Working Counter Geiger W/ Ελάχιστα ανταλλακτικά: 4 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Εδώ είναι, κατά τη γνώση μου, ο απλούστερος λειτουργός μετρητής Geiger που μπορείτε να φτιάξετε. Αυτός χρησιμοποιεί έναν ρωσικής κατασκευής σωλήνα SMB-20 Geiger, που οδηγείται από ένα κύκλωμα αύξησης υψηλής τάσης που έχει λησθεί από ένα ηλεκτρονικό χτύπημα μύγας. Ανιχνεύει σωματίδια βήτα και ακτίνες γάμμα, εκπέμποντας ένα κλικ για κάθε ραδιενεργό σωματίδιο ή έκρηξη ακτίνων γάμα που ανιχνεύει. Όπως μπορείτε να δείτε στο παραπάνω βίντεο, κάνει κλικ κάθε λίγα δευτερόλεπτα από την ακτινοβολία στο παρασκήνιο, αλλά πραγματικά ζωντανεύει όταν πλησιάζουν πηγές ακτινοβολίας όπως γυαλί ουρανίου, μανδύες φανάρι θορίου ή κουμπιά αμερικίου από ανιχνευτές καπνού. Έφτιαξα αυτόν τον μετρητή για να με βοηθήσει να εντοπίσω ραδιενεργά στοιχεία που χρειάζομαι για να συμπληρώσω τη συλλογή στοιχείων μου και λειτουργεί τέλεια! Τα μόνα πραγματικά μειονεκτήματα αυτού του μετρητή είναι ότι δεν είναι πολύ δυνατά και δεν υπολογίζει και δεν εμφανίζει την ποσότητα ακτινοβολίας που ανιχνεύει σε μετρήσεις ανά λεπτό. Αυτό σημαίνει ότι δεν λαμβάνετε πραγματικά σημεία δεδομένων, απλώς μια γενική ιδέα της ραδιενέργειας με βάση τον αριθμό των κλικ που ακούτε.

Ενώ υπάρχουν διάφορα κιτ μετρητών Geiger διαθέσιμα στο δίκτυο, μπορείτε να δημιουργήσετε το δικό σας από την αρχή εάν έχετε τα σωστά εξαρτήματα. Ας αρχίσουμε!

Βήμα 1: Μετρητές και ακτινοβολία Geiger: Πώς λειτουργούν όλα

Ο μετρητής Geiger (ή μετρητής Geiger-Müller) είναι ένας ανιχνευτής ακτινοβολίας που αναπτύχθηκε από τους Hans Geiger και Walther Müller το 1928. Σήμερα, σχεδόν όλοι είναι εξοικειωμένοι με τους ήχους που κάνουν όταν ανιχνεύει κάτι, που συχνά θεωρείται ως ο «ήχος» του ακτινοβολία. Η καρδιά της συσκευής είναι ο σωλήνας Geiger-Müller, ένας μεταλλικός ή γυάλινος κύλινδρος γεμάτος με αδρανή αέρια που διατηρούνται υπό χαμηλή πίεση. Μέσα στον σωλήνα υπάρχουν δύο ηλεκτρόδια, το ένα εκ των οποίων συγκρατείται σε δυναμικό υψηλής τάσης (συνήθως 400-600 βολτ) ενώ το άλλο συνδέεται με ηλεκτρική γείωση. Με τον σωλήνα σε κατάσταση ηρεμίας, κανένα ρεύμα δεν είναι σε θέση να πηδήξει το διάκενο μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων στο εσωτερικό του σωλήνα και έτσι δεν ρέει ρεύμα. Ωστόσο, όταν ένα ραδιενεργό σωματίδιο εισέρχεται στον σωλήνα, όπως ένα σωματίδιο βήτα, το σωματίδιο ιονίζει το αέριο μέσα στον σωλήνα, καθιστώντας το αγώγιμο και επιτρέποντας στο ρεύμα να πηδήξει μεταξύ των ηλεκτροδίων για μια σύντομη στιγμή. Αυτή η σύντομη ροή ρεύματος ενεργοποιεί το τμήμα ανιχνευτή του κυκλώματος, το οποίο εκπέμπει ένα ηχητικό "κλικ". Περισσότερα κλικ σημαίνει περισσότερη ακτινοβολία. Πολλοί μετρητές Geiger έχουν επίσης τη δυνατότητα να μετράνε τον αριθμό των κλικ και τον υπολογισμό των μετρήσεων ανά λεπτό ή CPM και να τον εμφανίζουν σε μια οθόνη κλήσης ή ανάγνωσης.

Ας δούμε τη λειτουργία του μετρητή Geiger με άλλο τρόπο. Η βασική αρχή της λειτουργίας του μετρητή Geiger είναι ο σωλήνας Geiger και ο τρόπος με τον οποίο δημιουργεί υψηλή τάση σε ένα ηλεκτρόδιο. Αυτή η υψηλή τάση είναι σαν μια απότομη πλαγιά βουνού καλυμμένη με βαθύ χιόνι και το μόνο που χρειάζεται είναι ένα μικρό κομμάτι ενέργειας ακτινοβολίας (παρόμοιο με έναν σκιέρ που κατεβαίνει την πλαγιά) για να ξεκινήσει μια χιονοστιβάδα. Η χιονοστιβάδα που ακολούθησε μεταφέρει μαζί της πολύ περισσότερη ενέργεια από το ίδιο το σωματίδιο, αρκετή ενέργεια για να ανιχνευθεί από το υπόλοιπο κύκλωμα του μετρητή Geiger.

Δεδομένου ότι έχει περάσει πολύς καιρός από τότε που πολλοί από εμάς κάθονταν σε μια τάξη και μάθαιναν για την ακτινοβολία, εδώ είναι μια γρήγορη ανανέωση.

Η ύλη και η δομή του ατόμου

Όλη η ύλη αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια που ονομάζονται άτομα. Τα ίδια τα άτομα αποτελούνται από ακόμη μικρότερα σωματίδια, δηλαδή πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια. Πρωτόνια και νετρόνια συσσωρεύονται μαζί στο κέντρο του ατόμου - αυτό το μέρος ονομάζεται πυρήνας. Τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα.

Τα πρωτόνια είναι θετικά φορτισμένα σωματίδια, τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα και τα νετρόνια δεν φέρουν φορτίο και ως εκ τούτου είναι ουδέτερα, εξ ου και το όνομά τους. Σε ουδέτερη κατάσταση, κάθε άτομο περιέχει ίσο αριθμό πρωτονίων και ηλεκτρονίων. Επειδή τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια φέρουν ίσα αλλά αντίθετα φορτία, αυτό δίνει στο άτομο ένα ουδέτερο καθαρό φορτίο. Ωστόσο, όταν ο αριθμός των πρωτονίων και των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο δεν είναι ίσος, το άτομο γίνεται φορτισμένο σωματίδιο που ονομάζεται ιόν. Οι μετρητές Geiger είναι σε θέση να ανιχνεύσουν ιονίζουσα ακτινοβολία, μια μορφή ακτινοβολίας που έχει την ικανότητα να μετατρέπει ουδέτερα άτομα σε ιόντα. Τα τρία διαφορετικά είδη ιοντίζουσας ακτινοβολίας είναι τα σωματίδια άλφα, τα σωματίδια βήτα και οι ακτίνες γάμμα.

Σωματίδια Άλφα

Ένα σωματίδιο άλφα αποτελείται από δύο νετρόνια και δύο πρωτόνια συνδεδεμένα μεταξύ τους και είναι το ισοδύναμο του πυρήνα ενός ατόμου ηλίου. Το σωματίδιο δημιουργείται όταν απλώς διακόπτεται από έναν ατομικό πυρήνα και πετάει. Επειδή δεν έχει αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια για να ακυρώσει το θετικό φορτίο των δύο πρωτονίων, ένα σωματίδιο άλφα είναι ένα θετικά φορτισμένο σωματίδιο, που ονομάζεται ιόν. Τα σωματίδια άλφα είναι μια μορφή ιοντίζουσας ακτινοβολίας, επειδή έχουν την ικανότητα να κλέβουν ηλεκτρόνια από το περιβάλλον τους και με αυτόν τον τρόπο μετατρέπουν τα άτομα από τα οποία κλέβουν σε ιόντα. Σε υψηλές δόσεις, αυτό μπορεί να προκαλέσει κυτταρική βλάβη. Τα σωματίδια άλφα που δημιουργούνται από ραδιενεργό διάσπαση κινούνται αργά, σχετικά μεγάλα σε μέγεθος και λόγω του φορτίου τους δεν μπορούν να περάσουν εύκολα από άλλα πράγματα. Το σωματίδιο τελικά παίρνει μερικά ηλεκτρόνια από το περιβάλλον και με αυτόν τον τρόπο γίνεται ένα νόμιμο άτομο ηλίου. Έτσι παράγεται σχεδόν όλο το ήλιο της γης.

Beta Particles

Ένα σωματίδιο βήτα είναι είτε ηλεκτρόνιο είτε ποζιτρόνιο. Ένα ποζιτρόνιο είναι σαν ένα ηλεκτρόνιο, αλλά φέρει ένα θετικό φορτίο. Τα σωματίδια βήτα-μείον (ηλεκτρόνια) εκπέμπονται όταν ένα νετρόνιο διασπάται σε ένα πρωτόνιο και τα σωματίδια Beta-plus (ποζιτρόνια) εκπέμπονται όταν ένα πρωτόνιο διασπάται σε ένα νετρόνιο.

Ακτίνες Γάμα

Οι ακτίνες γάμμα είναι φωτόνια υψηλής ενέργειας. Οι ακτίνες γάμμα βρίσκονται στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, πάνω από το ορατό φως και την υπεριώδη ακτινοβολία. Έχουν υψηλή διεισδυτική δύναμη και η ικανότητά τους να ιονίζονται προέρχεται από το γεγονός ότι μπορούν να χτυπήσουν ηλεκτρόνια από ένα άτομο.

Ο σωλήνας SMB-20, που θα χρησιμοποιήσουμε για αυτήν την κατασκευή, είναι ένας κοινός σωλήνας ρωσικής κατασκευής. Έχει λεπτό μεταλλικό δέρμα που λειτουργεί ως αρνητικό ηλεκτρόδιο, ενώ ένα μεταλλικό σύρμα που διαπερνά κατά μήκος το κέντρο του σωλήνα χρησιμεύει ως το θετικό ηλεκτρόδιο. Προκειμένου ο σωλήνας να ανιχνεύσει ένα ραδιενεργό σωματίδιο ή ακτίνα γάμμα, το σωματίδιο ή η ακτίνα πρέπει πρώτα να διεισδύσει στο λεπτό μεταλλικό δέρμα του σωλήνα. Τα σωματίδια άλφα γενικά δεν μπορούν να το κάνουν αυτό, καθώς συνήθως σταματούν από τα τοιχώματα του σωλήνα. Άλλοι σωλήνες Geiger που έχουν σχεδιαστεί για να ανιχνεύουν αυτά τα σωματίδια έχουν συχνά ένα ειδικό παράθυρο, που ονομάζεται παράθυρο Alpha, το οποίο επιτρέπει σε αυτά τα σωματίδια να εισέρχονται στον σωλήνα. Το παράθυρο είναι συνήθως κατασκευασμένο από ένα πολύ λεπτό στρώμα μαρμαρυγίας και ο σωλήνας Geiger πρέπει να βρίσκεται πολύ κοντά στην πηγή Alpha για να συλλέξει τα σωματίδια πριν απορροφηθούν από τον περιβάλλοντα αέρα. * Αναστεναγμός* Αυτό είναι αρκετό για την ακτινοβολία, ας αρχίσουμε να χτίζουμε αυτό το πράγμα.

Βήμα 2: Συγκεντρώστε τα εργαλεία και τα υλικά σας

Προμήθειες που απαιτούνται:

• SMB-20 Geiger Tube (διαθέσιμο για περίπου $ 20 USD στο eBay)
• High Voltage DC Step-up Circuit, λεηλατημένο από ένα φθηνό ηλεκτρονικό χτύπημα μύγας. Αυτό είναι το συγκεκριμένο μοντέλο που χρησιμοποίησα:
• Δίοδοι Zener με συνολική συνολική αξία περίπου 400v (τέσσερις 100v θα ήταν ιδανικές)
• Αντιστάσεις με συνδυασμένη συνολική τιμή 5 Megohm (χρησιμοποίησα πέντε 1 Megohm)
• Τρανζίστορ - τύπου NPN, χρησιμοποίησα 2SC975
• Στοιχείο ηχείου Piezo (κλεμμένο από φούρνο μικροκυμάτων ή θορυβώδες ηλεκτρονικό παιχνίδι)
• 1 x μπαταρία AA
• Θήκη μπαταρίας AA
• Διακόπτης on/off (χρησιμοποίησα τον στιγμιαίο διακόπτη SPST από το ηλεκτρονικό flyswatter)
• Αποκόψτε κομμάτια ηλεκτρικού σύρματος
• Κομμάτι θραύσματα ξύλου, πλαστικού ή άλλου μη αγώγιμου υλικού για χρήση ως υπόστρωμα για την κατασκευή του κυκλώματος

Εργαλεία που χρησιμοποίησα:

• Κολλητήρι "μολύβι"
• Μικρή διάμετρος κόλλας κολοφώνιο για ηλεκτρικούς σκοπούς
• Πιστόλι Hot Glue με κατάλληλα ξυλάκια κόλλας
• Συρματοκόπτης
• Απογυμνωτές καλωδίων
• Κατσαβίδι (για κατεδάφιση του ηλεκτρονικού flyswatter)

Ενώ αυτό το κύκλωμα είναι χτισμένο γύρω από έναν σωλήνα SMB-20, ο οποίος είναι σε θέση να ανιχνεύσει σωματίδια βήτα και ακτίνες γάμμα, μπορεί εύκολα να προσαρμοστεί ώστε να χρησιμοποιεί μια ποικιλία σωλήνων. Απλώς ελέγξτε το συγκεκριμένο εύρος τάσης λειτουργίας και άλλες προδιαγραφές του συγκεκριμένου σωλήνα σας και προσαρμόστε τις τιμές των εξαρτημάτων ανάλογα. Οι μεγαλύτεροι σωλήνες είναι πιο ευαίσθητοι από τους μικρότερους, απλώς και μόνο επειδή είναι μεγαλύτεροι στόχοι για να χτυπήσουν τα σωματίδια.

Οι σωλήνες Geiger απαιτούν υψηλές τάσεις για να λειτουργήσουν, οπότε χρησιμοποιούμε το κύκλωμα επιτάχυνσης DC από ένα ηλεκτρονικό swatter μύγας για να αυξήσουμε τα 1,5 βολτ από την μπαταρία σε περίπου 600 βολτ (αρχικά ο διασκορπιστής μύγας έσβησε 3 βολτ, βγάζοντας περίπου 1200v για zapping μύγες. Εκτελέστε το σε υψηλότερες τάσεις και θα είχατε ένα taser). Το SMB-20 αρέσει να κινείται στα 400V, οπότε χρησιμοποιούμε διόδους zener για να ρυθμίσουμε την τάση σε αυτήν την τιμή. Χρησιμοποιώ δεκατρία zener 33V, αλλά άλλοι συνδυασμοί θα λειτουργούσαν εξίσου καλά, όπως zener 4 x 100V, εφόσον το σύνολο των τιμών των zeners ισούται με την τάση -στόχο, στην περίπτωση αυτή 400.

Οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται για τον περιορισμό του ρεύματος στον σωλήνα. Το SMB-20 του αρέσει μια αντίσταση ανόδου (θετικής πλευράς) περίπου 5M ohm, οπότε χρησιμοποιώ πέντε αντιστάσεις 1M ohm. Οποιοσδήποτε συνδυασμός αντιστάσεων μπορεί να χρησιμοποιηθεί αρκεί οι τιμές τους να ανέρχονται σε περίπου 5Μ ωμ.

Το στοιχείο ηχείου Piezo και το τρανζίστορ αποτελούν το τμήμα ανιχνευτή του κυκλώματος. Το στοιχείο ηχείων Piezo εκπέμπει τους θορύβους κλικ και τα μακριά καλώδια σε αυτό σας επιτρέπουν να το κρατάτε πιο κοντά στο αυτί σας. Είχα καλή τύχη να τα σώσω από πράγματα όπως φούρνους μικροκυμάτων, ξυπνητήρια και άλλα πράγματα που κάνουν ενοχλητικούς ήχους μπιπ. Αυτό που βρήκα έχει ένα ωραίο πλαστικό περίβλημα γύρω του, το οποίο βοηθά στην ενίσχυση του ήχου που προέρχεται από αυτό.

Το τρανζίστορ αυξάνει την ένταση των κλικ. Μπορείτε να χτίσετε το κύκλωμα χωρίς τρανζίστορ, αλλά τα κλικ που παράγει το κύκλωμα δεν θα είναι τόσο δυνατά (με αυτό εννοώ μόλις ακούγεται). Χρησιμοποίησα ένα τρανζίστορ 2SC975 (τύπου NPN), αλλά πολλά άλλα τρανζίστορ πιθανότατα θα λειτουργούσαν. Το 2SC975 ήταν κυριολεκτικά το πρώτο τρανζίστορ που έβγαλα από το σωρό των σωζόμενων εξαρτημάτων μου.

Στο επόμενο βήμα θα κάνουμε μια κατάρρευση του ηλεκτρικού νεροχύτη. Μην ανησυχείς είναι εύκολο.

Βήμα 3: Αποσυναρμολογήστε το Fly Swatter

Τα ηλεκτρονικά swatters μύγας μπορεί να διαφέρουν ελαφρώς στην κατασκευή, αλλά δεδομένου ότι είμαστε μόνο μετά από τα ηλεκτρονικά μέσα, απλά σπάστε το και βγάλτε τα κότσια έξω lol. Το χτύπημα στις παραπάνω εικόνες είναι στην πραγματικότητα ελαφρώς διαφορετικό από αυτό που ενσωμάτωσα στον πάγκο, καθώς φαίνεται ότι ο κατασκευαστής άλλαξε το σχεδιασμό τους.

Ξεκινήστε αφαιρώντας τυχόν ορατές βίδες ή άλλους συνδετήρες που το συγκρατούν, κρατώντας το μάτι σας για αυτοκόλλητα ή πράγματα όπως το κάλυμμα της μπαταρίας που μπορεί να κρύβουν επιπλέον συνδετήρες. Εάν το πράγμα εξακολουθεί να μην ανοίγει, μπορεί να χρειαστεί λίγο αδιάκριτο με ένα κατσαβίδι κατά μήκος των ραφών στο πλαστικό σώμα του χτυπητήρα.

Μόλις το ανοίξετε, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν κοπτήρα σύρματος για να κόψετε τα καλώδια στο πλέγμα πλέγματος φερμουάρ. Δύο μαύρα σύρματα (μερικές φορές άλλα χρώματα) προέρχονται από την ίδια θέση στον πίνακα, καθένα από τα οποία οδηγεί σε ένα από τα εξωτερικά πλέγματα. Αυτά είναι τα αρνητικά καλώδια "γείωσης" για την έξοδο υψηλής τάσης. Δεδομένου ότι αυτά τα καλώδια προέρχονται από την ίδια θέση στην πλακέτα κυκλώματος και χρειαζόμαστε μόνο ένα, προχωρήστε και σφίξτε ένα στην πλακέτα κυκλώματος, αφήνοντας το σύρμα απορριμμάτων στην άκρη για μεταγενέστερη χρήση.

Θα πρέπει να υπάρχει ένα κόκκινο σύρμα που να οδηγεί στο εσωτερικό δίκτυο και αυτή είναι η θετική έξοδος υψηλής τάσης.

Τα άλλα καλώδια που προέρχονται από την πλακέτα πηγαίνουν στο κουτί της μπαταρίας και αυτό με το ελατήριο στο άκρο είναι η αρνητική σύνδεση. Πολύ απλό.

Εάν αφαιρέσετε την κεφαλή του σπάτουρα, ίσως για να διαχωρίσετε τα εξαρτήματα για ανακύκλωση, προσέξτε τυχόν αιχμηρές άκρες στο μεταλλικό πλέγμα.

Βήμα 4: Δημιουργήστε το κύκλωμα και χρησιμοποιήστε το

Μόλις έχετε τα εξαρτήματά σας, θα πρέπει να τα κολλήσετε μαζί για να σχηματίσουν το κύκλωμα που φαίνεται στο διάγραμμα. Κόλλησα τα πάντα σε ένα κομμάτι από διαφανές πλαστικό που είχα τοποθετήσει. Αυτό δημιουργεί ένα στιβαρό και αξιόπιστο κύκλωμα και επίσης φαίνεται αρκετά καλό. Υπάρχει μια μικρή πιθανότητα να κάνετε λίγο ζάπι από το να αγγίξετε μέρη αυτού του κυκλώματος ενώ είναι ενεργοποιημένο, όπως η σύνδεση στο πιεζοηχείο, αλλά μπορείτε απλά να καλύψετε τις συνδέσεις με θερμή κόλλα εάν υπάρχει πρόβλημα.

Μόλις τελικά είχα όλα τα εξαρτήματα που χρειαζόμουν για την κατασκευή του κυκλώματος, το έριξα μαζί το απόγευμα. Ανάλογα με τις τιμές των στοιχείων που έχετε, θα μπορούσατε να καταλήξετε να χρησιμοποιείτε λιγότερα στοιχεία από ό, τι εγώ. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε έναν μικρότερο σωλήνα Geiger και να κάνετε τον πάγκο πολύ συμπαγή. Ρολόι χειρός Geiger, κανείς;

Τώρα ίσως αναρωτιέστε, σε τι χρειάζομαι έναν μετρητή Geiger εάν δεν έχω κάτι ραδιενεργό για να το δείξω; Ο μετρητής θα κάνει κλικ κάθε λίγα δευτερόλεπτα μόνο από την ακτινοβολία φόντου, η οποία αποτελείται από κοσμικές ακτίνες και τέτοια. Ωστόσο, υπάρχουν μερικές πηγές ακτινοβολίας που μπορείτε να βρείτε για να χρησιμοποιήσετε τον μετρητή σας:

Americium από ανιχνευτές καπνού

Το Americium είναι ένα τεχνητό (όχι φυσικό) στοιχείο και χρησιμοποιείται σε ανιχνευτές καπνού τύπου ιοντισμού. Αυτοί οι ανιχνευτές καπνού είναι πολύ συνηθισμένοι και πιθανότατα έχετε μερικούς στο σπίτι σας. Είναι πραγματικά πολύ εύκολο να το διαπιστώσετε αν το κάνετε, επειδή όλες έχουν τις λέξεις που περιέχουν ραδιενεργή ουσία Am 241 χυτευμένη στο πλαστικό. Το αμερίκιο, με τη μορφή διοξειδίου του αμερικίου, είναι επικαλυμμένο σε ένα μικρό μεταλλικό κουμπί στο εσωτερικό του, τοποθετημένο σε ένα μικρό περίβλημα γνωστό ως θάλαμος ιοντισμού. Το αμερίκιο είναι συνήθως καλυμμένο με ένα λεπτό στρώμα χρυσού ή άλλου ανθεκτικού στη διάβρωση μετάλλου. Μπορείτε να ανοίξετε τον ανιχνευτή καπνού και να αφαιρέσετε το μικρό κουμπί - συνήθως δεν είναι πολύ δύσκολο.

Γιατί ακτινοβολία σε ανιχνευτή καπνού;

Μέσα στο θάλαμο ιονισμού του ανιχνευτή, υπάρχουν δύο μεταλλικές πλάκες που κάθονται η μία απέναντι από την άλλη. Σε ένα από αυτά είναι προσαρτημένο το κουμπί americium, το οποίο εκπέμπει ένα συνεχές ρεύμα σωματιδίων άλφα που διασχίζουν ένα μικρό κενό αέρα και στη συνέχεια απορροφώνται από την άλλη πλάκα. Ο αέρας μεταξύ των δύο πλακών ιονίζεται και ως εκ τούτου είναι κάπως αγώγιμος. Αυτό επιτρέπει να ρέει ένα μικρό ρεύμα μεταξύ των πλακών και αυτό το ρεύμα μπορεί να γίνει αντιληπτό από το κύκλωμα του ανιχνευτή καπνού. Όταν τα σωματίδια καπνού εισέρχονται στο θάλαμο, απορροφούν τα σωματίδια άλφα και σπάνε το κύκλωμα, ενεργοποιώντας τον συναγερμό.

Ναι, αλλά είναι επικίνδυνο;

Η ακτινοβολία που εκπέμπεται είναι σχετικά καλοήθης, αλλά για να είναι ασφαλής προτείνω τα εξής:

• Κρατήστε το κουμπί americium σε ασφαλές μέρος μακριά από παιδιά, κατά προτίμηση σε κάποιο είδος παιδικού δοχείου
• Ποτέ μην αγγίζετε το πρόσωπο του κουμπιού στο οποίο είναι επενδεδυμένο το αμερίκιο. Εάν αγγίξετε κατά λάθος το πρόσωπο του κουμπιού, πλύνετε τα χέρια σας

Ποτήρι ουρανίου

Το ουράνιο έχει χρησιμοποιηθεί, σε μορφή οξειδίου, ως πρόσθετο στο γυαλί. Το πιο χαρακτηριστικό χρώμα του γυαλιού ουρανίου είναι το αρρωστημένο απαλό κιτρινοπράσινο, το οποίο στη δεκαετία του 1920 οδήγησε στο ψευδώνυμο «γυαλί βαζελίνης» (βασισμένο σε μια ομοιότητα με την εμφάνιση της βαζελίνης, όπως διατυπώθηκε και πωλήθηκε εμπορικά εκείνη την εποχή). Θα το δείτε με την ένδειξη "γυαλί βαζελίνης" σε παζάρια και παλαιοπωλεία και συνήθως μπορείτε να το ζητήσετε με αυτό το όνομα. Η ποσότητα ουρανίου στο ποτήρι κυμαίνεται από ίχνη έως περίπου 2% κατά βάρος, αν και μερικά κομμάτια του 20ού αιώνα κατασκευάστηκαν με έως και 25% ουράνιο! Το μεγαλύτερο μέρος του γυαλιού ουρανίου είναι πολύ ελαφρώς ραδιενεργό και δεν νομίζω ότι είναι καθόλου επικίνδυνο για χειρισμό.

Μπορείτε να επιβεβαιώσετε την περιεκτικότητα ουρανίου στο ποτήρι με ένα μαύρο φως (υπεριώδες φως), καθώς όλο το γυαλί ουρανίου φθορίζει έντονο πράσινο ανεξάρτητα από το χρώμα που εμφανίζεται το γυαλί υπό κανονικό φως (το οποίο μπορεί να ποικίλει σε μεγάλο βαθμό). Όσο πιο φωτεινό ένα κομμάτι λάμπει κάτω από υπεριώδες φως, τόσο περισσότερο ουράνιο περιέχει. Ενώ κομμάτια γυαλιού ουρανίου λάμπουν κάτω από υπεριώδες φως, εκπέμπουν επίσης το δικό τους φως κάτω από οποιαδήποτε πηγή φωτός που περιέχει υπεριώδη (όπως το φως του ήλιου). Τα υπεριώδη μήκη κύματος υψηλής ενέργειας χτυπούν τα άτομα ουρανίου, ωθώντας τα ηλεκτρόνια τους σε υψηλότερο ενεργειακό επίπεδο. Όταν τα άτομα ουρανίου επιστρέψουν στο φυσιολογικό τους επίπεδο ενέργειας, εκπέμπουν φως στο ορατό φάσμα.

Γιατί ουράνιο;

Η ανακάλυψη και η απομόνωση του ραδίου στο μεταλλεύμα ουρανίου (pitchblende) από τη Marie Curie πυροδότησε την ανάπτυξη της εξόρυξης ουρανίου για την εξαγωγή του ραδίου, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή χρωμάτων που λάμπουν στο σκοτάδι για ρολόγια και αεροσκάφη. Αυτό άφησε μια τεράστια ποσότητα ουρανίου ως απόβλητο προϊόν, καθώς χρειάζονται τρεις τόνοι ουρανίου για να εξαχθεί ένα γραμμάριο ραδίου.

Μανδύες φανάρι κάμπινγκ Thorium

Το θόριο χρησιμοποιείται σε μανδύες φανάρι κατασκήνωσης, με τη μορφή διοξειδίου του θωρίου. Όταν θερμαίνεται για πρώτη φορά, το τμήμα πολυεστέρα του μανδύα καίγεται, ενώ το διοξείδιο του θωρίου (μαζί με άλλα συστατικά) διατηρεί το σχήμα του μανδύα αλλά γίνεται ένα είδος κεραμικού που λάμπει όταν θερμαίνεται. Το Thorium δεν χρησιμοποιείται πλέον για αυτήν την εφαρμογή, διακόπτεται από τις περισσότερες εταιρείες στα μέσα της δεκαετίας του '90 και αντικαθίσταται από άλλα στοιχεία που δεν είναι ραδιενεργά. Το θόριο χρησιμοποιήθηκε επειδή κάνει μανδύες που λάμπουν πολύ έντονα και αυτή η φωτεινότητα δεν ταιριάζει αρκετά με τους νεότερους, μη ραδιενεργούς μανδύες. Πώς ξέρετε αν ο μανδύας που έχετε είναι πραγματικά ραδιενεργός; Εκεί μπαίνει ο μετρητής Geiger. Οι μανδύες που έχω συναντήσει τρελαίνουν τον πάγκο Geiger, πολύ περισσότερο από τα κουμπιά γυαλιού ουρανίου ή αμερικίου. Δεν είναι τόσο ότι το θόριο είναι πιο ραδιενεργό από το ουράνιο ή το αμερίκιο, αλλά υπάρχει πολύ περισσότερο ραδιενεργό υλικό σε ένα μανδύα φανάρι από ό, τι σε αυτές τις άλλες πηγές. Γι 'αυτό είναι πραγματικά περίεργο να συναντάς τόση ακτινοβολία σε ένα καταναλωτικό προϊόν. Οι ίδιες προφυλάξεις ασφαλείας που ισχύουν για τα κουμπιά americium ισχύουν και για τους μανδύες του φαναριού.

Ευχαριστώ που διαβάσατε, όλοι! Αν σας αρέσει αυτό το διδακτικό, το συμμετέχω στο διαγωνισμό "χτίστε ένα εργαλείο" και θα εκτιμούσα πραγματικά την ψήφο σας! Θα ήθελα επίσης να ακούσω από εσάς εάν έχετε σχόλια ή ερωτήσεις (ή ακόμα και συμβουλές/προτάσεις/εποικοδομητική κριτική), οπότε μην φοβάστε να αφήσετε τα παρακάτω.

Ιδιαίτερες ευχαριστίες στη φίλη μου Lucca Rodriguez που έφτιαξε το όμορφο διάγραμμα κυκλώματος για αυτό το διδακτικό.