Detector de Radiação Atômica (ART1795)

Escrito por Newton C Braga

Este projeto utiliza um detector alternativo de radiação atômica, já que a válvula Geiger que normalmente é empregada neste tipo de aparelho, não é fácil de obter. Existem alternativas de estado sólido, mas são igualmente problemáticas em relação a obtenção, por isso empregamos uma solução interessante puramente experimental.

Os detectores mais comuns usados na detecção de radiação atômica (partículas alfa, beta e gama ou radiação ionizantes) são as válvulas Geiger.

Conforme mostra a figura 1, elas consistem num tubo de vidro co uma janela de quartzo alimentado por alta tensão, próximo do ponto de ionização.

 

   Figura 1 – A válvula Geiger
Figura 1 – A válvula Geiger

 

Quando uma partícula ionizante penetra nesta válvula, que possui uma janela de quartzo deixa a partícula penetrar, ocorre a ionização e um pulso de corrente é produzido.

Este pulso será então amplificado para acionar um indicador ou ainda se reproduzido na forma de um clique num fone ou alto-falante.

Nossa alternativa é interessante, pois podemos dizer que uma lâmpada neon funciona como um tubo Geiger, mas de sensibilidade reduzida.

 

   Figura 2 – A lâmpada neon como detector
Figura 2 – A lâmpada neon como detector

 

Como tubo da lâmpada é de vidro, a penetração das partículas é menor, o que é a causa de sua sensibilidade baixa, mas algumas partículas conseguem atravessá-lo e quando isso ocorre, temos a ionização.

Ligando a lâmpada neon em série com um pequeno buzzer e alimentando-a com uma tensão próxima do ponto de ionização, poderemos ter alguma detecção, conforme mostra a figura 3.

 

   Figura 3 – A lâmpada neon como detector
Figura 3 – A lâmpada neon como detector

 

Neste caso, uma partícula que penetre na lâmpada produz o pulso e com isso o buzzer reproduz um clique.

Basta então ajustar a tensão para o ponto próximo à detecção e teremos um modo simples de detectar radiação atômica de fontes mais intensas.

Assim, nosso circuito consiste num oscilador que alimenta um pequeno transformador, produzindo a alta tensão que precisamos para levar a lâmpada neon próxima do ponto de ionização.

Na figura 4 temos o diagrama completo do detector de radiação.

 

   Figura 4 – Diagrama completo do aparelho
Figura 4 – Diagrama completo do aparelho

 

Para uma versão experimental simples podemos usar uma ponte de terminais para a montagem, conforme mostra a figura 5.

 

   Figura 5 – Montagem em ponte de terminais
Figura 5 – Montagem em ponte de terminais

 

Na montagem, observe a posição dos transistores e a polaridade do diodo e capacitor eletrolítico.

Também podemos fazer a montagem numa matriz de contatos, com a disposição de componentes mostrada na figura 6.

 

   Figura 6 – Montagem em matriz de contatos
Figura 6 – Montagem em matriz de contatos

 

Os resistores são de 1/8 W com qualquer tolerância e o capacitor para 12 V ou mais de tensão de trabalho.

O transformador é de 6 V de secundário com primário de 11-/220 V sendo usado apenas o enrolamento de 220 V.

Use pilhas médias ou grandes para alimentar o circuito, pois o consumo é alto elevado.

A lâmpada neon é comum, mas se o leitor conseguir uma de tamanho maior, poderá obter maior sensibilidade.

Para usar, leve o circuito ao ponto próximo ao disparo da lâmpada, ou seja, um pouco antes dela acender.

A lâmpada neon pode ser montada na ponta de um cabo para ser usada como sensor de exploração.

Outra possibilidade é mostrada na figura 7 em que a lâmpada neon fica fora da caixa protegida por um copinho de plástico.

 

   Figura 7 – Montagem da lâmpada neon do lado externo da caixa
Figura 7 – Montagem da lâmpada neon do lado externo da caixa

 

 

Q1 – BC548 – transistor NPN de uso geral

Q2 – BD136 – transistor PNP de média potência

D1 – 1N4007 – diodo de silício

NE-1 – lâmpada neon comum

BZ- transdutor piezoelétrico, buzzer

T1 – Transformador – ver texto

S1 – Interruptor simples

B1 – 6 V – pilhas médias ou grandes

P1 – 4M7 ohms – potenciômetro

C1 – 100 uF – capacitor eletrolítico

C2 – 100 nF – capacitor cerâmico ou poliéster

C3 – 470 nF x 600 V – capacitor de poliéster

C4 – 100 nF – capacitor cerâmico ou poliéster pára100 V

R1 – 47 k ohms – resistor – amarelo, violeta, laranja

R2 – 1 k ohms – resistor – marrom, preto, vermelho

R3 - 2M2 ohms – resistor – vermelho, vermelho, verde

R4 – 220 k ohms – resistor – vermelho, vermelho, amarelo

Diversos:

Ponte de terminais, suporte de pilhas, fios, solda, caixa para montagem, etc.