Patys nuostabiausi dalykai dažniausiai būna itin paprasti: kaip veikia radiaciją matuojantis Geigerio skaitiklis ir kas būtų, jei oro uoste į bagažą įdėtumėte įjungtą kamerą? (Video) (1)
Geigerio-Miulerio skaitiklis, geriau žinomas Geigerio skaitiklio vardu, padeda nustatyti žalingą radiaciją. Šis prietaisas yra nepaprastai naudingas, tačiau dažnai atsiduria ne tik specialistų, bet ir entuziastų rankose. Kaip veikia Geigerio skaitiklis? Kodėl jis skleidžią tą pažįstamą tiksėjimą?
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Geigerio skaitiklio skleidžiamas garsas yra gerai pažįstamas iš filmų. Atskiri garsai susilieja į vientisą šnypštimą, kuris rodo, kad radiacinis fonas aplinkoje darosi pavojingas žmogui. Tuo pačiu ekrane užsidega tam tikra reikšmė. Bet kaip pigus prietaisas gali tai padaryti?
Iš tikrųjų, Geigerio prietaiso veikimas yra gana paprastas. Centrinė jo sudedamoji dalis - Geigerio-Miulerio cilindras - vamzdis, pripildytas žemo slėgio inertinėmis dujomis. Per šio cilindro vidurį eina volframo gija, prijungta prie aukštos įtampos šaltinio. Taigi, tarp šio volframo laido ir vamzdžio išorės susidaro elektrinis laukas. Kuomet radioaktyvi dalelė patenka į cilindrą, ji sukelia jonizaciją - dalina dujų molekules į jonus ir elektronus. Kadangi pastarieji turi neigiamą krūvį, elektronai yra traukiami teigiamą krūvį turinčios volframo gijos. Pakeliui šie elektronai susiduria su kitomis dujų molekulėmis taip pat sukeldami jonizaciją. Rezultatas - vienu metu volframo giją pasiekia krūva elektronų, kurie sukelia elektrinį impulsą. Jis, jei skaitiklis turi kokį nors garsiakalbį, yra girdimas kaip tiksėjimas, ir gali būti išmatuotas. Kuo daugiau dalelių patenka į cilindrą, tuo dažnesnis tas tiksėjimas, nes bet kuriuo metu link volframo laido juda didesnis elektronų skaičius.
Geigerio skaitikliai gali nustatyti alfa ir beta spinduliuotę, kiek rečiau jie naudojami ir gama spinduliuotei matuoti. Kodėl šį įrenginį vadiname Geigerio skaitikliu? Nes jį 1908 metais išrado vokiečių fizikas Hansas Geigeris su Ernesto Rezerfordo pagalba. Jų išradimas, nors tiems laikams ir buvo gana patikimas, galėjo aptikti tik alfa spinduliuotę. 1928 metais Geigeris su Waltheru Mülleru skaitiklį patobulino, kad jis galėtų nustatyti visų rūšių jonizuojančią radiaciją.
Beje, kai kuriais atvejais radiaciją galima užfiksuoti ir paprasta kamera. Taip yra todėl, kad daug energijos turinčios radioaktyvios dalelės atsitrenkia į palyginti nedidelį, bet jautrų kameros jutiklį. Jutiklis tai interpretuoja kaip įprastą šviesos signalą ir radiacija atvaizduojama kaip baltas taškas. Aišku, tokiu būdu radiacijos išmatuoti neįmanoma, tačiau pamatyti kai kuriais atvejai yra visai įdomu. Pavyzdžiui, oro uoste kamerai keliaujant per bagažą ir asmeninius daiktus skenuojantį rentgeno aparatą.
Ką kamera mato keliaudama per rentgeno aparatą: