Construcción del medidor de radiación
Actividad
Material necesario
Componentes del contador Geiger,
también llamada Geiger-Muller (ver lista de material y diagrama del circuito), fuente
de rayos gamma, un tubo Geiger.
Es muy posible que ya hayas oído
hablar antes del contador Geiger. Este versátil instrumento es uno de los
aparatos más útiles que se han inventado para detectar la presencia de emisiones
radiactivas.
El contador Geiger es un instrumento
relativamente simple. Su componente principal es el tubo Geiger, una pequeña
cámara que contiene una mezcla de ciertos gases equipada con dos electrodos
internos que deben ser cargados con alto voltaje.
En condiciones normales, el gas que
hay dentro de un tubo Geiger cargado no conduce la electricidad. Pero la cosa
cambia si una emisión radiactiva llega al tubo.
En este caso el gas se ioniza
momentáneamente y se convierte en un conductor durante una fracción de segundo.
Así, una breve pulsación de corriente eléctrica fluye a través del tubo de
electrodo a electrodo. Cuando eso sucede, el circuito eléctrico del contador
Geiger está programado de forma que al pasar la pulsación de corriente por el
tubo se oye un chasquido en los auriculares. Cada <<click>> que
oyes significa que una emisión radiactiva acaba de chocar con el tubo Geiger.
Existen distintos tipos de tubo Geiger,
los cuales pueden reaccionar ante las radiaciones alfa, beta y gamma. Sin
embargo, el tubo que nosotros vamos a usar posee un fino envoltorio metálico
que no llega a ser penetrado por las partículas alfa. Por lo tanto este
instrumento sólo detectará radiaciones beta y gamma, además de los rayos
cósmicos que provienen del espacio exterior. El contador Geiger necesita 900
voltios para poder operar y aunque no lo creas, nuestro pequeño instrumento
puede generar ese voltaje con una batería de 6 voltios.
Pero no te dejes impresionar por ese
alto voltaje. Nuestro instrumento va a ser totalmente inofensivo porque tiene
una capacidad de salida de corriente muy baja. A pesar de todo, es mejor que no
toques ni el tubo Geiger ni los condensadores. ¡Podrías recibir una pequeña
descarga!.
¿Cómo puede ese instrumento pasar de 6
voltios a 900 voltios? Por pasos. Golpeando el botón de carga (colocado encima
del contador) hacemos que el voltaje suba con cada golpe. Al cabo de un rato el
voltaje alcanzará el nivel de funcionamiento. Ya hablaremos más de esto.
Para construir el contador empezaremos
por montar el circuito sobre una plancha perforada de las que se usan para
circuitos de radio. Utilizan bornes con clavijas que se puedan enchufar para
los diversos componentes. El esquema del circuito del contador Geiger te
mostrará cómo se deben hacer las conexiones. Al hacer este trabajo recuerda los
siguientes puntos:
1. Los transistores no funcionarán
e incluso se podrán estropear, si no se conectan exactamente como se indica en
la figura. Lo mismo se puede decir de los rectificadores de silicio.
2. Procura que no se sobrecalienten los
transistores ni los rectificadores cuando sueldes las conexiones. Lo mejor es
que aguantes el plomo de fundir con unos alicates de punta mientras aplicas el
hierro al soldar. Los alicates absorberán el calor, lo cual protegerá las
piezas delicadas.
3. Todas las conexiones soldadas deberán
ser lisas y brillantes. Las soldaduras grises, granulosas o mates, normalmente
indican malas conexiones eléctricas. Ello podría impedir un buen
funcionamiento.
4. El tubo Geiger es tan delicado que
podrías deformarlo con tus dedos en un descuido, así que móntalo con mucho
cuidado. Utiliza "clips de escoba", uno a cada extremo. Además,
comprueba que conectas los contactos correctos del casquillo del tubo Geiger.
El tubo Geiger tiene tres clavijas que están numeradas debajo de la base. La
clavija 1 conecta con el circuito principal y la clavija 3 conecta con tierra.
La clavija 2 es un contacto muerto que no se usa.
Asegúrate de que el borne de signo negativo de la batería
está conectado a tierra.
Forma de cargar el contador geiger
1. No hace falta ni decir que lo primero
que tienes que hacer es darle al interruptor para que se ponga en marcha.
2. Ve poniéndote los auriculares.
3. Dale golpecitos al interruptor de
carga (S2) firmemente y con rapidez hasta que le hayas dado unas sesenta veces
o hasta que oigas algún chasquido aislado. Esos chasquidos son ruidos de fondo
normal causados por los rayos cósmicos.
4. Una vez el instrumento está cargado,
dale de cuando en cuando un golpecito para que se mantenga cargado. Una vez
empieces a usar el contador ya notarás cuándo hay que hacer esto. El lapso de
tiempo puede variar de unos cuantos segundos a cerca de un minuto.
Cuando esté completo, fija el montaje
sobre tacos de goma en un estuche. Puedes utilizar cualquier clase de estuche.
Por ejemplo, una caja de herramientas metálica. Si tú también quieres usar un
estuche metálico, procura que ninguno de los cables no aislados toque las
paredes de metal.
Antes de instalar el conjunto en el
estuche, recorta un buen agujero rectangular en la zona de la pared del estuche
que quede junto a donde vaya a estar el tubo Geiger. Esta abertura servirá de
ventana de radiación. Aparte de esto, ya sólo nos queda decir que los
interruptores y el enchufe para la clavija de los auriculares tendrás que
montarlos en la parte de encima del estuche.
Si tienes una fuente de rayos gamma y
tu aparato está listo, ya podemos empezar. Fíjate que cuando acercas el
contador a la fuente de rayos gamma o viceversa, los chasquidos aumentan de
forma imponente.
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Unidad Didáctica Integrada sobre Radiaciones Ionizantes y Protección Radiológica