Che cos'è un contatore gamma?
Il dispositivo noto come contatore gamma misura la radiazione gamma in un campione. Lavorando sullo stesso principio di un rivelatore a scintillazione, questi contatori usano cristalli che emettono luce quando i fotoni dei raggi gamma interagiscono con essi. I campioni vengono generalmente collocati in provette, che vengono quindi inseriti nella macchina. I contatori gamma sono generalmente utilizzati nei laboratori di ricerca poiché la maggior parte non è portatile.
La radiazione gamma, o raggi gamma, è un tipo dannoso di radiazione ad alta energia che consiste in fotoni di luce o particelle quantistiche. I fotoni vengono emessi quando una sostanza radioattiva decade o tenta di stabilizzarsi. A differenza dei tipi di radiazioni meno dannosi, i raggi gamma non vengono fermati dalla pelle o dai vestiti e possono penetrare nel corpo, danneggiando o uccidendo le cellule. Il piombo è generalmente usato per proteggere le persone dagli effetti dannosi delle radiazioni gamma.
Come un rivelatore a scintillazione, i contatori gamma si basano su cristalli con proprietà luminescenti per funzionare. Ciò significa che questi cristalli si illuminano o scintillano quando entrano in contatto con la radiazione gamma. Più si accendono, più radiazioni emette un campione. L'energia luminosa viene solitamente convertita in energia elettrica tramite un fotomoltiplicatore per dare agli scienziati una misura significativa.
La precisione del contatore dipende dal cristallo utilizzato. Se la radiazione è bassa e quindi interagisce poco con il cristallo luminescente, i fotoni della luce potrebbero non registrarsi. Al contrario, se la radiazione è estremamente elevata, può essere abbastanza potente da passare direttamente attraverso il cristallo senza interagire abbastanza per produrre luce. Cristalli spessi aiutano a ridurre queste non reazioni, e quindi sono estremamente importanti nei contatori gamma di qualità.
I contatori gamma moderni possono avere più rivelatori e canali per i campioni. Le macchine di solito hanno anche schermature al piombo per aiutare a proteggere i ricercatori dalle radiazioni. Molti contatori gamma hanno approssimativamente le dimensioni di registratori di cassa o fotocopiatrici, con un piccolo schermo elettronico attaccato per le letture.
Esistono anche piccoli contatori gamma, non molto più grandi di un piede quadrato (0,3 m 2 ). Anche i piccoli contatori, tuttavia, non sono facilmente trasportabili, poiché la schermatura del piombo li rende estremamente pesanti nonostante le loro dimensioni. Un contatore di dimensioni quadrate può pesare fino a 55 libbre (25 kg).
Una calibrazione corretta è estremamente importante quando si lavora con contatori gamma perché producono misurazioni così precise. Molti contatori hanno una calibrazione interna che si basa su diodi emettitori di luce. Tuttavia, alcuni contatori più vecchi potrebbero dover essere calibrati a mano. Durante la calibrazione manuale, viene utilizzata come riferimento una sostanza con una radiazione nota e approssimativamente lo stesso volume del campione da testare.