Come scegliere un contatore Geiger

I contatori Geiger sono dispositivi alla portata di tutti utilizzabili per misurare il livello di radiazioni ionizzanti da un oggetto specifico oppure emessa all’interno di una determinata area. Fa uso di un tubo Geiger-Muller che è in grado di rispondere ai tre principali tipi di radiazioni ionizzanti – alfa, beta e gamma – sia pure in misura diversa a seconda del tipo specifico di tubo che si sceglie.

Dunque, un contatore Geiger è un modo relativamente economico per misurare diversi tipi di radiazioni. Dato che sempre più persone desiderano scoprire quale tipo di radiazioni ci sono nella zona in cui vivono o che frequentano, i contatori Geiger sono diventati negli ultimi anni molto più popolari e il mercato è assai diversificato, per cui la decisione di acquisto corretta può essere difficile.

Vi sono molti motivi per cui le persone comprano un contatore Geiger: controllare i livelli di radiazione nel proprio ambiente, casa, cibo, acqua e dintorni; chiunque viva vicino a una centrale nucleare o a zone con inquinamento radioattivo sospetto; in preparazione per un incidente o un’emergenza nucleare; per la ricerca di minerali di uranio o di materiali radioattivi: rocce, vecchi orologi, etc.

Se si fa una ricerca su Internet, si troveranno molti prodotti utili e interessanti (ne trovi alcuni qui) che sono classificabili in base alle loro caratteristiche ed a quanto affidabili e convenienti siano. Fare questo tipo di investimento può essere costoso e, se non si è consapevoli di certi aspetti, si potrebbe benissimo finire con il comprare un rilevatore di radiazioni inaffidabile che semplicemente non vale il suo prezzo.

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Ecco alcuni aspetti da considerare per scegliere il rivelatore giusto:

1. Uso specifico

Come per gli altri prodotti che si desideri acquistare, una domanda importante da porsi è: perché ho bisogno di un contatore Geiger? Sei un hobbista o semplicemente lo vuoi per scopi educativi? Ha a che fare con il tuo lavoro o, per qualche motivo, sei preoccupato per la radioattività nella tua zona? La scelta della migliore soluzione di rilevamento della radiazione ha a che fare con questa risposta.

2. Sensore di rilevamento

Il sensore di rilevamento di solito può essere un tubo Geiger-Muller standard o un cosiddetto tubo pancake, che è molto simile ma ha una forma diversa. Quando scegli un contatore, devi controllare il tipo di tubo, in quanto ha un certo grado di rilevanza. Puoi trovare maggiori informazioni a riguardo nel nostro articolo dedicato al contatore Geiger. Il tubo del pancake è migliore nel rilevamento delle radiazioni beta e gamma, mentre non è altrettanto affidabile per le radiazioni alfa.

L’interno di un rivelatore portatile, con l’alloggiamento per il tubo Geiger.

3. Tipo di radiazioni

Potreste essere interessati a rivelare i raggi X od i raggi gamma (cioè fotoni o radiazione elettromagnetica di alta energia) o la meno penetrante radiazione beta (elettroni o positroni) o la ancora meno penetrante radiazione alfa (nuclei di atomi di elio). La radiazione alfa, quindi, interessa se del materiale radioattivo che la emette può essere ingerito o inalato: ad es. radio, polonio, etc. La gamma, invece, interessa sempre. Già con 100 euro puoi acquistare un Geiger economico con buona sensibilità ai gamma.

4. Prezzo del rivelatore

I tubi Geiger economici di solito rilevano solo radiazioni beta e gamma (e raggi X), ma non alfa. Quindi se il tuo contatore Geiger utilizza uno di questi tubi, è cieco a tutte le radiazioni composte di particelle alfa. Invece, tubi Geiger più costosi (e fragili) hanno una sottile finestra di mica che consente alle particelle alfa di penetrare all’interno del tubo GM e ionizzare il gas per il rilevamento. La maggior parte dei contatori Geiger di laboratorio utilizza questo tubo, che può misurare la radiazione totale.

5. Contatori nuovi o usati

Siti come eBay e, in generale, Internet è un posto dove si possono trovare contatori Geiger usati o vecchi rivelatori venduti come materiale di surplus, alcuni addirittura del periodo post-bellico. Si tratta di strumenti progettati per essere utilizzati in un campo di radiazioni elevato. Inoltre, non potete sapere se sono stati calibrati con precisione e se sono ancora ben funzionanti. I contatori Geiger di oggi sono molto più sensibili e misurano le radiazioni in frazioni di millirads.

6. Contatori analogici e digitali

Esistono due tipi fondamentali di contatori Geiger: analogici (cioè dotati di un indicatore ad ago) e digitali (dotati invece di un moderno display numerico). Il contatore Geiger digitale è in genere più preciso in quanto è possibile ottenere un conteggio esatto delle particelle radioattive rilevate. I misuratori analogici, invece, non forniscono il dato sul conteggio delle particelle rilevato. Scegliete un modello che abbia uno schermo luminoso e chiaro da leggere per il controllo efficace dei dati.

7. Accuratezza della misura

Sebbene molti venditori di contatori Geiger dichiarino un’alta accuratezza per il loro contatore Geiger, semplicemente non è vero. Affermare che un contatore Geiger è calibrato non è una prova che il contatore Geiger ha una precisione dell’1%, 5%, 10% o 20%. Una certificazione rilasciata da un ente terzo – come ad es. la NRC statunitense – è importante, ed è di solito evidenziata dal produttore. In caso contrario, il contatore Geiger probabilmente non è preciso da passare la certificazione NRC.

8. Rivelatori con tubo interno o esterno

In molti contatori Geiger, il tubo Geiger-Mueller si trova all’interno della custodia stessa dello strumento, consentendo l’uso con una sola mano, lasciando l’altra mano libera. In altri modelli, il tubo si trova all’esterno della custodia, all’estremità di una sonda o bacchetta ed è collegato allo strumento tramite un cavo. Questo tipo di strumento è più adatto per “sondare” i livelli di radiazione in punti ristretti: è infatti più facile spostare una sonda intorno per verificare la presenza di radiazioni.

9. Modalità di lettura analogica

Il contatore Geiger misura i livelli di radiazione in diversi modi. I contatori analogici possono fornire una lettura in Conteggi per minuto (CPM) ed il loro livello di radiazione equivalente (ad es. nella scala più sensibile un conteggio di 500 CPM potrebbe equivalere a un livello di radiazione di 0,5 mR/ora, oppure a un livello diverso: dipende dal tipo di radiazione rilevata). Alcuni modelli analogici hanno un interruttore 10X e 100X per selezionare l’intervallo di lettura, di solito in mR/ora.

10. Display digitale e unità di misura

Il display digitale fornisce un conteggio accurato ed esatto delle particelle radioattive rilevate nella misurazione CPS o CPM ed il loro livello equivalente di radiazione, di solito una media corrente degli ultimi secondi (lo si vede dal fatto che il dato mostrato non cambia istantaneamente). Il display digitale, inoltre, consente solitamente di passare dalle misure in unità mR/hr alle misure in mSv/h – talvolta più utili per un confronto con valori di riferimento – semplicemente premendo un pulsante.

Esempio di tre tipici display digitali contenuti in un medesimo rivelatore, come quelli della americana GQ. Clicca qui per trovare alcuni ottimi rivelatori Geiger.

11. Sensibilità

La sensibilità di un Geiger si può regolare ruotando la relativa manopola fino a quando l’ago punta nella parte principale della scala. Se la radioattività è forte, il contatore andrà fuori scala; se è troppo debole, mostrerà un numero troppo piccolo per essere letto con precisione. Anche i modelli digitali potrebbero avere una manopola della sensibilità, o possono regolarsi automaticamente. Il contatore può avere una luce di “sovraccarico” che segnala una radiazione troppo forte per la scala impostata.

12. Intervallo di misura

La portata del tuo contatore Geiger ti dice quanta radiazione puoi misurare. In genere i contatori Geiger analogici vanno da 1 a 100 mR/h. Anche se alcuni possono arrivare fino a 500 mR/ora. Con i contatori Geiger digitali, la gamma tipica è compresa tra 1 e 200 mR/h. Tuttavia, esistono modelli che vanno da 1 a 1000 mR/ora e mantengono la loro accuratezza certificata dalla NRC. Un buon contatore deve avere un intervallo abbastanza ampio da non andare in saturazione se la radiazione è forte.

13. Data logging e software

Il contatore Geiger è dotato della possibilità di salvare i dati interfacciandosi a un computer? Ed ha un software per fare un grafico dei dati o della radiazione rilevata? L’interfacciamento a un PC o ad un router è importante, se si vuole essere parte di una rete collaborativa di raccolta dati. Il software di monitoraggio delle radiazioni consente di monitorare la radioattività per lunghi periodi di tempo, permette di salvare i dati delle radiazioni nei file e di accedervi tramite altri programmi come Excel.

14. Rivelatori didattici e fai-da-te

I tubi Geiger economici che hanno un’uscita a impulsi possono essere resi digitali ad es. con una scheda Arduino che li può anche interfacciare a un PC. Il tubo Geiger emette un impulso per ogni particella radioattiva rilevata, per cui i conteggi CPS o CPM forniti dal sistema saranno esatti. Tuttavia, la conversione per il calcolo della dose potrebbe non essere esatta, poiché diversi tubi Geiger hanno risposte differenti alle radiazioni. D’altronde, non si può chiedere troppo ai sensori super-economici. Trovate qui alcuni kit compatibili con Arduino.

Un kit per un Geiger fai-da-te compatibile con Arduino. Eccone alcuni qui.

15. Facilità d’uso e garanzia

Avere un ottimo contatore Geiger che è difficile da usare non è un buon affare, almeno per la maggior parte delle persone. Alcuni contatori Geiger utilizzano una pressione del pulsante per ruotare tra le opzioni del menu per selezionare diverse modalità e intervalli. Tuttavia, molte persone trovano un po’ frustrante questo tipo di selezione del menu, come pure gli switch a membrana. La garanzia standard dei Geiger è di un anno per parti e manodopera per eventuali difetti di fabbrica.

 

Riferimenti bibliografici

• Best Geiger Counter, https://www.fabathome.org/best-geiger-counter/
• How to read a Geiger counter, https://sciencing.com/read-geiger-counter-5329248.html