Licznik Geigera i inne urządzenia do pomiaru poziomu promieniowania

Urządzenia, których zadaniem jest mierzenie poziomu promieniowania, w naszych czasach można przypisać niemal do kategorii elektroniki użytkowej. Jak ta technika działa i dlaczego stała się tak popularna?

Jak to działa?

Najbardziej znanym i popularnym urządzeniem do pomiaru promieniotwórczości jest licznik geigera. Należał do swego imienia i wyglądu niemiecki fizyk Hans Geiger, który zaprojektował to urządzenie w 1908 roku wraz z innym znanym naukowcem Ernstem Rutherfordem. Dwadzieścia lat później Geiger powrócił do swojego wynalazku i sfinalizował wraz z fizyk W. Muller. Pomimo tego, że to urządzenie ma ponad sto lat, z powodzeniem wykorzystano w naszych czasach. Większość dozymetrów domowych ma podobną zasadę działania.

Jak działa licznik Geiger? Jej głównym elementem jest zamknięty szklany lub metalowy cylinder wypełniony mieszaniną obojętnych gazów – neonu i argonu. Tutaj dwie elektrody umieszcza się w balonie. Jak wiadomo, promieniowanie jest propagowane w postaci cząstek fali. Kiedy co najmniej jedna z tych cząstek wejdzie do miernika, mieszanina gazów jest zjonizowana: atomy gazu otrzymują ładunek energii, na którym mogą świecić. Ten proces jest również ustalony przez licznik. Aby zarejestrować dokładną ilość cząstek promieniotwórczych, proces jonizacji jest sztucznie zgaszony. Dzieje się tak w ciągu ułamek sekundy. W przypadku wykrycia cząstek promieniotwórczych licznik geigera wytwarza charakterystyczny dźwięk.

Poziom promieniowania jest mierzony innymi sposobami. Wraz z licznikami liczników często wykorzystywane są kryształy scyntylacyjne. Działanie tych urządzeń opiera się na fakcie, że niektóre substancje (na przykład jodek sodu lub siarczek cynku) świecą w czasie wykrycia promieniotwórczego promieniowania. Liczba błysków zależy od dawki promieniowania i jest ustalona przez specjalne urządzenie – mnożnik fotoelektryczny.

Innym rozwiązaniem jest chemiczna metoda wykrywania promieniotwórczości. Reakcje chemiczne występują w niektórych substancjach w wyniku działania promieniowania radioaktywnego. Na przykład chloroform rozkłada się w tym przypadku i tworzy kwas chlorowodorowy, który wchodzi w reakcję barwną z barwnikiem dodanym do chloroformu.

Gdzie mierzą promieniowanie w życiu codziennym?

Dlaczego potrzebujemy tej techniki dla ludzi, którzy nie mają nic wspólnego z pokojowym atomem? Najczęściej dozymetr promieniotwórczości stosuje się do pomiaru poziomu promieniowania w żywności lub materiałów budowlanych. Radioaktywność może być również sprawdzona przez grunt, na którym zbudowany lub planowany jest dom. Zdarzyło się tak, że przez długi czas ludzkość pogardziła nad promieniowaniem, aranżując miejsca nuklearne w najbardziej nieoczekiwanych miejscach – na dnie morza lub w opuszczonej kopalni. Katastrofa w Czarnobylu sprawiła, że wiele osób patrzyło na promieniowanie innymi oczami. Ostatni wypadek w Fukushimie spowodował, że licznik Geigera i inne dosimetry były popularne.

Z reguły dosymetry do użytku domowego są niewielkie. Są wyposażone w wyświetlacze, na których można zobaczyć poziom promieniowania. Dymomierzami mogą być progi i zero-progowe. Urządzenia typu pierwszego działają, gdy zostanie przekroczony dopuszczalny poziom promieniowania, który został wcześniej ustalony przez producenta. Powoduje to sygnał dźwiękowy. Takie dosimetry są tańsze i łatwiejsze w użyciu. Urządzenia typu drugiego wykazują określony poziom promieniowania, można ustawić poziom progowy na nich ręcznie. Takie urządzenie jest bardziej wygodne dla profesjonalistów, gdy osoba dokładnie wie, jaki poziom promieniowania w tym przypadku jest niebezpieczny.

Jak widać, całkiem możliwe jest wykrycie promieniowania w warunkach domowych. Ale obecność dozymetru w domu nie sprawi, że jesteś profesjonalistą. Dlatego też, jeśli znajdziesz nadal zakażone obiekty lub miejsca, w których należy korzystać z pomocy specjalistów.