En nuestra época de catástrofes provocadas por el hombre, es necesario protegerse de sus consecuencias en forma de contaminación radiactiva. Y para ello se debe detectar la radiación ionizante. Por lo tanto, en ausencia de dispositivos industriales, cualquier radioaficionado puede intentar hacer un contador Geiger con sus propias manos.
¿Qué es un contador Geiger?
Para medir el fondo radiactivo, los científicos e ingenieros han desarrollado dispositivos: contadores Geiger. Como sensor de radiación alfa, beta y gamma, se utiliza un tubo de descarga de gas sellado lleno de una mezcla de gases inertes, llamado así por los inventores del contador Geiger-Muller. Pero los dispositivos profesionales no son de fácil acceso para el lego moderno y son bastante caros.
Se han desarrollado varias variedades de tales estructuras. El contador Geiger de bricolaje de una lámpara de neón puede hacer que incluso el acosador menos preparado sobreviva en un mundo postapocalíptico.
Variedades de diseños improvisadosContadores Geiger
El contador Geiger ha sido desarrollado y fabricado por muchos diseñadores aficionados con sus propias manos. Hay muchas opciones de diseño. Se conocen los esquemas de desarrollo casero más comunes:
- Radiómetro, que utiliza un iniciador fluorescente o de neón como sensor beta y gamma.
- Un sencillo indicador de radiación casero basado en el sensor STS-5.
- El dosímetro más sencillo con sensor SBM-20.
- Indicador de radiación de pequeño tamaño basado en el sensor SBT-9.
- Indicador de radiación ionizante basado en un sensor de un dispositivo semiconductor: un diodo.
- El indicador de radiación más sencillo con un descargador casero hecho con una botella de PET y una lata.
Ventajas y desventajas de los diseños
Los diseños de dosímetros e indicadores de radiación de fabricación propia que utilizan sensores SBM-20, STS-5, SBT-9 son bastante simples y tienen una alta sensibilidad. Pero tienen un inconveniente muy importante: son sensores industriales de radiación ionizante, de difícil acceso y caros de comprar.
Un indicador de radiación con un sensor de dispositivo semiconductor es económico, pero debido a la no linealidad de las características de los semiconductores, es difícil de configurar, sensible a los cambios de temperatura y tensión de alimentación.
El dispositivo con un sensor casero de una botella de PET es extremadamente simple, pero requiere un circuito con un transistor de efecto de campo, que no siempre está disponible para un aficionado al bricolaje. Además, los transistores de efecto de campo son propensos a romperse bajo fuertesradiación.
Los más asequibles son los diseños con sensores basados en arrancadores de lámparas fluorescentes o de neón defectuosas. Las desventajas de un sensor de un arrancador, como una lámpara de neón, incluyen la sensibilidad a los cambios de temperatura y voltaje de suministro, la necesidad de proteger el sensor de la luz y la radiación electromagnética. Las ventajas incluyen la facilidad de hacer y configurar un contador Geiger con sus propias manos.
Esquema de un indicador de radiación con una lámpara de neón como sensor
Hacer un contador Geiger con sus propias manos debe comenzar estudiando el diagrama del circuito del dispositivo. Este circuito utiliza una bombilla de neón como sensor gamma y beta.
Veamos el diagrama del circuito.
El diodo D1 se utiliza para rectificar la corriente alterna. Para proporcionar un voltaje constante de 100 V, se utilizó un circuito de estabilización basado en un diodo zener D2. Los parámetros de la resistencia R1 dependen de la tensión de alimentación Vac y se calculan mediante la fórmula
R1=(Vac-100V)/(5 mA).
La resistencia variable R2 establece el voltaje de la bombilla de neón ligeramente por debajo del voltaje de encendido. La lámpara de neón en el modo de espera no debe estar encendida. Cuando las partículas radiactivas vuelan a través de una bombilla de vidrio, el gas inerte se ioniza y la lámpara parpadea.
En el momento en que la lámpara parpadea, se producirá una caída de tensión en la resistencia R3 y se encenderá una lámpara de neón.voltaje, menos que el voltaje de mantenimiento. No habrá flujo de corriente en la lámpara hasta que sea encendida por una partícula ionizante. En el momento de un flujo de corriente corto a través de la lámpara, sonará un fuerte clic en el altavoz. Después de ensamblar un contador Geiger con sus propias manos a partir de una lámpara de neón, puede comenzar a configurarlo.
Configuración y calibración del contador Geiger
El modelo desarrollado del contador Geiger posapocalíptico es fácil de configurar con tus propias manos. Con una resistencia variable R2, el dispositivo se pone en modo de espera, a punto de activar un sensor de una lámpara de neón. Además, para el experimento, un trapo polvoriento se acerca al indicador de radiactividad y la resistencia reguladora R2 ajusta la sensibilidad del dispositivo. Dado que el polvo está lleno de isótopos radiactivos, el indicador de neón de radiactividad debe parpadear periódicamente cuando se ajusta correctamente, la cabeza del altavoz debe emitir chirridos y clics.
Para una calibración más precisa del dispositivo, debe utilizar una fuente de radiación disponible. Puede ser un interruptor de palanca de un equipo de radio militar con un fósforo radiactivo luminoso aplicado. La calibración se lleva a cabo usando un dosímetro estándar ejemplar. La frecuencia de operación de un contador Geiger casero se ajusta a la frecuencia de contar el nivel de radiación de un dosímetro industrial. Para la calibración, también se puede utilizar una fuente de radiación estándar, que suele estar equipada con un dosímetro militar.
Materiales y herramientas para montar un contador Geiger
Al ensamblar un contador Geiger con sus propias manos, los materialesSe puede utilizar cualquiera disponible para un radioaficionado. Lo principal es que las clasificaciones de los componentes de radio corresponden al diagrama anterior. Es necesario seleccionar correctamente una lámpara de neón como sensor para que el voltaje de encendido corresponda aproximadamente a 100 V. En este caso, los componentes de radio pueden ser tanto importados como nacionales. Los parámetros de las piezas deben seleccionarse utilizando la literatura de referencia.
Es importante tener en cuenta que en el diagrama de circuito dado, se usa un voltaje de suministro alterno de la red Vac \u003d 220 V de acuerdo con un circuito sin transformador, y esto es peligroso para una descarga eléctrica en el cuerpo. Para evitar lesiones eléctricas, la carcasa del instrumento debe estar hecha de material aislante eléctrico. Para este propósito, son adecuados el plexiglás, el getinax, la fibra de vidrio, el poliestireno y otros laminados.
Al ensamblar un contador Geiger con sus propias manos, se utiliza la herramienta más diversa:
- Se requiere un soldador eléctrico de 60 W para soldar componentes de radio.
- La sierra para metales se usa ampliamente para cortar láminas de fibra de vidrio, en la fabricación de placas de circuito impreso. Se utiliza para cortar y cortar partes plásticas del cuerpo.
- El taladro eléctrico se utiliza para perforar agujeros en la placa de circuito impreso, ensamblando la caja en las esquinas.
- Las pinzas son fundamentales para trabajar con piezas pequeñas al soldar y montar un circuito eléctrico.
- Se recomiendan los cortadores laterales para cortar cables salientes de componentes de radio.
- Para la puesta en marcha del dispositivo, es absolutamente necesario un probador elemental, con el que necesitarátomar medidas de tensión en los puntos de prueba, así como otros parámetros eléctricos.
- Para una fuente de alimentación autónoma de un contador Geiger verdaderamente posapocalíptico, se recomienda conectar una batería de 4,5-9 V, para lo cual se utiliza cualquier circuito convertidor de voltaje simple hasta 220 V CA.
Se debe seguir la seguridad cuando se trabaja con electricidad y materiales radiactivos.
