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Detectores de radiactividad

Detectores de radiactividad UNAM

☢️ Detectores de Radiactividad UNAM

Un detector de radiactividad, es un dispositivo usado para identificar partículas de alta energía (radiactividad) en un área determinada, como las producidas por la desintegración radiactiva, la radiación cósmica o las reacciones dentro de un acelerador de partículas.

Gran colicionador de particulas CERN
Gran colicionador de particulas CERN.

Los detectores de radiactividad, o detectores de partículas, diseñados para los aceleradores de partículas modernos son enormes en tamaño y costo. El término «contador» se usa a menudo en lugar de «detector» cuando el dispositivo cuenta las partículas detectadas pero no determina su energía o ionización. Los detectores de partículas suelen ser capaces de también rastrear la radiación ionizante (fotones de alta energía o incluso luz visible).

☣️ ¿Qué es un Contador Geiger?

Un contador Geiger es un instrumento que permite medir la radiactividad de un objeto o lugar. Es un detector de partículas, así como de radiaciones ionizantes. Si la finalidad principal del detector es medir la radiación, se les llama detectores de radiación, pero como los fotones pueden verse también como partículas (sin masa), el término «detector de partículas» sigue siendo correcto. Por ejemplo, el contador Geiger:

Detectores de radiactividad

👨‍🚀 ¿Cómo funcionan los detectores de radiación?

Un detector de radiactividad está formado, normalmente, por un tubo con un fino hilo metálico a lo largo de su centro. El espacio entre ellos está aislado y relleno de un gas, y con el hilo a unos 1000 voltios con respecto al tubo. Cuando un ion o un electrón penetran en el tubo (o bien se libera un electrón de su pared por efecto de los rayos X o gamma), se desprenden electrones de los átomos del gas que rellena el tubo. Debido al voltaje positivo del hilo central, son atraídos hacia él, y al hacer esto ganan energía, colisionan con los átomos del gas y liberan más electrones, hasta que el proceso se convierte en una avalancha que produce un pulso de corriente detectable. Relleno de un gas adecuado, el flujo de electricidad se para por sí mismo o incluso el circuito eléctrico puede ayudar a pararlo.

Detectores de radiactividad
Interiro de un detectores de radiactividad.

Al instrumento se le llama un «contador» debido a que cada partícula que pasa por él produce un pulso idéntico, permitiendo contar las partículas (normalmente de forma electrónica) pero sin proporcionar datos acerca del tipo de radiación o sobre su energía (excepto que tienen energía suficiente como para penetrar las paredes del contador). Los contadores de Van Allen estaban hechos de un metal fino con conexiones aisladas en sus extremos.

👨‍⚕️ ¿Por qué tenemos que utilizar los detectores de radiación?

El cuerpo humano no está preparado para soportar dosis altas o prolongadas de radiaciones ionizantes, es necesario usar instrumentos para medirlas debido a que son altamente perjudiciales para el organismo.  El daño que causa la radiación en los órganos y tejidos depende de la dosis recibida, o dosis absorbida, que se expresa en una unidad llamada gray (Gy). El daño que puede producir una dosis absorbida depende del tipo de radiación y de la sensibilidad de los diferentes órganos y tejidos.

Detectores de radiactividad

Para medir la radiación ionizante en términos de su potencial para causar daños se utiliza la dosis efectiva. La unidad para medirla es el sievert (Sv), que toma en consideración el tipo de radiación y la sensibilidad de los órganos y tejidos. Más allá de ciertos umbrales, la radiación puede afectar el funcionamiento de órganos y tejidos, y producir efectos agudos tales como enrojecimiento de la piel, caída del cabello, quemaduras por radiación o síndrome de irradiación aguda. Estos efectos son más intensos con dosis más altas y mayores tasas de dosis. Por ejemplo, la dosis necesaria para el síndrome de irradiación aguda es de aproximadamente 1 Sv (1000 mSv).

⚠️ ¿Qué tipos de detectores de radiación hay?

Hay tres tipos principales de detectores de radiación:

  1. Contador: Mide la actividad o intensidad de la radiación en conteos por segundo (cps). El contador más conocido es el contador Geiger-Müller. En los contadores de radiación, la señal generada a partir de la radiación incidente se crea contando el número de interacciones que ocurren en el volumen sensible del detector.
  2. Espectrómetro de radiación: Los espectrómetros son dispositivos diseñados para medir la distribución de potencia espectral de una fuente. La radiación incidente genera una señal que permite determinar la energía de la partícula incidente.
  3. Dosímetro: Un dosímetro de radiación es un dispositivo que mide la exposición a la radiación ionizante. Los dosímetros generalmente registran una dosis, que es la energía de radiación absorbida medida en grises (Gy) de la dosis equivalente medida en sieverts (Sv). Un dosímetro personal es un dosímetro, que la persona que está monitoreando usa en la superficie del cuerpo, y registra la dosis de radiación recibida.

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Un detector de radiactividad, es un dispositivo usado para identificar partículas de alta energía (radiactividad) en un área determinada, como las producidas por la desintegración radiactiva o la radiación cósmica.
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