Evaluación y medición de procesos radiactivos

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EVALUACION Y MEDICION DE PROCESOS RADIACTIVOS V. M. Rico1, C. A. Herrera1 1 Departamento de Física, Universidad del Valle. Cali-Colombia. RESUMEN Fuentes radiactivas de 60Co, y 137Cs son usadas en el laboratorio para estudiar el funcionamiento de un contador Geiger y para determinar el nivel en el que se atenúa la radiación al pasar por discos de plomo y polestireno. De formaalternativa se evalúa la naturaleza estadística de procesos radiactivos mediante la aplicación de una prueba de normalidad a los datos de radiación de una muestra de 90Sr. Los resultados del experimento revelan que para aislar una fuente radiactiva no es necesario disponer de gruesas láminas de plomo y que el número de cuentas registradas para la muestra de 90Sr se distribuyen normalmente. Palabrasclave: Contador Geiger, Radiación, Radiactividad, Absorción Lineal. ABSTRACT Radioactive sources of 60Co, y 137Cs are used in the laboratory for study the operation of Geiger Counter and for determinate the level of radiation attenuation to pass for lead and polystyrene disc. Alternatively its uses are to evaluate of statistic nature of radioactive process through application of normality testto data of radiation of 90Sr. The result of experiment reveal that for isolate a radioactive source its not necessary to dispose of thick lead sheet and that the number of counts register for 90Sr sample its uses are distribute normally. Key words: Geiger Counter, Radiation, Radioactivity, Linear Absortion. 1. Introducción Fundamentalmente cuatro manifestaciones de la radiación: la impresión deplacas fotográficas (hecho que “accidentalmente” conllevó a los temas que aquí se abordan), la excitación de materiales fluorescentes y fosforescentes, la perdida de propiedades dieléctricas en gases aislantes y la emisión de calor de forma continua son atribuidas a la radiactividad [1]. A diferencia de la radiación electromagnética, la radiación por radiactividad emite partículas y su frecuenciase encuentra por fuera de la región del espectro visible; éste tipo de radiaciones son debidas a la desintegración espontánea de algunos átomos y, de acuerdo a los resultados encontrados por Rutherford [2] y Soddy [3], pueden clasificarse en tres tipos en los que el núcleo del átomo radiactivo emite o un núcleo de Helio (rayos α), un electrón o un positrón (rayos β+ o β- según el caso) o un fotónde alta energía (rayos γ). Para medir la densidad de partículas emitidas por una muestra radiactiva se usan con regularidad equipos que registran directamente los efectos experimentales que a ellos se deben. Así cámaras de niebla y de burbujas son usadas para determinar si se manifiestan o no tales propiedades, mientras que contadores como el Geiger-Müller son usados para cuantificar el número departículas liberadas [4]. En éste artículo se caracteriza el contador GeigerMüller del laboratorio de física moderna de la Universidad del Valle y se utilizan los registros de las mediciones por él reportadas para analizar la naturaleza estadística de los procesos radiactivos y sus efectos en dos tipos puntuales de materiales. 2. Contador Geiger-Müller Los contadores Geiger-Müller (o simplementeGeiger) consisten en un arreglo de condensador cilíndrico que usa por dieléctrico un gas aislante; la diferencia de potencial aplicada a los electrodos del arreglo de condensador puede lograr que los iones que resultan de la interacción entre el gas y las partículas radiadas por el material radiactivo, se acumulen en los electrodos y se evidencie por tanto una pequeña corriente eléctrica. Lamagnitud de la corriente es por tanto una medida del número de partículas radiadas por la muestra radiactiva.

Figura 1. Modelo de contador Geiger. Imagen modificada originalmente de [7].

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Dado que el número de iones producidos depende de lo intensa que sea la radiación, del recorrido libre medio de las moléculas del gas aislante y de la probabilidad que ocurran o no choques...