Счетчик Гейгера — Мюллера

Одним из приборов для измерения радиации является счетчик Гейгера — Мюллера (рис. 1). Он состоит из металлической трубки, внешняя часть которой заземлена. Через центр труб­ки проходит металлический провод, и трубка соединена с выводами источ­ника питания через изолирующую пробку. Провод находится под поло­жительным потенциалом 400—450 В. Конец трубки закрыт очень тонким слюдяным окошком, которое позво­ляет радиации легко проходить сквозь него. Внутри трубки находится аргон с небольшой примесью брома, и давле­ние составляет примерно 1/7 атмосфер­ного. Между проводом и внешней частью трубки существует довольно интенсивное электрическое поле. Ког­да в слюдяное окно входит радиоак­тивная частица, то происходит иони­зация газа и возникает электрический разряд между проводом и трубкой. Этот электрический импульс создает напряжение на резисторе R, которое усиливается и фиксируется на шкале. Счетчик в целом обычно включает источник напряжения для трубки, усили­тель и цифровой счетчик. Цифровой счетчик фиксирует число импульсов и, следовательно, число ионизирующих частиц, входящих в трубку.

Фоновая радиация

Когда прибор установлен в поло­жение для эксперимента с радиоак­тивными источниками, то счетчик на­чинает отсчет до того, как к прибору поднесен радиоактивный источник. Эти показания называются фоновым счетом, являющимся следствием фоно­вой радиации, которая присутствует всегда. Фоновую радиацию создает множество источников. Это может быть:

а)   космическая радиация из внеш­него пространства;

б)  радиация от Солнца;

в)   скальный грунт земли, содержа­щий следы радиоактивных веществ;

г)   присутствующие в природе ра­диоизотопы;

д)  искусственные радиоизотопы;

е)   продукты от ядерных взрывов, например стронций-90, который имеет период полураспада 28 лет.

Если вы направите циферблат све­тящихся часов на конец трубки, то скорость счета увеличится.

В таблице 1 показано число им­пульсов фоновой радиации за каждую минуту для периода 10 минут. Заметь­те, что скорость счета:

а)   значительно изменяется, пока­зывая беспорядочную природу радиа­ции;

б)  мала;

в)   имеет среднее значение пример­но 20 импульсов в минуту.

При определении фонового счета нет необходимости считать импульсы за каждую минуту отдельно, средний счет в минуту может быть определен по общему счету в течение десятиминутного интервала. Средний фоно­вый счет должен производиться во всех экспериментах, касающихся из­мерения радиоактивности. В точной работе обычно производят средний фоновый счет перед началом и после окончания эксперимента. Берется среднее значение этих двух результа­тов и вычитается из показаний, полу­ченных в ходе эксперимента.