Click, click, click. El sonido de un contador Geiger se asocia a menudo con las armas nucleares y la lluvia radiactiva. Aunque es útil en estas situaciones, también se utiliza a diario para la detección y el control de residuos nucleares, subproductos y exposición en centrales nucleares, hospitales e incluso minas.
Estos ingeniosos dispositivos permiten a cualquier persona detectar la radiación potencialmente dañina que le rodea, utilizando el poder de los electrones y la degradación de los átomos radiactivos inestables.
El detector es la parte principal del contador Geiger. Se encarga de captar, detectar y luego señalar que una partícula radiactiva, conocida como isótopo radiactivo, ha pasado por el detector.
Para entender lo que ocurre, primero debemos saber qué es la radiación ionizante radiactiva, por qué vale la pena detectarla y qué es lo que produce el característico chasquido.
Los átomos son uno de los componentes fundamentales de la materia en el Universo.
Cada elemento está formado por átomos con su propio número de partículas subatómicas. El hidrógeno es el átomo más simple, ya que sólo tiene un protón con carga positiva y un electrón con carga negativa. Al no tener neutrones neutros, es extremadamente estable y se utiliza hoy en día en una gran variedad de aplicaciones.
El uranio, por el contrario, tiene 92 protones, 92 electrones y 146 neutrones. Esto lo hace mucho más pesado y mucho más inestable, rompiéndose muy lentamente en elementos más pequeños y estables.
Cuando se descompone, libera energía y pequeñas partículas. Estos subproductos de la descomposición del átomo tienen la capacidad de desprender electrones de otros átomos cercanos, por lo que se conocen como radiación ionizante. Recuerde este punto ya que es vital para entender cómo funciona el contador Geiger.
La radiación se presenta en tres tipos principales: alfa, beta y gamma.
Las partículas alfa son lentas y no pueden viajar más allá de unos pocos centímetros.
Las partículas beta pueden viajar más lejos. La radiación gamma (no es una partícula, sino una onda de energía) puede viajar largas distancias y penetrar muchos metros de hormigón sólido. Es el tipo más peligroso de radiación ionizante, ya que puede penetrar en el cuerpo, causando un daño masivo a los átomos del interior de nuestras células.
Por eso, un contador Geiger suele estar ajustado para detectar mejor las partículas beta y la radiación gamma, ya que son las que tienen un mayor potencial para causar daños en nuestro cuerpo.
En su nivel más simple, el detector es un tubo hueco metálico que contiene un gas inerte con un cable conductor que pasa directamente por su centro. Cuando un átomo radiactivo se descompone, las partículas y la energía que desprende desprenden electrones de miles de átomos cercanos. Estos electrones libres pueden tener una carga ínfima, pero cuando se combinan tienen suficiente potencia para provocar un breve impulso eléctrico si se les da la oportunidad.
La oportunidad, en este caso, es a través del cable conductor que, al estar cargado positivamente, atrae a los electrones cargados negativamente.
Cada vez que un átomo radiactivo se descompone, desprendiendo electrones cercanos, se acumula la carga suficiente para crear un impulso y, por tanto, un «clic» en el detector. Cada clic indica que un solo átomo se ha descompuesto, por lo que más clics significan más átomos y, por tanto, más radiación.
Un nivel normal de clics es de unas 50 veces por minuto. Sin embargo, en el corazón de un sitio de prueba de una bomba nuclear esto puede aumentar a más de 50 veces por segundo.
El resto del cuerpo del contador Geiger alberga el dial que indica el nivel de radiación, un altavoz para transmitir los clics y la batería.