Ist ionisierende Strahlung in Videos zu sehen, die mit einem Mobiltelefon aufgenommen wurden?

Plausibel

Keine wissenschaftliche Arbeit, aber Fragen und Antworten der Health Physics Society beschreiben Experimente mit zerlegten CCD- und CMOS-Sensoren.

[...] es stimmt, dass sowohl die ladungsgekoppelten Siliziumbauelemente als auch die Metalloxid-Halbleiter als Reaktion auf ionisierende Strahlung Szintillationen im sichtbaren Licht erzeugen können. So wie sichtbares Licht Elektronen durch photoelektrische Wechselwirkungen in Silizium freisetzt, haben auch energiereichere Strahlungen wie Alpha-, Beta- und Gammastrahlung die Fähigkeit, Elektronen im Material freizusetzen. Die anschließende Lichtemission erfolgt normalerweise, wenn sich freie Elektronen mit den Löchern verbinden, die die positiven Ladungsträger darstellen; Dieser Rekombinationsprozess führt manchmal zur Emission von Energie in Form von sichtbaren Lichtphotonen. In Silizium ist der Prozess relativ ineffizient, so dass relativ wenige der Ionisationsereignisse, die Elektronen freisetzen, zu einer Lichtemission führen. Ist die Häufigkeit und Dichte der Rekombinationsereignisse jedoch ausreichend hoch,

Aber bevor wir fortfahren, Gründe, warum es im Fall von Tianjin-Explosionsmaterial keine Alphastrahlung sein kann: Um sie zu erkennen, ist eine zerlegte Kamera erforderlich, da die Optik vor dem Sensor Alphastrahlung blockieren würde. Darüber hinaus hat Alpha eine sehr geringe Durchdringung, selbst wenige Zentimeter Luft reichen aus, um es zu stoppen, sodass es die Kamera gar nicht erst erreichen würde.

Davon abgesehen besteht immer noch die Möglichkeit, dass sehr starke Beta- und Gammastrahlung (wie sie eine Atomexplosion erzeugen würde) mit dem CCD / CMOS-Sensor interagieren, der in einer vollständig zusammengebauten Kamera enthalten ist:

Ganz anders sieht es bei Beta- und Gammastrahlung aus. Die maximale Energie der Betastrahlung von 40 K beträgt etwa 1,3 MeV, und die ungefähre Entfernung, die ein solches Betateilchen in Silizium zurücklegen könnte, beträgt etwa 3 mm, eine Dimension, die viel größer ist als die Dicke des aktiven Materials in einem CCD oder CMOS. Das durchschnittliche Beta-Teilchen, das die gleiche Weglänge von 20 Mikron wie das Alpha-Teilchen durchquert, würde etwa 5.000 bis 10.000 Ionisationsereignisse erzeugen. Somit wäre die Ionisationsdichte sowie die Gesamtionisation pro Teilchen für die Betastrahlung viel geringer als für das Alphateilchen. Dies macht es viel unwahrscheinlicher, dass man die Lichtemission mit bloßem Auge sehen könnte. Es gibt optische Mikroskopie-Verbesserungstechniken, die diese schwächeren Szintillationen sichtbar machen könnten.

Gammastrahlen werden auch in Silizium wechselwirken, um Elektronen freizusetzen, die zu Rekombination und Lichtemission führen können, aber die Situation in Bezug auf die Gammastrahlung ist noch restriktiver, was die Möglichkeit betrifft, die Lichtemission zu sehen. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein 60-keV-Gammastrahl innerhalb einer Siliziumdicke von 20 Mikron interagiert, beträgt etwa 1,4 x 10-3. Dies steht im Vergleich zur Wahrscheinlichkeit von 1,0 für das Alpha-Teilchen (und das Beta-Teilchen). Außerdem ist die Photonenenergie viel geringer als die Alpha- oder Betaenergie und im Durchschnitt würde nur etwa die Hälfte der Photonenenergie pro Wechselwirkung im Silizium deponiert werden. Daher würde es noch schwieriger werden, Lichtemissionen von Gammastrahlen-Wechselwirkungen sichtbar zu machen.

Bedenken Sie andererseits, dass es bei solchen Experimenten darum geht, Szintillationen auf Bildern zu erkennen, die sehr dunkel sind.