Vários instrumentos são usados para detectar materiais radioativos. Aqui estão alguns instrumentos comumente usados:
1. Contador Geiger-Müller (G-M) :Este é um instrumento amplamente conhecido usado para detectar radiação ionizante, incluindo raios gama e raios X. Consiste em um tubo de metal preenchido com gás de baixa pressão e um eletrodo central de arame. Quando a radiação ionizante entra no tubo, causa a ionização das moléculas do gás. Os elétrons e íons livres resultantes são acelerados em direção aos eletrodos, criando um sinal elétrico mensurável. A intensidade do sinal é proporcional à quantidade de radiação detectada.
2. Detector de cintilação :Os detectores de cintilação utilizam um material que exibe cintilação, um processo em que as interações de radiação produzem flashes de luz. Os materiais de cintilação mais comuns são cristais inorgânicos, como iodeto de sódio (NaI), ou líquidos orgânicos ou plásticos. Quando a radiação entra no cintilador, ela interage com os elétrons do material, excitando-os para níveis de energia mais elevados. À medida que os elétrons retornam ao seu estado normal, eles liberam sua energia na forma de fótons de luz. Esses fótons são detectados por um tubo fotomultiplicador, convertidos em sinais elétricos e depois amplificados para medição.
3. Câmara de Ionização :Uma câmara de ionização é uma câmara cheia de gás com dois eletrodos, permitindo que a ionização do gás por radiação seja medida diretamente. Quando a radiação ionizante entra na câmara, ela cria pares de íons (elétrons e íons livres) no gás. Esses portadores de carga são separados pelo campo elétrico aplicado entre os eletrodos, resultando em uma corrente elétrica mensurável. A magnitude da corrente é proporcional à intensidade da radiação.
4. Contador Proporcional :Um contador proporcional é um tipo avançado de câmara de ionização que opera em uma faixa de tensão específica. Num contador proporcional, os eventos de ionização primária levam a ionizações secundárias, resultando na amplificação do sinal inicial. Isto permite a detecção de níveis mais baixos de radiação em comparação com câmaras de ionização padrão.
5. Detector de semicondutores :Detectores semicondutores, comumente feitos de materiais como silício (Si) ou germânio (Ge), dependem da criação de pares elétron-buraco quando a radiação interage com o semicondutor. Esses portadores de carga são separados por uma tensão aplicada, gerando um sinal elétrico. Os detectores semicondutores podem fornecer excelente resolução de energia, permitindo a discriminação entre diferentes tipos de radiação.
6. Contador de cintilação líquida :Os contadores de cintilação líquida são usados para medir a radioatividade de amostras que podem ser dissolvidas ou suspensas em um cintilador líquido. A amostra é misturada ao cintilador e, quando a radiação interage com o líquido, produz flashes de luz. Esses flashes são detectados por tubos fotomultiplicadores e convertidos em sinais elétricos para análise.
Estes são alguns dos instrumentos comumente usados para detecção de materiais radioativos, mas existem outros instrumentos especializados projetados para aplicações e ambientes específicos. A escolha do instrumento depende de fatores como o tipo de radiação detectada, a sensibilidade necessária e os requisitos específicos do cenário de medição.