camara de ionizacion
Páginas: 6 (1447 palabras)
Publicado: 29 de abril de 2013
Cámara de ionización casera
Prácticamente todo el mundo llama "Geiger" a cualquier detector de radiactividad que ven. Todos estamos familiarizados con los clásicos "tics" de un instrumento de este tipo, y a la cabeza se nos viene un tipo envuelto en un traje protector, con uno en la mano haciendo "tic tic" y rodeado de nubes verdes, bidones corroidos liberando un liquido fluorescente y seresmutantes... pero esta imagen post-apocalíptica que asociamos con la radiactividad, dista bastante de la realidad. Y ni todos los detectores de radiactividad son "Geiger" ni toda fuente de radiactividad esta asociada a mocos verdes fosforescentes.
El monitor tipo "Geiger-Muller" es un tipo concreto de detector que se engloba en un tipo de detectores de radiactividad llamados de "ionizacióngaseosa". Su principio es sencillo: tenemos una lata metálica rellena de aire u otro gas, a presion normal o reducida. Se introduce en la lata un electrodo, que se conecta a un circuito y la lata se somete a un campo eléctrico.
Cuando una particula radiactiva (alfa, beta o gamma) entra en la lata, puede provocar la ionización de algunos atomos del gas contenido en ella. Los iones generados sonacelerados por el campo eléctrico y recogidos por el electrodo.
Hay tres tipos de detectores de ionización gaseosa:
Cámara de ionización
Contador proporcional
Geiger-Muller.
Todos se basan en el mismo principio. La diferencia fundamental estriba en el campo eléctrico al que se somete el detector. En realidad el detector es un condensador cilíndrico y el campo se establece gracias a latensión de alimentación al que se somete. El gas dentro del tubo detector no es conductor, salvo que se produzcan ionizaciones, entonces pasa "un poco" de corriente, que puede ser amplificada y medida.
Asi, el voltaje de alimentacion de los tres tipos de detector varía segun esta gráfica:
La camara de ionización funciona entre unos 9-10 voltios y unos 200 voltios. Y el famoso Geiger funciona aalto voltaje, usualmente unos 900 voltios (aunque los soviéticos usaban tubos que eran alimentados a un voltaje mucho mas bajo).
La cámara de ionización es el sistema mas antiguo y simple. El principio es sencillo, simplemente se basa en la "recolección" de los pares iónicos generados en el aire dentro de la lata debido al paso de las partículas radiactivas. De ahí que se denominen"radiaciones ionizantes". La pequeñísima corriente producida se amplifica y mide. Si el voltaje de la cámara es muy bajo (usualmente menos de 10 V) los iones tienen tiempo de recombinarse y el aparato no detecta nada. Es la "zona de recombinación" de la gráfica. Si el voltaje es alto, se producen otros fenómenos, como las avalanchas de iones. Estas avalanchas son la clave de la mayor sensibilidad de losdetectores Geiger: el voltaje es tan elevado que los iones provocan nuevas ionizaciones al chocar con otros átomos, en una cascada que esta casi en el límite de la descarga continua.
Todos los detectores de ionización en gas son entonces mas sensibles a las radiaciones mas ionizantes. Así, su sensibilidad a la radiación alfa es muy alta y la sensibilidad a la radiación gamma es muy baja. Esto loveremos particularmente bien con la "lata de té" que vamos a construir: un mineral radiactivo encerrado en su cajita de plástico (que bloquea la radiación alfa y beta) apenas es detectado, sin embargo al sacarlo y acercarlo se puede ver bien.
La cámara de ionización permite trabajar en unas condiciones que facilitan que podamos construir una en casa: el tubo detector puede ser abierto yestar al aire, a diferencia de los tubos Geiger, sellados y rellenos de un gas inerte mezclado con un gas "quencher". Además, su electrónica puede ser extremadamente sencilla. Son robustas y muy sensibles al radón y la radiacion alfa. Pero lo mejor para aprender cómo se detecta la radiactividad es construir una:
Construcción
Vamos a montar una cámara de ionización basada en el uso de...
Prácticamente todo el mundo llama "Geiger" a cualquier detector de radiactividad que ven. Todos estamos familiarizados con los clásicos "tics" de un instrumento de este tipo, y a la cabeza se nos viene un tipo envuelto en un traje protector, con uno en la mano haciendo "tic tic" y rodeado de nubes verdes, bidones corroidos liberando un liquido fluorescente y seresmutantes... pero esta imagen post-apocalíptica que asociamos con la radiactividad, dista bastante de la realidad. Y ni todos los detectores de radiactividad son "Geiger" ni toda fuente de radiactividad esta asociada a mocos verdes fosforescentes.
El monitor tipo "Geiger-Muller" es un tipo concreto de detector que se engloba en un tipo de detectores de radiactividad llamados de "ionizacióngaseosa". Su principio es sencillo: tenemos una lata metálica rellena de aire u otro gas, a presion normal o reducida. Se introduce en la lata un electrodo, que se conecta a un circuito y la lata se somete a un campo eléctrico.
Cuando una particula radiactiva (alfa, beta o gamma) entra en la lata, puede provocar la ionización de algunos atomos del gas contenido en ella. Los iones generados sonacelerados por el campo eléctrico y recogidos por el electrodo.
Hay tres tipos de detectores de ionización gaseosa:
Cámara de ionización
Contador proporcional
Geiger-Muller.
Todos se basan en el mismo principio. La diferencia fundamental estriba en el campo eléctrico al que se somete el detector. En realidad el detector es un condensador cilíndrico y el campo se establece gracias a latensión de alimentación al que se somete. El gas dentro del tubo detector no es conductor, salvo que se produzcan ionizaciones, entonces pasa "un poco" de corriente, que puede ser amplificada y medida.
Asi, el voltaje de alimentacion de los tres tipos de detector varía segun esta gráfica:
La camara de ionización funciona entre unos 9-10 voltios y unos 200 voltios. Y el famoso Geiger funciona aalto voltaje, usualmente unos 900 voltios (aunque los soviéticos usaban tubos que eran alimentados a un voltaje mucho mas bajo).
La cámara de ionización es el sistema mas antiguo y simple. El principio es sencillo, simplemente se basa en la "recolección" de los pares iónicos generados en el aire dentro de la lata debido al paso de las partículas radiactivas. De ahí que se denominen"radiaciones ionizantes". La pequeñísima corriente producida se amplifica y mide. Si el voltaje de la cámara es muy bajo (usualmente menos de 10 V) los iones tienen tiempo de recombinarse y el aparato no detecta nada. Es la "zona de recombinación" de la gráfica. Si el voltaje es alto, se producen otros fenómenos, como las avalanchas de iones. Estas avalanchas son la clave de la mayor sensibilidad de losdetectores Geiger: el voltaje es tan elevado que los iones provocan nuevas ionizaciones al chocar con otros átomos, en una cascada que esta casi en el límite de la descarga continua.
Todos los detectores de ionización en gas son entonces mas sensibles a las radiaciones mas ionizantes. Así, su sensibilidad a la radiación alfa es muy alta y la sensibilidad a la radiación gamma es muy baja. Esto loveremos particularmente bien con la "lata de té" que vamos a construir: un mineral radiactivo encerrado en su cajita de plástico (que bloquea la radiación alfa y beta) apenas es detectado, sin embargo al sacarlo y acercarlo se puede ver bien.
La cámara de ionización permite trabajar en unas condiciones que facilitan que podamos construir una en casa: el tubo detector puede ser abierto yestar al aire, a diferencia de los tubos Geiger, sellados y rellenos de un gas inerte mezclado con un gas "quencher". Además, su electrónica puede ser extremadamente sencilla. Son robustas y muy sensibles al radón y la radiacion alfa. Pero lo mejor para aprender cómo se detecta la radiactividad es construir una:
Construcción
Vamos a montar una cámara de ionización basada en el uso de...
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