Se você é fã de ficção científica vintage e filmes de terror, como o filme de 1984 "C.H.U.D., "você está acostumado a sentir um calafrio na espinha sempre que os personagens apontam um gadget quadradão para a escuridão e são alertados da presença de algum monstro radioativo ainda não visto por um som de clique sinistro.

Contadores Geiger são um suporte tão familiar em filmes antigos, na verdade, que você seria perdoado por presumir que eles são uma invenção que existe apenas na mente dos roteiristas, ou então que são uma tecnologia obsoleta que saiu de moda quando as pessoas pararam de construir abrigos de bombas atômicas em seus quintais.

Na realidade, no entanto, o contador Geiger - que no mundo científico e da engenharia é conhecido como contador Geiger-Muller - é um dispositivo real que ainda é frequentemente usado para detectar radiação em vários ambientes. A Comissão Reguladora Nuclear diz que é o instrumento de radiação portátil mais comumente usado.

As origens da tecnologia remontam ao início de 1900, quando o físico alemão Hans Geiger trabalhou como assistente de Ernest Rutherford, vencedor do Prêmio Nobel de Química de 1908. Rutherford desenvolveu o conceito de que um átomo contém um núcleo de partículas ainda menores, e que um núcleo pode se desintegrar e liberar essas partículas. Geiger trabalhou com Rutherford para desenvolver um dispositivo de medição de radiação - um contador para detectar a partícula alfa, uma combinação de dois prótons e dois nêutrons que é emitida por um átomo durante o decaimento radioativo.

A carreira de Geiger foi interrompida pela Primeira Guerra Mundial, em que serviu como oficial de artilharia no exército alemão, mas depois, ele voltou a ensinar e pesquisar. Ele acabou se juntando a Walther Müller, um de seus alunos de graduação na Universidade de Kiel, para melhorar seu contador, para que pudesse detectar outros tipos de partículas radioativas, bem como a partícula alfa. O dispositivo que eles criaram é praticamente a mesma tecnologia usada hoje.

Como funciona um contador Geiger?

Um contador Geiger é um dispositivo relativamente simples e barato, consistindo de um gás de baixa pressão - normalmente argônio ou xenônio - em uma câmara selada contendo dois eletrodos. Quando a radiação chega ao balcão, ioniza o gás, liberando elétrons carregados negativamente dos átomos e criando íons positivos da parte restante do átomo. Uma carga elétrica de alta tensão é aplicada aos eletrodos, que faz com que os elétrons livres viajem para o eletrodo positivo, que é chamado de ânodo.

Por causa da alta tensão aplicada aos eletrodos, há uma região perto do ânodo onde o campo elétrico resultante é tão forte que cria "avalanches" de elétrons secundários quando os elétrons primários se aproximam do ânodo, explica Marek Flaska, professor assistente de engenharia nuclear na Penn State University, em um e-mail.

"Esta 'amplificação de gás' resulta em um grande número de cargas produzidas, não importa quanta carga primária é criada pela radiação, "Flaska escreve." Onde essa carga é coletada nos eletrodos, um grande pulso elétrico é criado pelo detector. Esses pulsos são grandes - vários volts - portanto, nenhum amplificador de sinal adicional é necessário. "

Por que um contador Geiger clica?

Esses pulsos criam os cliques que você ouve quando as partículas radioativas entram no dispositivo e fazem com que íons e elétrons se separem. O número de cliques que você ouve indica quantas vezes isso está acontecendo em um minuto. Além disso, geralmente há um display que indica a contagem.

O nível de radiação contado por um contador Geiger é expresso em uma unidade chamada microSieverts, por hora de exposição. (Um sievert é 1, 000 milliSieverts e 1 milhão de microSieverts.) Portanto, se o contador Geiger mostrar 0,25 microSieverts por hora, isso significa que detectou 0,25 microSieverts de radiação em uma hora. Alguns números básicos para usar como guia:uma tomografia computadorizada de um único órgão fornece uma dose de radiação de cerca de 6, 900 microSieverts, de acordo com a Reuters, enquanto 2, 000, 000 microSieverts de exposição indicariam envenenamento por radiação grave, levando a uma possível morte, de acordo com a Terra Pura.

Quando você liga um contador Geiger, você geralmente ouvirá alguns cliques imediatamente, Não importa onde você está, de acordo com o NRC. Isso ocorre por causa da radioatividade natural de fundo que vem do sol, urânio natural no solo, certos tipos de rocha, e radônio, um gás radioativo de ocorrência natural, entre outras fontes.

Embora haja uma série de outras tecnologias de detecção de radiação disponíveis, o contador Geiger é uma tecnologia bastante simples que já existe há algum tempo e eles são bastante baratos hoje, com algumas versões de consumo de baixo custo no mercado que custam menos de US $ 100, de acordo com o Google Shopping.

"GMs [contadores Geiger-Muller] são usados ​​em outros lugares, especialmente quando uma solução de baixo custo que não requer a diferenciação do tipo de radiação ou energia é desejada, "O Laboratório Nacional de Los Alamos (LANL) explica em um e-mail.

Muitas indústrias ainda usam contadores Geiger hoje para coisas como monitorar a contaminação radioativa em laboratórios. Os policiais podem usar versões sofisticadas dos dispositivos para detectar o transporte de materiais radioativos ilícitos, e muitos socorristas também os carregam, de acordo com o Departamento de Segurança Interna. No Japão, Os contadores pessoais Geiger se tornaram campeões de vendas após o acidente de 2011 na usina nuclear de Fukushima Daiichi. Eles também são usados ​​por garimpeiros para encontrar urânio e outros minerais.

Mas os contadores Geiger também têm limitações. "Um contador GM é inerentemente incapaz de discernir que tipo de partícula acionou o pulso ou mesmo a energia de uma partícula, "LANL escreve." Porque cada interação produz a mesma força de pulso - pense em uma ratoeira definida; quando acionado, produz a mesma resposta, independentemente se um camundongo ou pé humano é o responsável, embora as consequências possam ser muito diferentes. "

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Geiger brevemente fez parte do "clube do urânio, "O esforço malsucedido da Alemanha para desenvolver uma bomba atômica durante a Segunda Guerra Mundial, de acordo com o livro de Jeremy Bernstein, "Hitler's Uranium Club:The Secret Recordings at Farm Hall".