Geigera skaitītājs un citas ierīces starojuma līmeņa mērīšanai

Ierīces, kuru uzdevums ir izmērīt radiācijas līmeni, mūsdienās var attiecināt gandrīz uz patēriņa elektronikas kategoriju. Kā šī tehnika darbojas un kāpēc tā ir kļuvusi tik populāra?

Kā tas darbojas?

Visizcilākā un populārākā ierīce radioaktivitātes mērīšanai ir Geiger skaitītājs. Viņš parādā savu vārdu un izskatu Vācijas fiziķim Hansam Geigeram, kurš 1908. gadā izstrādāja šo ierīci kopā ar citu pazīstamu zinātnieku Ernstu Ruterfordu. Divdesmit gadus vēlāk Geiger atgriezās pie viņa izgudrojuma un pabeidza to kopā ar fiziķi W. Muller. Neskatoties uz to, ka šī ierīce ir vairāk nekā simts gadus veca, tā mūsdienās ir veiksmīgi izmantota. Lielākajai daļai sadzīves devēju ir līdzīgs darbības princips.

Kā darbojas Geiger skaitītājs? Tās galvenais elements ir noslēgts stikls vai metāla cilindrs, kas piepildīts ar inertu gāzu maisījumu - neona un argona maisījumu. Šeit balonā tiek ievietoti divi elektrodi. Kā zināms, starojums tiek izplatīts viļņu daļiņu formā. Kad vismaz viena no šīm daļiņām nonāk skaitītājā, gāzu maisījums tiek jonizēts: gāzes atomi saņem enerģētisko lādiņu, pie kura tie var spīdēt. Šo procesu nosaka arī skaitītājs. Lai reģistrētu precīzu radioaktīvo daļiņu daudzumu, jonizācijas process tiek mākslīgi dzēsts. Tas notiek dažu sekundes laikā. Atklājot radioaktīvās daļiņas, Geiger skaitītājs rada raksturīgu skaņu.

Radiācijas līmenis tiek mērīts citos veidos. Līdzās mērinstrumentu skaitītājiem bieži tiek izmantoti kristāli. Šo ierīču darbība pamatojas uz faktu, ka, konstatējot radioaktīvo starojumu , dažas vielas (piemēram, nātrija jodīds vai cinka sulfīds) mirdz . Zibspuldžu skaits ir atkarīgs no starojuma devas un tiek fiksēts ar īpašu ierīci - fotoelektrisko reizinātāju.

Vēl viena iespēja ir ķīmiskā metode radioaktivitātes noteikšanai. Šeit dažās vielās notiek radioaktīvā starojuma iedarbībā ķīmiskas reakcijas . Piemēram, šajā gadījumā hloroforms sadala un veido sālsskābi, kas nonāk krāsas reakcijā ar krāsvielu, kas pievienota hloroformam.

Kur viņi mēra starojumu ikdienas dzīvē?

Kāpēc mums šī metode nepieciešama cilvēkiem, kuriem nav nekāda sakara ar mierīgu atomu? Visbiežāk radioaktivitātes dozimetru izmanto, lai izmērītu starojuma līmeni pārtikā vai būvmateriālos. Radioaktivitāti var pārbaudīt arī zeme, uz kuras māja ir būvēta vai plānota. Tas notika tā, ka ilgu laiku cilvēce bija nožēlojama par radiāciju, kodolkuģu apglabāšanu visnoderīgākajās vietās - uz jūras gultnes vai kādā pamestu raktuvē. Černobiļas katastrofa daudz izpētīja starojumu ar dažādām acīm. Un nesenais Fukušimas negadījums padarīja Geigera skaitītāju un citus dozimetrus populārus.

Parasti lietošanai paredzēto dozimetru izmēri ir mazi. Tie ir aprīkoti ar displejiem, uz kuriem varat redzēt radiācijas līmeni. Dozimetri var būt sliekšņi un nulles slieksnis. Pirmā tipa ierīces darbojas, ja ir pārsniegts pieļaujamais starojuma līmenis, ko iepriekš nosaka ražotājs. Tas rada skaņas signālu. Šādi dozimetri ir lētāki un vieglāk lietojami. Otra tipa ierīcēm ir noteikts īpašs starojuma līmenis, to robežvērtību var iestatīt manuāli. Šāda ierīce ir ērtāka profesionāļiem, ja persona precīzi zina, kāds ir radiācijas līmenis šajā gadījumā ir bīstams.

Kā mēs redzam, ir iespējams noteikt starojumu vietējos apstākļos. Bet dozimetra klātbūtne mājā vēl nav jūs profesionāls. Tāpēc, ja atrodat inficētus objektus vai vietas, lai izmantotu speciālistu palīdzību, jums joprojām ir nepieciešams.