انظر إلى السقف في أي بناية أو شركة تلتزم باشتراطات الحماية المدنية، وستجد أجهزة معلقة في السقف مهمتها الإحساس بالدخان من أجل إطلاق صوت إنذار مرتفع للغاية للتنبيه بوجود خطر. هذه هي أجهزة إنذار الحريق.
وهناك نوعان رئيسيان من أجهزة إنذار الحريق المستخدمة في المنازل: أجهزة الكشف بالتأيين (Ionization detectors) وأجهزة الكشف الضوئية (Photoelectric detectors).
تحتوي أجهزة الكشف بالتأيين داخلها على تجويف تأيين يحتوي على لوحين معدنيين ومصدر للإشعاع المؤين، وترسل بطارية الجهاز جهداً كهربائياً إلى اللوحين، لشحن أحدهما بشحنة موجبة والآخر بشحنة سالبة.
أما مصدر الإشعاع، فهو كمية ضئيلة جداً (نحو 1/5000 من الجرام) من نظير مشع يُدعى “الأمريسيوم-241″، والذي يتحلل وينبعث منه جسيمات ألفا (جسيمات دون ذرية تتكون من بروتونين ونيوترونين) بمعدل ثابت ومستمر، وأثناء مرور هذه الجسيمات عبر الحجرة، فإنها تؤين ذرات الأكسجين والنيتروجين الموجودة في الهواء المار بالحجرة، أي تنتزع منها إلكتروناً.
تنجذب الإلكترونات الحرة ذات الشحنة السالبة إلى اللوح الموجب، بينما تنجذب الذرات التي أصبحت موجبة الشحنة إلى اللوح السالب، ويحافظ هذا المسار على تيار كهربائي ضئيل ولكنه ثابت بين اللوحين. وعندما يدخل الدخان إلى تجويف الجهاز، فإنه يعطل حركة التأيين هذه، مما يقلل التيار الكهربائي بين اللوحين أو يقطعه تماماً، فيؤدي ذلك إلى تشغيل الإنذار.
وإذا كانت فكرة وجود نظائر مشعة معلقة في سقف منزلك تزعجك قليلاً، وترى أن الموت السريع بالنار أفضل من الموت البطيء بالإشعاع، لا قدر الله، فدعني أطمئنك.
فجسيمات ألفا تتمتع بقدرة ضعيفة جداً على الاختراق؛ إذ لا يمكنها اختراق الغلاف البلاستيكي لجهاز الكشف، وحتى لو تسربت، فلا يمكنها الانتقال لمسافة بعيدة في الهواء العادي. وبسبب الكمية الضئيلة جداً من الأمريسيوم وتصميم الجهاز، لا يوجد أي خطر على الصحة ما لم تعبث بالجهاز وتعرض نفسك للجسيمات بشكل مباشر (أي عن طريق استنشاقها أو بلعها).
أما العيبان الرئيسيان لأجهزة الكشف بالتأيين، فهما:
- أن النظير المشع يتطلب التخلص الصحيح من الأجهزة القديمة حتى لا تشكل خطراً بيئياً.
- أن تصميمها حساس للغاية، وهي مخصصة للكشف عن الحرائق السريعة التي تنتج كمية قليلة جداً من الدخان، وهذا يعني أنها عرضة للإنذارات الكاذبة بسبب الغبار والبخار وغيرهما من الغازات.
أما النوع الشائع الآخر من أجهزة إنذار الحريق فهو جهاز الكشف الضوئي، ويحتوي على صمام ثنائي باعث للضوء (LED) يرسل شعاعاً ضوئياً عبر الجزء العلوي من تجويف على شكل حرف (T)، وفي قاعدة حرف الـ (T) توجد خلية ضوئية تستشعر الضوء، عندما يدخل الدخان إلى الحجرة، يصطدم الضوء بجزيئات الدخان ويتشتت نحو قاعدة الحجرة ليعبر إلى الخلية الضوئية.
وعندما تصل كمية معينة من الضوء إلى الخلية، فإنها تحفز تياراً كهربائياً يؤدي إلى تشغيل الإنذار، وهذه الأجهزة ليست بحساسية أجهزة التأيين، وهي مصممة لكشف الحرائق البطيئة والمكتومة التي تنتج كميات أكبر من الدخان.