti erilaisia radioaktiivisuuden lähteitä, mutta olisi silti kevyt ja helppokäyttöinen.
Kaikki alkoi Kumpulan ilmaisinlaboratorion kahvipöydästä. Tutkijat olivat tottuneet siihen, että yliopistolla kannustettiin viemään tutkimuksen tuloksia eri tavoin yhteiskuntaan. Keväällä 2020 kahvitauolla käyty keskustelu kiertyi Helsingin Innovaatiopalvelut Oy:n (HIS) tuoreeseen kampanjaan. Täyttämällä keksintöilmoitus oli mahdollisuus saada shampanjapullo.
Tutkijat eivät saaneet keksintöilmoituksen täyttämisestä vain kuohuvaa vaan siitä seurasi lisää ideoita ja lopulta Business Finlandilta saatu puolen miljoonan euron rahoitus ideoidun sovelluksen tekniseen kehittämiseen ja kaupallistamiseen. Ideaa sparrailtiin etenkin HIS Oy:n ja muiden verkostojen kanssa.
Suomalaiset fyysikot ja insinöörit olivat kehittäneet vuosikausia perustutkimuksen tarpeisiin erilaisia vaativia pinnoitteita ja valmistusmenetelmiä, jotka reagoivat monenlaiseen säteilyyn ja toisaalta kestävät niitä.
– Kaikki ilmaisimethan toimivat niin, että ilmaisinmateriaali reagoi säteilyyn, projektin vastuullinen tutkija, yli-insinööri Eija Tuominen selittää.
Fyysikot ovat valmistaneet puolijohdeilmaisimia Espoon Otaniemessä Micronovan puhdastilassa, jonne Aalto-yliopistolla ja Helsingin yliopistolla on toimiva yhteistyösopimus. Helsingin yliopistossa on loistavat laboratoriot ilmaisimien ominaisuuksien mittaamiseen, ja LUTissa osataan erityisesti elektroniikka.
Hiukkasfyysikot olivat jo valmiiksi hyvin verkottuneita, yhdistäähän Fysiikan tutkimuslaitos (HIP) heidät. Se on Helsingin yliopiston, Aalto-yliopiston, Jyväskylän yliopiston, Lappeenrannan teknillisen yliopiston ja Tampereen teknillisen yliopiston yhteinen tutkimuslaitos, joka huolehtii Suomen yhteyksistä CERNiin.
DeNuSa-projekti alkoi saada muotoaan. Koska säteilyä on monenlaista, kehitettävään tuotteeseen aiotaan yhdistää monta pientä ilmaisinta. Jokin ilmaisin voi olla erityisen hyvä vaikka röntgensäteilyn ja toinen hiukkassäteilyn ilmaisemiseen. Puolessatoista vuodessa tuote on tarkoitus kehittää teknisesti toimivaksi prototyypiksi ja varmistaa reitti tuotteen kaupallistamiseksi.
Ideoita tehokkaan mutta kevyen ja helppokäyttöisen säteilynilmaisimen käyttökohteiksi ydinturvallisuuden seuraamisessa ja parantamisessa on paljon. Sellaista pystyisi liikuttelemaan jopa dronella vaativissa olosuhteissa. Ilmaisimella voisi löytää säteilynlähteitä niin ydinvoimalaitosten purkutyömailla kuin kierrätysmetallinkin joukosta. Sovellusta voisi käyttää myös lääketeollisuuden säteilyhoitojen turvallisuuden parantamiseen.
Säteily on merkittävä riski terveydelle ja ympäristölle. Sen määrää pitää mitata, kun sitä käytetään esimerkiksi lääketieteessä, tutkimuslaboratorioissa tai ydinvoimalaitoksissa. Mitä tarkempia markkinoilla nykyisin olevat mittarit ovat, sitä kalliimmiksi ja isommiksi ne muuttuvat.
Suomalaiset ovat kehittäneet vuosikymmeniä säteilynilmaisimia fysiikan kokeisiin, joissa ratkotaan maailmankaikkeuden perimmäisiä kysymyksiä. Samoja teknologioita voi käyttää arkisten säteilynilmaisimien parantamiseen.
Seuraavat puolitoista vuotta kehitetään teknistä prototyyppiä ilmaisimelle, joka mittaa hyvin monenlaista säteilyä. Samalla kehitetään mallia sen kaupallistamiseksi.
Projekti etsii rahoittajia, potentiaalisia asiakkaita, joiden avulla projekti kerätään käyttökokemuksia mittalaitteista sekä yhteistyökumppaneita, jotka pystyvät rakentamaan tuotteeseen osia.