¿Qué es la detección de radiación alfa, beta y gamma utilizando el contador Geiger-Mueller? – Definición

El contador Geiger , también conocido como contador Geiger-Mueller , es un dispositivo eléctrico que detecta varios tipos de radiación ionizante . Este dispositivo lleva el nombre de los dos físicos que inventaron el contador en 1928. Mueller era estudiante de Hans Geiger.  El contador Geiger es ampliamente utilizado en aplicaciones como dosimetría de radiación, protección radiológica , física experimental y la industria nuclear. Un contador Geiger consiste en un tubo Geiger-Müller (el elemento sensor que detecta la radiación) y la electrónica de procesamiento, que muestra el resultado.

El contador Geiger puede detectar radiaciones ionizantes como partículas alfa  y  beta ,  neutrones y  rayos gamma  utilizando el efecto de ionización producido en un tubo Geiger-Müller, que da nombre al instrumento. El voltaje del detector se ajusta de modo que las condiciones correspondan a la región Geiger-Mueller .

Detección de radiación alfa, beta y gamma utilizando el contador Geiger-Mueller

Los contadores Geiger se utilizan principalmente para instrumentación portátil debido a su sensibilidad, circuito de conteo simple y capacidad para detectar radiación de bajo nivel. Aunque el uso principal de los contadores Geiger es probablemente en la detección de partículas individuales, también se encuentran en medidores de gamma. Son capaces de detectar casi todos los tipos de radiación, pero hay ligeras diferencias en el tubo Geiger-Mueller. Sin embargo, el tubo Geiger-Müller produce una salida de pulso que es de la misma magnitud para toda la radiación detectada, por lo que un contador Geiger con un tubo de ventana final no puede distinguir entre partículas alfa y beta.

Hay dos tipos principales de construcción de tubos Geiger :

• Tipo de ventana final . Para que las partículas alfa y beta sean detectadas por los contadores Geiger, deben contar con una ventana delgada . Esta » ventana final » debe ser lo suficientemente delgada para que las partículas alfa y beta puedan penetrar. Sin embargo, una ventana de casi cualquier espesor evitará que una partícula alfa ingrese a la cámara. La ventana generalmente está hecha de mica con una densidad de aproximadamente 1.5 – 2.0 mg / cm ²para permitir que las partículas beta de baja energía (p. ej., del carbono 14) ingresen al detector. La reducción de la eficiencia para alfa se debe al efecto de atenuación de la ventana final, aunque la distancia desde la superficie que se está comprobando también tiene un efecto significativo, e idealmente una fuente de radiación alfa debería estar a menos de 10 mm del detector debido a la atenuación en el aire.
• Tipo sin ventanas . Los rayos gamma tienen muy pocos problemas para penetrar las paredes metálicas de la cámara. Por lo tanto, los contadores Geiger pueden usarse para detectar radiación gamma y rayos X (tubos de pared delgada) conocidos colectivamente como fotones, y para esto se usa el tubo sin ventanas.
  • Se utiliza un tubo de pared gruesa para la detección de radiación gamma por encima de las energías de aproximadamente 25 KeV, este tipo generalmente tiene un espesor de pared total de aproximadamente 1-2 mm de acero al cromo.
  • Se usa un tubo de pared delgada para fotones de baja energía (rayos X o rayos gamma) y partículas beta de alta energía. La transición del diseño de paredes delgadas a las de paredes gruesas tiene lugar en los niveles de energía de 300–400 keV. Por encima de estos niveles se utilizan diseños de paredes gruesas, y por debajo de estos niveles predomina el efecto de ionización gaseosa directa.

A veces, se prefiere un diseño de «panqueque» del tubo Geiger-Mueller. Este detector es un tubo Geiger plano con una delgada ventana de mica de área más grande. Los tubos Geiger planos como este se conocen como tubos «panqueque». Dichos tubos están equipados con una pantalla de alambre para protegerlos. Este diseño proporciona un área de detección más grande y, por lo tanto, una mayor eficiencia para agilizar la verificación. Sin embargo, la presión de la atmósfera contra la baja presión del gas de relleno limita el tamaño de la ventana debido a la resistencia limitada de la membrana de la ventana.