Como detectores de radiação funcionam

Escrito por edwin thomas | Traduzido por alexandre amorim
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Como detectores de radiação funcionam
Como os detectores de radiação funcionam (Wikimedia Commons)

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Contadores Geiger

Um contador Geiger é o que a maioria das pessoas imagina quando pensa em um detector de radiação. Esse dispositivo usa um tubo Geiger-Müller como sensor. Esse tubo é preenchido com um gás inerte que se torna condutor por uma fração de segundo quando uma partícula ou fóton passa por ele. Esse flash de eletricidade é medido em um medidor, por cliques audíveis, ou os dois. Uma grande quantidade de radiação passando pelo tubo produz uma leitura mais alta e mais cliques devido á quantidade de corrente elétrica gerada dentro do tubo. O gás contido no tubo pode ser argônio, hélio ou neônio. Contadores Geiger são úteis para detectar as radiações ionizantes: raios alfa, beta e gama. A densidade do gás dentro do tubo normalmente é o suficiente para esses dois raios, mas não para os altamente energéticos raios gama.

Detectores de partículas

Esses são dispositivos grandes, de laboratório usados para detectar uma variedade de partículas. Elas as vezes são chamadas de detectores de radiação, porque a radiação e as partículas com carga são normalmente sinônimas. Detectores de partículas são dispositivos altamente especializados, e muitos podem detectar um de vários tipos de radiação. Um exemplo é a Célula Lucas, que filtra amostras de gás e conta partículas radioativas, o que é um meio de medir a queda de radioatividade em substâncias como urânio ou césio. Outros detectores funcionam ao encher tanques com uma determinada substância, escolhida por reagir quando colidida com um tipo particular de radiação e convertida em outra coisa. Ao medir a mudança da composição do conteúdo dos tanques, a radiação pode ser detectada e medida. Detectores de Radiação Cerenkov procuram especificamente por esse tipo de radiação, que é produzida quando as partículas viajam mais rápido que a luz, quando ambos passam para um meio dado. Esse meio é normalmente um gás ou líquido que diminui a velocidade da luz, mas não a de partículas altamente energéticas.

Como detectores de radiação funcionam
Detectores de partículas são grandes

Detectores herméticos

Detectores herméticos são projetados para incorporar designs de detectores diferentes para medir qualquer toda a radiação possível. Eles normalmente são construídos ao redor do centro de interação de um colisor de partículas e são chamados de "herméticos" porque se espera que deixem escapar a menor quantidade de radiação sem medição possível, ou mesmo não deixar escapar nada. Os designs dos detectores herméticos vêm em três camadas. A primeira é a rastreadora. Ela mede o momento das partículas carregadas á medida em que se movem em um arco curvado pelo campo magnético. A segunda é a camada dos calorímetros, que funciona ao absorver as partículas carregadas em substâncias densas para medição. A terceira é um sistema de múon. Elas medem múons, o único tipo de partícula que não é parada pelos calorímetros, mas ainda assim é detectada. É importante entender que enquanto a maioria dos detectores herméticos compartilha desse princípio de design de três camadas, os instrumentos reais usados em cada uma podem variar bastante. São dispositivos grandes, complexos, construídos para um propósito específico e personalizados. Não há dois desses que sejam exatamente iguais.

Como detectores de radiação funcionam
Detectores herméticos medem toda a radiação possível

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