Geiger Sayacı Nedir, Nasıl Kullanılır?

Ortam Radyoaktivitesi

Tipik bir yerleşim bölgesinde ortam radyoaktivitesi, hassas bir Geiger sayacını iki saniyede bir kez ortalama bir oranda attırır. Çözünen radyoaktif maddelerin yere inmesine neden olan yağmurdan sonra bu oran, saniyede bir kereye kadar çıkabilir. Yani saniyede bir nükleer parçalanma, veya beacquerel. Arkaplan radyasyonu olarak bu düşük rakam bile 1986 Çernobil kazasının ne derece ciddi olduğunu gözler önüne seriyor.

Geiger sayacının prototipi 1908’de, Manchester’da, Hans Geiger’ın Ernest Rutherford ile çalıştığı sırada icat edildi. Amaç radyoaktif bozunmadan kaynaklanan alfa parçacıklarını saymaktı ki, bu çalışma Rutherford’un 1911’deki çığır açıcı nitelikte atom çekirdeği keşfinin öncüsü olacaktı.

Geiger tasarımını 1928’de, Almanya’da öğrencisi Walther Müller ile birlikte geliştirdi. Aygıt temelde düşük yoğunluklu (genellikle argon) gaz içeren bir tüpten ve pozitif ile negatif olmak üzere iki elektrottan oluşur. Kullanılan voltaj deşarj üretmek için gerekenden biraz daha azdır. Tıpkı cızırdayan flüoresan lambası gibi.

Negatif Elektrotlar

Pencereden giren radyoaktif parçacıklar hayli enerjik olmaları dolayısıyla gaz atomlarının elektronlarının fırlamasına neden olarak, yani onları iyonlaştırarak bir deşarj başlatır. Elektronlar pozitif elektrota doğru, pozitif yüklü iyonlar da negatif elektrota doğru akar, diğer gaz atomlarıyla da çarpışarak onları da iyonize eder.

Böylece tek atımlık bir elektrik akımı yaratmaya yetecek kadar yoğun olup, büyütüldüğü zaman hoparlörde bir klik sesi olarak duyulabilen bir elektron heyelanı yaratılmış olur. Bir alfa (ya da beta) parçacığı, bir klik. Saniyede birkaç yüze kadar çıkan sayım oranına ulaşmak mümkündür. Buna alternatif olarak akım basitçe amperle de ölçülebilir.

Yukarıda: Radyoaktivite ölçümüne yarayan Geiger-Müller sayacının mucidi, HansGeiger (1882-1945). Aygıt alfa ve beta parçacıklarının tespiti için oldukça kullanışlı ama gama ışınları konusunda yeterince güvenilir değil.

Aşağıda: 1986’da, Çernobil’de gerçekleşen, dünyanın en kötü nükleer kazasına ait radyoaktivite seviyelerini gösteriyor. Kazada 6.7 tonluk radyoaktif madde, etraftaki yüzlerce kilometrelik alana yayıldı. Harita en yaygın izotop olan ve 30 yıllık yarılanma ömrüne sahip sezyum 137’yi temel alıyor.

Diğer bir deyişle sezyum-137’nin radyoaktivitesi 2016 yılında, 1986’daki seviyesinin yarısına düşecek. Bu belki önümüzdeki on yıllar içinde terk edilen kimi alanların yeniden yaşanır hale gelebileceği anlamını taşıyor olabilir ama Birleşmiş Milletler’in ve Ukrayna, Belarus ve Rusya hükümetlerinin 2005’te yayınladığı bir rapora göre kaza, şimdiden özellikle çocuklar ve gençlerde yaklaşık 4000 tiroid kanseri vakasına neden oldu.

Geiger Sayacı Nedir, Nasıl Kullanılır? İle ilgili Videolar