1. Contatore Geiger-Müller (G-M) :Questo è uno strumento ampiamente noto utilizzato per rilevare le radiazioni ionizzanti, inclusi i raggi gamma e i raggi X. È costituito da un tubo metallico riempito con un gas a bassa pressione e un elettrodo a filo centrale. Quando le radiazioni ionizzanti entrano nel tubo, provocano la ionizzazione delle molecole del gas. Gli elettroni e gli ioni liberi risultanti vengono accelerati verso gli elettrodi, creando un segnale elettrico misurabile. L'intensità del segnale è proporzionale alla quantità di radiazione rilevata.
2. Rilevatore di scintillazione :I rilevatori di scintillazione utilizzano un materiale che presenta scintillazione, un processo in cui le interazioni delle radiazioni producono lampi di luce. I materiali di scintillazione più comuni sono i cristalli inorganici, come lo ioduro di sodio (NaI), o i liquidi organici o la plastica. Quando la radiazione entra nello scintillatore, interagisce con gli elettroni del materiale, eccitandoli a livelli energetici più elevati. Quando gli elettroni ritornano al loro stato normale, rilasciano la loro energia sotto forma di fotoni luminosi. Questi fotoni vengono rilevati da un tubo fotomoltiplicatore, convertiti in segnali elettrici e quindi amplificati per la misurazione.
3. Camera di ionizzazione :Una camera di ionizzazione è una camera piena di gas con due elettrodi che consente di misurare direttamente la ionizzazione del gas mediante radiazione. Quando le radiazioni ionizzanti entrano nella camera, creano coppie ioniche (elettroni e ioni liberi) nel gas. Questi portatori di carica vengono separati dal campo elettrico applicato tra gli elettrodi, risultando in una corrente elettrica misurabile. L'entità della corrente è proporzionale all'intensità della radiazione.
4. Contatore proporzionale :Un contatore proporzionale è un tipo avanzato di camera di ionizzazione che funziona in un intervallo di tensione specifico. In un contatore proporzionale, gli eventi di ionizzazione primaria portano a ionizzazioni secondarie, con conseguente amplificazione del segnale iniziale. Ciò consente il rilevamento di livelli più bassi di radiazioni rispetto alle camere di ionizzazione standard.
5. Rilevatore di semiconduttori :I rilevatori a semiconduttore, comunemente realizzati con materiali come silicio (Si) o germanio (Ge), si basano sulla creazione di coppie elettrone-lacuna quando la radiazione interagisce con il semiconduttore. Questi portatori di carica sono separati da una tensione applicata, generando un segnale elettrico. I rilevatori a semiconduttore possono fornire un'eccellente risoluzione energetica, consentendo la discriminazione tra diversi tipi di radiazione.
6. Contatore di scintillazione liquida :I contatori a scintillazione liquida vengono utilizzati per misurare la radioattività di campioni che possono essere disciolti o sospesi in uno scintillatore liquido. Il campione viene miscelato con lo scintillatore e quando la radiazione interagisce con il liquido produce lampi luminosi. Questi lampi vengono rilevati da tubi fotomoltiplicatori e convertiti in segnali elettrici per l'analisi.
Questi sono alcuni degli strumenti comunemente usati per rilevare materiali radioattivi, ma esistono altri strumenti specializzati progettati per applicazioni e ambienti specifici. La scelta dello strumento dipende da fattori quali il tipo di radiazione rilevata, la sensibilità richiesta e i requisiti specifici dello scenario di misurazione.