Olá pessoal, neste aritgo vamos conhecer a história e o funcionamento do contador Geiger. Este é o medidor de radiação mais antigo que existe e é utilizado até os dias de hoje, por sua praticidade e fácil utilização. Veja como funciona o contador Geiger-Muller.
Geiger
O contador Geiger-Muller foi desenvolvido pelos físicos Hans Geiger e Walther Muller. Hans Geiger foi assistente de laboratório de Rutherford, um dos idealizadores da Evolução da Teoria Atômica, Hans Geiger teve participação direta nos experimentos de Rutherford até chegar ao modelo atômico de Rutherford.
Em 1911, Hans Geiger criou um dispositivo capaz de medir a quantidade de elétrons em um feixe de radiação alfa. Esse foi o primeiro contador de radiação ionizante, mas apenas podia detectar a radiação alfa. Em 1914, durante a I Guerra Mundial, Hans Geiger retornou para seu país natal, Alemanha. Nesse retorno para a Alemanha, Hans Geiger teve a oportunidade de melhorar o contador junto com seu aluno de doutorado Walther Muller, onde o dispositivo ficou mais eficiente e capaz de detectar qualquer radiação ionizante. O dispositivo foi batizado com o sobre nome do dois: Contador Geiger-Muller ou Contador G-M.
Bem, o funcionamento do Contador Geiger é um pouco complexo, envolve alguns conceitos de Física. Vamos lá!
O dispositivo é basicamente um cilindro de metal fechado nos dois lados. Um dos lados do cilindro possui uma camada fina, que é a janela do detector.
Neste cilindro é inserido um fio metálico, criando um eixo, como é possível ver na imagem abaixo. Este fio metálico será o eletrodo central e irá fazer o papel do ânodo.
Até aqui tudo bem. O interior do cilindro é preenchido com o gás argônio em uma mistura de um gás congelante (para evitar que o gás argônio seja totalmente ionizado.. já já vou te explicar).
Entre o eletrodo central e o corpo do cilindro é aplicado uma fonte de alta tensão, dessa maneira, faz com que o eletrodo central se torne um anôdo e o corpo do cilindro um cátodo.
Para completar a estrutura básica do contador, ainda existe um circuito elétrico contador conectado ao eletrodo central, responsável por transformar a contagem dos elétrons em sinal elétrico. Calma, não se desespere!!
Quando o dispositivo está próximo de alguma fonte emissora de radiação ionizante, a energia da radiação entra no cilindro pelo lado que tem uma camada fina, lembra da janela do detector?! A radiação entra por essa janela.
Quando a radiação entra no cilindro, interage com o gás argônio que está no interior. Essa interação provoca a formação de elétrons livres e íons positivos.
Nesse momento, como existe uma alta tensão no eletrodo central (anôdo) e no corpo do cilindro (cátodo). Os íons positivos, com carga positiva são atraídos para o corpo do cilindro (cátodo – carga negativa). Já os elétrons livres, com carga negativa são atraídos para o eletrodo central (anôdo – carga positiva). Lembra que cargas opostas se atraem?! Então é isso.
Dessa forma, o eletrodo central que faz o papel de anôdo fica cheio de elétrons a sua volta. Perto do ânodo, os elétrons possuem energia suficiente para ionizar algumas moléculas de gás argônio.
Essa ionização causa uma avalanche de elétrons, pois com as novas ionização do gás, são produzidos mais íons positivos e mais elétrons livres. O eletrodo central atraí os elétrons para próximo. E toda a região do eletrodo central fica com a chamada “região de avalanche”.
Lembrando que o eletrodo central está conectado ao circuito contador do dispositivo. Nessa avalanche de elétrons em toda região do eletrodo central é produzido um sinal elétrico (chamado de descarga de Geiger), enviado ao circuito contador que converte os pulsos em sinais de medição.
Dessa forma, quanto mais avalanches de elétrons próximo do eletrodo central – mais pulsos elétricos – mais sinais de medição, ou seja, o contador conta a quantidade de energia que está entrando no dispositivo.
Esquema Simplificado
O sinal da presença de radiação pode ser sons, luz ou movimentos do ponteiro do medidor. Normalmente, o medidor emite um som parecido com estalos, quanto mais forte os estalos significa que mais energia de radiação o medidor está exposto, consequentemente, aquele ambiente e as pessoas por perto.
Confira este vídeo para conhecer o som do contador Geiger:
Atualmente existem modelos mais modernos, práticos e mais fáceis de transportar. O contador Geiger é muito utilizado em diversas áreas da radiologia, principalmente na Medicina Nuclear e na Radiologia Industrial.
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Até a próxima.
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