Лічыльнік Гейгера і іншыя прыборы для вымярэння ўзроўню радыяцыі

Прыборы, задачай якіх з'яўляецца вымярэнне ўзроўню радыяцыі, у наш час можна аднесці ледзь не да разраду бытавой электронікі. Як працуе гэтая тэхніка і чаму яна стала настолькі папулярнай?

Як гэта працуе?

Найбольш вядомы і папулярны прыбор для вымярэння радыёактыўнасці - лічыльнік Гейгера. Сваёй назвай і з'яўленнем на свет ён абавязаны нямецкаму фізіку Гансу Гейгера, які сканструяваў гэты прыбор у 1908 г. разам з іншым вядомым вучоным - Эрнстам Резерфордом. 20 гадоў праз Гейгер вярнуўся да свайго вынаходству і дапрацаваў яго разам з фізікам В. Мюлерам. Нягледзячы на тое, што гэтаму прыбору больш за сто гадоў, ён паспяхова выкарыстоўваецца і ў нашы дні. Большасць бытавых дазіметраў маюць падобны з ім прынцып дзеяння.

Як працуе лічыльнік Гейгера? Галоўны яго элемент - герметычны шкляны або металічны балон, запоўнены сумессю інэртных газаў - неону і аргону. Сюды ж, у балон, змяшчаюць два электрода. Як вядома, радыяцыя распаўсюджваецца ў выглядзе хвалевых часціц. Калі хаця б адна з такіх часціц трапляе ўнутр лічыльніка, газавая сумесь іянізуе: атамы газу атрымліваюць зарад энергіі, пры якім яны могуць свяціцца. Гэты працэс і фіксуецца лічыльнікам. Каб зарэгістраваць дакладную колькасць радыеактыўных часціц, працэс іянізацыі штучна гасіцца. Адбываецца гэта на працягу доляй секунды. Пры выяўленні радыеактыўных часціц лічыльнік Гейгера выдае характэрны пстрыкаць гук.

Ўзровень радыяцыі вымяраюць і іншымі спосабамі. Нароўні з лічыльнікамі Гейгера часта выкарыстоўваюцца сцинтилляционные крышталі. Дзеянне гэтых прыбораў заснавана на тым, што некаторыя рэчывы (напрыклад, ёдзісты натрый або сярністы цынк) свецяцца пры выяўленні радыеактыўнага выпраменьвання. Лік выбліскаў залежыць ад велічыні дозы радыяцыі і фіксуецца спецыяльным прыборам - фотаэлектроннага умножителем.

Яшчэ адзін варыянт - хімічны метад выяўлення радыеактыўнасці. Тут выкарыстоўваюцца хімічныя рэакцыі, якія адбываюцца ў некаторых рэчывах пад дзеяннем радыеактыўнага выпраменьвання. Напрыклад, хлараформ у гэтым выпадку раскладаецца і ўтварае саляную кіслату, якая ўступае ў каляровую рэакцыю з дададзеным да хлараформу фарбавальнікам.

Дзе вымераюць радыяцыю ў побыце?

Для чаго ж патрэбна гэтая тэхніка людзям, якія не маюць ніякага дачынення да мірнага атаму? Часцей за ўсё дазіметр радыеактыўнасці выкарыстоўваюць для вымярэння ўзроўню радыяцыі ў прадуктах харчавання або будаўнічых матэрыялах. Таксама на радыеактыўнасць могуць правяраць зямлю, на якой пабудаваны або плануецца да пабудовы дом. Так ужо склалася, што доўгі час чалавецтва з пагардай ставілася да радыяцыі, уладкоўваючы ядзерныя магільнікі ў самых нечаканых месцах - на марскім дне ці ў якой-небудзь закінутай шахце. Чарнобыльская катастрофа прымусіла многіх зірнуць на радыяцыю іншымі вачыма. Ды і нядаўняя аварыя на «Фукусіме» зрабіла лічыльнік Гейгера і іншыя дазіметры папулярнымі.

Як правіла, дазіметры для бытавога выкарыстання маюць невялікія памеры. Яны абсталяваныя дысплеямі, на якіх можна ўбачыць ўзровень радыяцыі. Дазіметры могуць быць парогавымі і беспарогавым. Прылады першага тыпу спрацоўваюць пры перавышэнні дапушчальнага ўзроўню радыяцыі, які загадзя усталёўваецца вытворцам. Пры гэтым выдаецца гукавы сігнал. Такія дазіметры танней і прасцей у выкарыстанні. Прылады другога тыпу паказваюць канкрэтны ўзровень радыяцыі, парогавы ўзровень на іх можна ўсталёўваць уручную. Такі прыбор больш зручны для прафесіяналаў, калі чалавек дакладна ведае, які ўзровень радыяцыі ў дадзеным выпадку з'яўляецца небяспечным.

Як бачым, выявіць радыяцыю ў бытавых умовах цалкам рэальна. Але наяўнасць дазіметра ў доме яшчэ не робіць вас прафесіяналам. Таму пры выяўленні заражаных прадметаў або месцаў карыстацца дапамогай спецыялістаў ўсё адно давядзецца.