Contatore Geiger

Consigli per l'acquisto di un contatore geiger

I contatori Geiger sono vari dispositivi con cui è possibile misurare le radiazioni ionizzanti. Il termine si riferisce al tubo del contatore Geiger-Müller sviluppato dai fisici Geiger e Müller, ma è anche usato per dispositivi di altri tipi. In molti casi, i contatori Geiger sono utilizzati direttamente per la protezione personale, ma possono anche essere utilizzati per monitorare le radiazioni ionizzanti rilasciate in aree schermate.

Le radiazioni ionizzanti, con un'energia cinetica di 5 elettronvolt o più, sono così energetiche che sono in grado di cambiare atomi o molecole neutre in ioni con carica positiva rilasciando elettroni. Esistono diversi tipi di radiazioni ionizzanti, che differiscono per proprietà ed effetti. Questi includono le radiazioni alfa, beta e gamma, così come le radiazioni di neutroni e raggi X. Sono prodotti sia durante il decadimento naturale degli elementi radioattivi sia come effetto principale o secondario di dispositivi tecnici.

Molte aree in cui ci si aspetta un aumento dei livelli di radiazioni ionizzanti sono soggette a regolamenti legali sulla protezione dalle radiazioni. Questo vale soprattutto per le radiazioni nell'ambiente di lavoro. L'attuazione dei singoli regolamenti è direttamente sostenuta e monitorata dalle agenzie governative. In Germania, per esempio, il rilascio e la valutazione dei dosimetri personali ufficialmente approvati per le persone soggette a monitoraggio sono effettuati direttamente dalle autorità degli stati federali responsabili della protezione dalle radiazioni. Ma le persone possono anche essere esposte a livelli di radiazioni maggiori durante il loro tempo libero, nelle loro case e attraverso il cibo. Il radon gassoso, per esempio, può accumularsi nell'aria interna se viene rilasciato dal sottosuolo naturale o dai materiali da costruzione. I funghi e la selvaggina, soprattutto nella Baviera meridionale e nella foresta bavarese, sono ancora contaminati dal cesio-137 rilasciato durante l'incidente del reattore di Chernobyl.

Oltre ai dispositivi per le misurazioni richieste dalla legge o dai regolamenti, i contatori Geiger elettronici possono essere utilizzati per determinare, in un ambiente aziendale o privato:

- quanto è forte la radiazione ionizzante in un certo luogo
- quanto sia alta la dose personale di radiazioni in certi periodi di tempo
- se la radiazione può essere attribuita a una fonte specifica
- quanta radiazione viene emessa dai materiali trovati o consegnati
- se gli alimenti hanno livelli di radiazioni innaturalmente alti

Che si tratti di radiazioni provenienti da applicazioni tecniche o mediche, di radiazioni naturali nell'ambiente o di radon in ambienti chiusi, il livello di esposizione alle radiazioni può essere determinato da adeguati contatori Geiger. I moderni contatori Geiger elettronici sono disponibili con varie funzioni di misurazione, avvertimento e valutazione. Quando si sceglie un modello, bisogna assicurarsi che il dispositivo offra tutte le funzioni desiderate.

Contatori Geiger per diversi tipi di radiazioni ionizzanti

Ci sono contatori Geiger che sono specificamente progettati per le radiazioni gamma o i raggi X e altri che possono rilevare diversi tipi di radiazioni ionizzanti. Gli strumenti che registrano sia le radiazioni alfa, beta e gamma determinano l'attività totale causata da tutti i tipi di radiazioni. Con alcuni di questi contatori Geiger, le radiazioni alfa o alfa e beta possono essere schermate ponendovi davanti dei filtri.

Cosa significano i valori misurati in CPM, CPS, Gray e Sievert?
I valori limite e i valori misurati per le radiazioni ionizzanti sono di solito dati in micro- o millisievert o in microsievert per ora o millisievert per anno. Un contatore Geiger permette di contare le ionizzazioni o gli impulsi innescati dalla radiazione ad alta energia. Questi possono essere indicati come un numero totale o come un numero per minuto o secondo, abbreviato come conteggi al minuto - CPM o conteggi al secondo - CPS. Per durate di misurazione più lunghe, i valori medi sono calcolati per i valori legati al tempo. La maggior parte dei contatori Geiger non può distinguere il contenuto energetico o il tipo di radiazione in questo conteggio. Sono disponibili dispositivi speciali per questo scopo. Tuttavia, gli algoritmi di calcolo memorizzati nel contatore Geiger possono essere utilizzati per convertire gli impulsi contati della radiazione totale nella dose equivalente in sieverts. La dose equivalente è stata definita per poter dare un valore che tenga conto del contenuto energetico e dei diversi pericoli dei tipi di radiazione. Per distinguerla dalla dose assorbita, dove l'effetto sul tessuto biologico non è ancora ponderato, quest'ultima è data in grigi e la dose equivalente in sieverts.

Poiché la radiazione gamma ha una gamma molto più alta e si verifica in entrambi i decadimenti alfa e beta, solo il tasso di dose del sito gamma è spesso registrato nelle misurazioni di routine per il monitoraggio dell'ambiente. Con attrezzature speciali, tuttavia, è anche possibile valutare lo spettro energetico della radiazione in modo spettroscopico e determinare quali radionuclidi contribuiscono al tasso di dose locale e in che misura. Questo permette una valutazione dettagliata del pericolo e delle contromisure mirate.

Contatori Geiger per installazioni fisse

Molti contatori Geiger sono ottimizzati per applicazioni specifiche. In luoghi esterni selezionati, i contatori Geiger misurano continuamente il tasso di dose locale di radiazioni e trasmettono i valori misurati in forma elettronica in modo che possano essere valutati altrove. Soprattutto, questi contatori Geiger devono essere insensibili alle condizioni atmosferiche e avere un'interfaccia per la trasmissione dei dati.

Nelle centrali nucleari, nei laboratori di ricerca e negli impianti tecnici dove possono essere rilasciate radiazioni, ci sono spesso zone schermate separatamente e aree speciali controllate. Prima di lasciare una tale zona, le persone e i materiali sono spesso controllati con un contatore Geiger installato in modo permanente, specialmente adattato all'esposizione locale. Le letture devono essere valutate direttamente sul posto in modo da poter prendere provvedimenti immediati. Questo impedisce agli indumenti o al materiale contaminato di uscire dalla zona di protezione. Questi contatori Geiger hanno quindi funzioni di allarme.

Contatori Geiger portatili

I contatori Geiger elettronici possono essere utilizzati come dispositivi portatili per testare rapidamente l'esposizione alle radiazioni attuali in vari punti di misurazione. Consentono, per esempio, controlli rapidi e non complicati di prodotti alimentari o di materiali da costruzione, ma anche test in caso di sospetta maggiore esposizione alle radiazioni all'interno o in luoghi caratteristici all'esterno. Con questi dispositivi, bisogna prestare attenzione a quali tipi di radiazioni sono misurabili. Per controlli frequenti, è pratico se si possono impostare diversi limiti di allarme nel contatore Geiger.

La maggior parte dei dosimetri personali ufficialmente prescritti possono essere valutati solo dopo il tempo di utilizzo specificato. Questo è il motivo per cui sono anche chiamati dosimetri passivi. Al contrario, i contatori Geiger elettronici supplementari possono visualizzare la dose che agisce su una persona e dare immediatamente un allarme visivo o acustico in caso di aumento dei valori. La persona da proteggere può reagire immediatamente in caso di allarme, per esempio spegnendo la fonte di pericolo, schermandosi o allontanandosi dalla zona di pericolo. Questi contatori Geiger possono anche essere usati per misurare quanto bene funziona la schermatura contro le radiazioni prima che una persona resti vicino a una fonte di radiazioni per un periodo di tempo più lungo.

I vigili del fuoco devono addestrare il personale di emergenza per incidenti che coinvolgono materiale contaminato o in un ambiente contaminato e tenere a portata di mano speciali tute protettive e dispositivi di misurazione. Questi sono necessari, per esempio, per le operazioni in cliniche, pratiche radiologiche o strutture di ricerca e per gli incidenti stradali che coinvolgono veicoli che trasportano materiale radioattivo. I dispositivi di misurazione includono i contatori Geiger come dispositivi di avvertimento del tasso di dose con cui, per esempio, il limite di cut-off può essere determinato e altri tipi di dispositivi con cui la contaminazione può essere rilevata o esclusa.

Altre informazioni

Cos'è un tubo contatore Geiger-Müller?

Il tubo contatore Geiger-Müller è un dispositivo sviluppato dai fisici Geiger e Müller per misurare la radiazione radioattiva. Spesso i tubi di conteggio Geiger-Müller, ma anche altri dispositivi per misurare la radioattività, sono chiamati contatori Geiger. Un contatore Geiger originale consiste realmente in un tubo e permette di contare l'intensità della radiazione radioattiva per mezzo di suoni caratteristici e individuali. Le versioni più sofisticate possono anche visualizzare o memorizzare questo numero. All'estremità anteriore del tubo metallico c'è una finestra radiotrasparente attraverso la quale la radiazione entra nel tubo. La parte posteriore del tubo è chiusa con un materiale isolante in cui è fissato anche il filo che corre attraverso il centro del tubo. La cavità è riempita con un gas inerte leggermente pressurizzato.

Se la radiazione ionizzante entra nel tubo del contatore Geiger-Müller, separa gli elettroni dal guscio esterno del gas nobile quando colpisce gli atomi. Questo trasforma l'atomo di gas neutro in uno ione caricato positivamente. Poiché una tensione continua di diverse centinaia di volt è applicata tra la guaina metallica e il filo nel contatore Geiger, la corrente scorre attraverso le particelle ora cariche. Il tubo esterno serve come catodo e il filo come anodo. Gli elettroni sono accelerati verso l'anodo a causa della forza del campo elettrico e si scontrano con altre molecole di gas. Gli elettroni rilasciati in più amplificano il flusso di corrente tra anodo e catodo, che viene convertito in un segnale di tensione da un resistore collegato nel circuito. Questo segnale viene amplificato elettronicamente e, a seconda dell'attrezzatura del dispositivo, reso udibile o visibile.

Nel contatore Geiger originale, la radiazione penetrante diventa percepibile come un crepitio specifico. Più radiazioni ionizzanti entrano nel contatore Geiger, più brevi sono gli intervalli tra i singoli segnali acustici. Molti contatori Geiger moderni oggi possono emettere toni di allarme aggiuntivi quando vengono raggiunti valori di radiazione preimpostati, accendere lampade di segnalazione e di allarme, contare gli impulsi generati dalla radiazione o memorizzare i valori numerici determinati come somma totale o in relazione a un'unità di tempo e mostrarli su un display.

A cosa servono i dosimetri personali?

Già nel XVI secolo, Paracelso scriveva: "Tutte le cose sono veleno, e niente è senza veleno; solo la dose fa sì che una cosa non sia un veleno". Un dosimetro è un dispositivo di misurazione che misura e visualizza la dose - cioè la quantità - di un'esposizione, di solito dall'ambiente. In un dosimetro, i valori individuali del misurando sono quasi sempre sommati continuamente per un certo periodo di tempo per determinare una dose totale legata al tempo. I dosimetri personali registrano quindi la quantità e l'intensità dell'esposizione che agisce su una persona, la dose personale. I dosimetri personali hanno lo scopo di evitare che le persone siano esposte in modo incontrollato per un lungo periodo di tempo a effetti che sono noti per danneggiare l'organismo. Questo vale soprattutto per gli effetti che non sono direttamente percepibili o i cui effetti nocivi sono difficili da valutare. I dosimetri personali sono usati principalmente per monitorare la dose personale di radiazioni delle persone che sono esposte a livelli di radiazioni maggiori perché devono stare in aree pericolose. Questi dosimetri personali registrano la quantità di radiazioni ionizzanti che colpisce la persona in un certo periodo di tempo. Gli apparecchi sono sostituiti e valutati dopo il tempo d'uso specificato per determinare se i limiti di esposizione massima secondo l'ordinanza sulla protezione dalle radiazioni o l'ordinanza sui raggi X sono rispettati.

Le aree in cui si verifica una maggiore esposizione alle radiazioni includono:
- Diagnostica e terapia medica
- Alcune strutture di ricerca
- Centrali nucleari
- Trasporto, stoccaggio, trattamento di materiale radioattivo
- Uso di radiazioni ionizzanti nell'industria e nel commercio

Gli equipaggi degli aerei e i frequent flyer sono anche esposti a livelli aggiuntivi, poiché le radiazioni ionizzanti naturali provenienti dallo spazio hanno un effetto più forte ad alta quota. In Germania, il valore medio dell'esposizione annuale da tutte le fonti di radiazioni naturali è di 2,1 millisievert, secondo l'Ufficio federale per la protezione dalle radiazioni. I valori individuali variano tra uno e dieci millisievert all'anno, a seconda del luogo di residenza e delle abitudini alimentari. Solo i dosimetri personali approvati a questo scopo possono essere utilizzati per il monitoraggio ufficiale dei dipendenti che sono esposti a un aumento delle radiazioni a causa del loro lavoro. Inoltre, tuttavia, i dosimetri personali elettronici con funzioni speciali di visualizzazione e di avvertimento possono essere utilizzati se sono adatti al tipo di radiazione in questione. Nel caso della radiazione pulsata, che si verifica ad esempio nelle macchine a raggi X e negli acceleratori lineari, i dosimetri elettronici personali attualmente disponibili non forniscono ancora valori di misurazione sufficientemente affidabili. Oltre ai dispositivi per il rilevamento delle radiazioni ionizzanti, i dosimetri personali sono disponibili anche per altre variabili misurate. Per esempio, ci sono dispositivi che possono misurare la dose di rumore a cui un dipendente è esposto sul suo posto di lavoro.