camara ionizacion

Hay muchas maneras de detectar la radiación ionizante. La gente suele llamar "Geiger" a todos los detectores de radiación, pero esta es una denominación incorrecta. "Geiger" hace referencia al tubo Geiger-Müller, un tipo (de entre otros muchos) de detector de ionización de gas inventado por estos dos científicos en 1928 y cuyo funcionamiento se basa en la "descarga Geiger" producida por laradiación en un tubo lleno de un gas inerte y sometido a alta tensión.
Ionización de gas...descargas..tensiones... puede parecer complicado pero en realidad es muy sencillo. Hay dos preguntas que me han hecho en ocasiones. Una es ¿como medía Marie Curie la radiactividad (ver otros posts de la serie "jugando con radiactividad") si Geiger y Muller inventaron su tubo años después? y otra es ¿tengo quecomprar un Geiger para detectar radiactividad?. Pues, que sepáis que saber un poco de Física puede ser muy divertido, nos responde a esas preguntas y nos puede ayudar a reciclar algunas cosas que de otro modo irían a la basura, pero que ahora nos sirven para construir una ¡cámara de ionización!
En palabras sencillas: la radiactividad produce fenómenos eléctricos. Se llama "radiación ionizante" poreso: a su paso por la materia produce "iones". Estos iones son cargas eléctricas libres. Las cargas eléctricas pueden moverse en un campo eléctrico. Así, una partícula alfa produce aproximadamente 150.000 electrones a su paso por un material. Esto produce una corriente de aproximadamente 0.2 picoamperios.
Bien, si ahora construimos un condensador, que es un aparato que mantiene un campoeléctrico entre dos electrodos, tal vez estas cargas eléctricas puedan moverse en el campo. El funcionamiento básico de un condensador es que tenemos dos electrodos metálicos y entre ellos se encuentra un medio no conductor (puede ser aire). Si construimos un condensador cilíndrico, formado por un cilindro conductor externo y un alambre conductor central, al aplicarle un voltaje Vo se producirá un campoeléctrico
E= (1/r)[Vo/ln(b/a)]
donde r es el radio y b y a son los diámetros internos del conductor externo y el interno.
Supongamos que introducimos una partícula alfa en este campo radial, dentro del condensador. La partícula se disipará produciendo 150.000 electrones que serán dirigidos al electrodo positivo y otros 150.000 iones que se dirigirán al electrodo negativo. Si somos capaces dedetectar estos 150.000 iones, tenemos un detector de radiactividad. El principio físico es fácil.
Construyamoslo:

Cámara de ionización cilíndrica (condensador cilíndrico) fabricada con una lata de te. La lata metálica no tiene esmaltado interno, por lo que es perfecta para este fin. Para ello se practica un orificio en la base y se introduce un alambre metálico. El alambre lo he fijado simplementecon cola termofusible, de modo que quede aislado de la lata. Ya tenemos el condensador construido.

Tambien se raspa un poco el esmalte de la lata, de modo que podamos soldar un componente que quedará conectado a ella. Ahora montamos este circuito:
El principio es simple: dos transistores NPN montados en configuración Darlington actúan como un amplificador de corriente. Cuando una particula deradiación entra en la lata y produce iones al ionizar el aire contenido en ella, los iones negativos se dirigen a la lata y los positivos al alambre central. Esto produce una pequeñísima corriente eléctrica que entra por la base del Darlington. Esta corriente permite el paso de una corriente unas 1000 veces mayor entre emisor y colector. La resistencia de muchos megaohmios de un multímetro digitalcorriente (V) hace el resto. La batería B aporta la alimentación al circuito. Según los transistores que usemos, se puede usar entre 9 y 12 voltios. La resistencia R debe ser de al menos 3 K para que el circuito funcione bien.
Creo que este es el circuito mas simple posible que se puede fabricar capaz de detectar radiactividad. Yo, como me propuse recuperar productos de desecho para que el...