Los contadores Geiger solían ser dispositivos bastante grandes y voluminosos, pero hoy en día puede ser portátil como este o incluso descargarse como una aplicación en un teléfono inteligente. Sean Gallup / Getty Images Si eres fanático de la ciencia ficción antigua y las películas de terror, como la película de 1984 "C.H.U.D., "Estás acostumbrado a que un escalofrío recorra tu columna vertebral cada vez que los personajes apuntan con un dispositivo cuadrado a la oscuridad y son alertados de la presencia de un monstruo radioactivo aún no visto por un siniestro sonido de clic.
Los contadores Geiger son un accesorio tan familiar en las películas antiguas, De hecho, que se le perdonará por asumir que son un invento que solo existe en la mente de los guionistas, o que son una tecnología obsoleta que pasó de moda cuando la gente dejó de construir refugios contra bombas atómicas en sus patios traseros.
En realidad, aunque, El contador Geiger, que en el mundo científico y de la ingeniería se conoce como contador Geiger-Muller, es un dispositivo real que todavía se utiliza con frecuencia para detectar radiación en varios entornos. La Comisión Reguladora Nuclear dice que es el instrumento de radiación portátil más utilizado.
Los orígenes de la tecnología se remontan a principios del siglo XX, cuando el físico alemán Hans Geiger trabajaba como asistente de Ernest Rutherford, ganador del Premio Nobel de Química de 1908. Rutherford desarrolló el concepto de que un átomo contiene un núcleo de partículas aún más pequeñas, y que un núcleo puede desintegrarse y desprender esas partículas. Geiger trabajó con Rutherford para desarrollar un dispositivo de medición de radiación:un contador para detectar la partícula alfa, una combinación de dos protones y dos neutrones que emite un átomo durante la desintegración radiactiva.
Hans Wilhelm Geiger (1882-1945), izquierda, y Ernest Rutherford (1871-1937) con su aparato para contar partículas alfa. Juntos trabajaron en el detector de radiación inventado y nombrado en honor a Geiger. Imágenes SSPL / Getty La carrera de Geiger se interrumpió en la Primera Guerra Mundial, en el que se desempeñó como oficial de artillería en el ejército alemán, pero despues volvió a la docencia y la investigación. Finalmente se asoció con Walther Müller, uno de sus estudiantes de posgrado en la Universidad de Kiel, para mejorar su contador, para que pudiera detectar otros tipos de partículas radiactivas además de la partícula alfa. El dispositivo que crearon es prácticamente la misma tecnología que se usa en la actualidad.
Un contador Geiger es un dispositivo relativamente simple y económico, que consiste en un gas a baja presión, típicamente argón o xenón, en una cámara sellada que contiene dos electrodos. Cuando la radiación llega al mostrador, ioniza el gas, liberando electrones cargados negativamente de los átomos y creando iones positivos de la parte del átomo que queda. Se aplica una carga eléctrica de alto voltaje a los electrodos, lo que hace que los electrones libres viajen al electrodo positivo, que se llama ánodo.
Debido al alto voltaje aplicado a los electrodos, hay una región cerca del ánodo donde el campo eléctrico resultante es tan fuerte que crea "avalanchas" de electrones secundarios cuando los electrones primarios se acercan al ánodo. explica Marek Flaska, profesor asistente de ingeniería nuclear en Penn State University, en un correo electrónico.
"Esta 'amplificación de gas' da como resultado una gran cantidad de cargas producidas sin importar cuánta carga primaria sea creada por la radiación, "Escribe Flaska." Donde esta carga se acumula en los electrodos, El detector crea un gran pulso eléctrico. Estos pulsos son grandes, varios voltios, por lo que no se necesita un amplificador de señal adicional ".
En este primer modelo de contador Geiger, un gas a baja presión se mantiene en un cilindro de cobre, que atraviesa una corriente eléctrica. La partícula radiactiva que entra en el cilindro provoca una ráfaga de corriente eléctrica que se registra en un contador. Este contador Geiger en particular fue utilizado por James Chadwick, el descubridor del neutrón. Imágenes SSPL / Getty
Esos pulsos crean los clics que se escuchan cuando las partículas radiactivas ingresan al dispositivo y hacen que los iones y los electrones se dividan. La cantidad de clics que escuchas indica cuántas veces ocurre esto en un minuto. Además, normalmente hay una pantalla que indica el recuento.
El nivel de radiación contado por un contador Geiger se expresa en una unidad llamada microSieverts, por hora de exposición. (Un sievert es 1, 000 miliSieverts y 1 millón de microSieverts.) Entonces, si el contador Geiger lee 0.25 microSieverts por hora, eso significa que detectó .25 microSieverts de radiación en una hora. Algunos números básicos para usar como guía:Una tomografía computarizada de un solo órgano da una dosis de radiación de aproximadamente 6, 900 microSieverts, según Reuters, mientras que 2, 000, 000 microSieverts de exposición indicarían una intoxicación grave por radiación que podría provocar la muerte, según Pure Earth.
Cuando enciendes un contador Geiger, por lo general, escuchará algunos clics de inmediato, No importa dónde estés, según la NRC. Eso se debe a la radiactividad de fondo natural que proviene del sol, uranio natural en el suelo, ciertos tipos de rocas, y radón, un gas radiactivo natural, entre otras fuentes.
Aunque hay varias otras tecnologías de detección de radiación disponibles, el contador Geiger es una tecnología bastante simple que ha existido por un tiempo y es bastante económica hoy en día, con algunas versiones de consumo de gama baja en el mercado que cuestan menos de $ 100, según Google Shopping.
"Los GM [contadores Geiger-Muller] se utilizan en otros lugares, especialmente cuando se desea una solución de bajo costo que no requiera distinguir el tipo de radiación o la energía, "El Laboratorio Nacional de Los Alamos (LANL) explica en un correo electrónico.
Muchas industrias todavía usan contadores Geiger hoy en día para cosas como monitorear la contaminación radiactiva en los laboratorios. El personal encargado de hacer cumplir la ley puede utilizar versiones sofisticadas de los dispositivos para detectar el transporte de materiales radiactivos ilícitos. y muchos socorristas también los llevan, según el Departamento de Seguridad Nacional. En Japón, Los contadores Geiger personales se convirtieron en vendedores calientes después del accidente de 2011 en la planta de energía nuclear de Fukushima Daiichi. Los buscadores también los utilizan para encontrar uranio y otros minerales.
Pero los contadores Geiger también tienen limitaciones. "Un contador GM es intrínsecamente incapaz de discernir qué tipo de partícula activó el pulso o incluso la energía de una partícula, "LANL escribe". Debido a que cada interacción produce la misma fuerza de pulso, piense en una trampa para ratones colocada; cuando se abre, produce la misma respuesta independientemente de si un ratón o un pie humano es el responsable, aunque las consecuencias pueden ser muy diferentes ".
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Eso es interesanteGeiger fue brevemente parte del "club de uranio, "El fallido esfuerzo de Alemania por desarrollar una bomba atómica durante la Segunda Guerra Mundial, según el libro de Jeremy Bernstein "Hitler's Uranium Club:The Secret Recordings at Farm Hall".
