Radioactividad

EQUIPOS DE MEDICIÓN DE RADIOACTIVIDAD:

Puesto que la radiación ionizante en general no es perceptible por los sentidos, es necesario valerse de instrumentos apropiados para detectar su presencia. Asimismo, interesan su intensidad, su energía, o cualquier otra propiedad que ayude a evaluar sus efectos. Se han desarrollado muchos tipos de detectores de radiación, algunos de los cuales se van adescribir aquí. Cada clase de detector es sensible a cierto tipo de radiación y a cierto intervalo de energía. Así pues, es de primordial importancia seleccionar el detector adecuado a la radiación que se desea medir. El no hacerlo puede conducir a errores graves.
El diseño de los detectores está basado en el conocimiento de la interacción de las radiaciones con la materia. Como ya sabemos, lasradiaciones depositan energía en los materiales, principalmente a través de la ionización y excitación de sus átomos. Además, puede haber emisión de luz, cambio de temperatura, o efectos químicos, todo lo cual puede ser un indicador de la presencia de radiación. Se van a describir los detectores más comunes en las aplicaciones de la radiación, como son los de ionización de gas y los de centelleo.Vamos a exponer muy resumidamente qué técnicas disponemos en la actualidad para detectar la presencia de radiación ionizante.
1.- Detectores de ionización gaseosa
Su funcionamiento se basa en recoger la ionización (carga eléctrica libre) producida en un gas al paso de la radiación. Por ello detectan básicamente partículas alfa y beta; difícilmente señalan la presencia de fotones gamma. En estegrupo de detectores se encuentra el contador Geiger-Müller (figura 1), quizás el más conocido de los dispositivos de radiación. Este tipo de mecanismo sólo detecta la presencia de radiación, indicando la presencia de un campo más o menos intenso pero no es capaz de discernir la energía de las partículas radiactivas incidentes. Otros tipos de detectores de este grupo sí son capaces de realizar unadiscriminación energética; como los detectores proporcionales. En general, este grupo de detectores no son capaces de detectar la presencia de fuentes emisoras gamma.

Figura 1: Contador Geiger-Müller empleado en experiencias docentes (Foto: J.L. Aguado)
2.- Centelleadores
Para poder detectar la presencia de fotones gamma es necesario, al menos, el uso de este tipo de dispositivos. Basa sufuncionamiento en disponer ante la radiación un material que al paso de la radiación se excita y desexcita emitiendo un pulso luminoso (centelleo). El pulso es posteriormente amplificado (fotomultiplicadores) y pasa a una cadena electrónica que, a la postre, permite su tratamiento por dispositivos informáticos. Por todo ello son capaces de distinguir energéticamente los impulsos recibidos por lallegada de la radiación. Dependiendo del tipo de sustancia empleada se distingue entre centelleadores inorgánicos (el más popular es el yoduro sódico, INa) y orgánicos. Estos últimos suelen presentarse en estado líquido de manera que el “centelleo líquido” es una de las técnicas más empleadas para la medida de radiación en estudios de carácter medioambiental. Además de los fotones gamma, puedenseñalar con precisión la presencia de fuentes alfa y beta en el medio estudiado
 

Figura 2: Modelo de centelleador inorgánico (INa). Foto: Canberra Industries Inc.
3. Detectores de semiconductor
La tecnología de los semiconductores, tan empleada en campos como la informática o la generación de energía por radiación solar, sirve asimismo para la medida de radiación ionizante. En este tipo dedispositivos, la alteración producida en el material semiconductor por la llegada de la radiación es aprovechada para generar pequeños impulsos eléctricos que, bajo la correspondiente cadena electrónica, permiten el tratamiento de la información. La disposición del material empleado puede ser muy variada, de modo que encontramos detectores que deben funcionar a temperaturas muy bajas mientras que...