Uradmonitor – Statie de monitorizare a fondului de radiatii

Statie de monitorizare a fondului de radiatii, în Pitești: http://www.uradmonitor.com/?open=51000005

Ce este radiația ionizantă?

Prin radiație ionizantă se înțelege radiația emisă de sursele radioactive (care pot fi de origine naturală sau artificială). Astfel suntem permanent expuși la un nivel scăzut de radiație ionizantă din surse naturale care poate proveni din:

• radiaţia cosmică;
• radiaţia terestra;
• radon;
• radiaţia naturală din interiorul organismelor noastre;

Radiaţia ionizantă provenind din aceste surse constituie ceea ce numim radiaţie de fond. În plus, suntem expuși şi la o radiaţie artificială, provenind din:

• expunere medicală: din radiografiile medicale şi dentare cu raze X, şi din tratamentele de iradiere cu cobalt sau cu iod radioactiv.
• diverse alte surse: producerea de energie electrică atât în instalaţii clasice cât şi în cele nucleare, transportul şi depozitarea substanţelor nucleare, programele de testare a armamentului nuclear, cât şi din alte activităţi umane, cum ar fi fumatul, arderea gazului pentru încălzire şi gătit, utilizarea fosfaţilor ca fertilizatori şi privitul la televizor color. In funcție de tipul de sursă exista mai multe tipuri de detectoare

Funcționarea contorul de particule Geiger-Muller

La trecerea unei radiații prin corpul contorului se produce excitarea și ionizarea moleculelor gazului. În funcție de natura radiației incidente, ionizarea se poate face direct, în cazul particulelor cu sarcina electrică sau indirect, prin intermediul electronilor smulși din peretele contorului de radiațiile X și B, respectiv al unei particule încărcate rezultate dintr-o reacție nucleara produsa de neutroni. Ionii și electronii formați, dacă sunt accelerați în câmp electric, pot produce la rândul lor ionizări secundare. Caracterul descărcării interioare depinde deci de tensiunea aplicată pe contor. Sarcinile electrice apărute în urma trecerii unei particule sunt colectate și provoacă variația într-un timp scurt a tensiunii aplicate pe contor, deci un puls de tensiune care apare la bornele contorului și care este transmis prin rezistorul R (figura de mai jos) la circuitul de numărare.

În cazul contorului Geiger–Muller apare adică descărcarea în avalanșă. Funcționarea contorului se bazează pe existența unui câmp electric de intensitate mare, astfel încât descărcarea în avalanșă se intensifică și este însoțita de avalanșe secundare. Astfel, pulsurile de tensiune care apar au amplitudine mare și pot fi numărate direct, fără o amplificare prealabilă. Ținând cont de geometria cilindrica a contorului, distribuția câmpului electric în interiorul sau, E(r), va fi dată de relația:            unde: V este tensiunea aplicata între electrozi, r_c și r_a sunt raza catodului, respectiv a anodului, r este distanta față de axa contorului la care se determină câmpul electric. Din relația de mai sus se vede ca în regiunea din jurul firului central se obține un câmp electric intens în care electronii sunt accelerați puternic și în deplasarea lor spre anod produc ionizări în avalanșă. De asemenea, se produce și excitarea unor molecule de gaz, care se dezexcită într-un timp foarte scurt ( ≈ 10^-9 s), emițând fotoni cu lungimea de undă în vizibil sau în ultraviolet. Acești fotoni pot smulge fotoelectroni de pe suprafața catodului sau din gaz, iar fotoelectronii pot genera noi avalanșe care se suprapun peste cea inițială. Descărcarea în avalanșă se produce într-o regiune limitată care înconjoară firul central și în care apar electroni și ioni pozitivi. În timp ce electronii sunt colectați, ionii pozitivi, având o mobilitate mult mai mică, vor forma o sarcină spațiala în jurul anodului care va determina scăderea câmpului electric. Pentru o anumită densitate de ioni pozitivi, câmpul electric din jurul anodului devine mai mic decât pragul necesar multiplicării în gaz și astfel se termină descărcarea. Se observa că pentru o anumita tensiune aplicată pe contor, fiecare descărcare se va încheia după apariția aceleiași densități de ioni pozitivi și astfel toate pulsurile vor avea practic aceeași amplitudine, independentă de ionizarea primară, deci de energia radiației incidente.

Contorul Geiger–Muller este ne selectiv, poate servi numai pentru numărarea particulelor. El are în schimb sensibilitate mare, este suficient să apară un electron în interiorul său pentru ca acesta să declanșeze descărcarea în avalanșă.

Pagina oficială a proiectului uRADMonitor este accesibilă aici.
Detaliile de construcție, inclusiv schema electronică si softul, pot fi accesate aici.