محتويات
من اشهر كواشف الجسيمات عداد جايجر
نعم من اشهر كواشف الجسيمات عداد جايجر فهو يكشف عن الجسيمات المتأينة والمشعة، حيث يتم استخدامه بكثرة من قبل علماء الإشعاع والطاقة لمعرفة كميات الإشعاع ونوعها، الموجودة في منطقة ما ومدى خطورتها، وفكرة وصولها إلى الخط، الذي يجعلها تمثل خطرًا على حياة الإنسان والحيوان.
يستخدم في مناطق معينة مما يتطلب الكثير من الأعمال الحديثة والتطبيقات، التي قد يكون فيها إشعاع من الممكن أن يؤثر بشكل ضار، لو لم تؤخذ كل التدابير الاحترازية وهذا ما حدث في الحادثة النووية المدمرة تشرنوبل حيث أودت الإشعاعات بحياة الكثير من البشر بسبب عطل فني وعدم الانتباه إلى كمية الإشعاعات المدمرة كما أن آثارها مازلت باقية حتى الآن.
يستخدم عداد جايجر في قياس نسبة الإشعاعات الموجودة في نطاق معين وكذلك المواد المتأينة التي تحيط به وذلك بطريقة احترافية وبدقة عالية، حيث له القدرة على اكتشاف أشعة ألفا وجاما والكثير من الأشعة الأخرى التي تقع في نفس النطاق الخاص بالطول الموجي.
صاحب هذا الاختراع هو العالم هانز جايجر ولكن تم تطويره بمساعدة علماء آخرين مما جعل الجهاز حساسًا للكثير من الأشعة، وفيما بعد تم تصنيعه بسهولة وبصور مصغرة حتى يتم استخدامه في النطاقات المختلفة والمتعددة.
المبدأ الذي يقوم على أساسه عداد جايجر
إذا مر في الأنبوب جهد عالٍ بشكلٍ ما فإنه ينشئ تغييرًا كهربائيًّا يشير إلى الإشعاع الموجود ولكن إذا ساعد الغاز في فعل هذا.
المبدأ الذي يقوم على أساسه عداد جايجر يعتمد بشكل أساسي على نوع الأنبوبة المستخدمة في تركيب الجهاز، حيث يتركب الجهاز وكذلك الغاز الموجود فيها وضغطه من أنبوبة تسمى أنبوبة جيجر مول.
يقول المبدأ أنه إذا مر في الأنبوب جهد عالٍ بشكلٍ ما فإنه ينشئ تغييرًا كهربائيًّا يشير إلى الإشعاع الموجود ولكن إذا ساعد الغاز في فعل هذا، وتستخدم هذه الطريقة في الكشف عن إشعاعات ألفا وبيتا وجاما والكثير من أنواع الإشعاعات الأخرى سواءً التي تقع في نفس النطاق أو في نطاقات أخرى.
أنبوبة جيجر مولر في الجهاز تمثل عنصر الإحساس والذي يكشف بسهولة عن الإشعاعات التي تمر من خلاله من خلال معالجة الوسط المحيط، حيث تحتوي هذه الأنبوبة على غاز الهليوم أو النيون أو الأرجون وذلك عند أدنى ضغط.
ويتم الأمر عندما يحول الإشعاع الموجود توصيل الغاز الموجود في الأنبوبة وذلك عن طريق التأين، وهناك أنواع حديثة من عداد جايجر يتم استخدام فيها أنبوبة الهالوجين وهذه الأنواع والأدوات الحديث تزيد من حساسية الجهاز تجاه الإشعاعات المختلفة ذات النطاق الضيق.[1]
ما هي أنواع عداد جايجر
- بنافذة نهائية.
- بدون نوافذ.
يتم استخدام عداد جايجر في الوقت الحالي على أنها كاشفات للإشعاع ولكن محمولة لصغر حجمها، ويختلف حجمها باختلاف أنبوبة مولر المستخدمة في الجهاز وكذلك اختلاف تصميماتها، مما يؤدي إلى اختلاف النتائج، ولذلك هناك نوعان:
بنافذة نهائية: حتى يستطيع عداد جايجر قراءة الإشاعات وتأينها ومن ثم تصنيفها ومعرفة إلى أي مجموعات الإشعاعات تنتمي لا بد من بعض التسهيلات التي تضاف لأنبوبة جايجر مولر، ومن هذه التسهيلات هي الأنبوبة ذات النافذة الواحدة في أحد نهايتها والتي تسهل بشكل كبير مرور الإشعاعات بها مما يساعد على تأينها ومن ثم انتقالها بسهولة داخل الأنبوبة والتعرف عليها، لذلك كان هذا النمط واحدًا من أهم أنواع العداد.
بدون نوافذ: كلما قلت قدرة الإشعاعات على الاختراق كلما احتجنا إلى عداد متقدم بطريقةٍ ما، لذلك حتى يستطيع العلماء الكشف عن الإشعاعات عالية الاختراق والتي لها القدرة على الاختراق دون نوافذ لا بد من استخدام هذا النمط من العداد والذي يحتوي على أنبوبة سميكة قد يصل سمكها من 1 إلى 2 مم والتي لا يوجد بها أية نوافذ، والتي تستخدم بكثرة في الكشف عن الإشعاعات عالية الاختراق والتي لا يمكن التعرف عليها بسهولة.[2]
أهمية عداد جايجر
- في الحياة العامة.
- في المعمل.
يستخدم عداد جايجر على نطاق واسع في الكشف على الإشعاعات المختلفة وكذلك الكشف عن الصخور المشعة والمعادن في عملية التعدين وفي الكثير من التطبيقات الأخرى مثل المناطق حول المحطات النووية مما يجعل له الكثير من الفوائد أهمها:
في الحياة العامة: لأن من خلال عداد جايجر يستطيع العلماء الكشف عن الإشعاعات في المناطق المحيطة، مما جعل هذا العداد واحدًا من أهم الآلات لأنه من خلاله يمكن منع الحوادث النووية التي من الممكن أن تحدث بسبب معدلات الإشعاع، حيث ممكن ألا تقرأ القراءات بصورة دقيقة أو لا يتم قياس الإشعاعات بدقة مما قد يؤثر ويتسبب في كوارث نووية الإنسان في غنًا عنها.
في المعمل: يقوم العلماء بالكثير من التجارب في المعمل والتي من الممكن أن يتسرب منها إشعاع يؤدي إلى نتائج لا تحمد عقباها، لذلك يستخدم عداد جايجر بكثرة في هذا الأمر وذلك حتى يتأكد العلماء من ضمان السلامة أثناء إجراء العمليات التي يتم استخدام المواد المشعة فيها أو التي يتم إنتاج المواد المشعة منها، وذلك بسبب أن هذه الأجهزة حساسة للغاية.[1]
مخاطر التعرض للإشعاع
- متلازمة الإشعاع الحادة.
- الإشعاع والسرطان.
هناك مخاطر كثيرة قد تنتج من عملية التعرض للإشعاع بكميات كبيرة في وقت قليل أو بكميات قليلة على المدى الطويل، ومن مخاطر التعرض للإشعاع والتي تم رصدها بعد الانفجارات الكبيرة:
متلازمة الإشعاع الحادة: هذه المتلازمة تنشأ من تعرض الإنسان لكمية إشعاع كبيرة في فترة قصيرة وتكون هذه النسبة 0.75 رمادي، وتشبه هذه النسبة الحصول على كمية من الإشعاع تساوي 18000 صورة شعاعية للصدر وهذه الصور موزعة على الجسم بالكامل في فترة قصيرة جدًّا.
يكون من أعراض هذه المتلازمة القئ والغثيان ومن الممكن أن يتعرض المصاب إلى الموت إذا لم يكن له القدرة على التحمل، ولكن هذه المتلازمة نادرة الحدوث إلا في أوقات الانفجارات النووية الكبيرة أو التعرض مباشرة لمصدر إشعاعي قوي.
الإشعاع والسرطان: كثيرًا ما سمعنا أن الإشعاع من الممكن أن يؤدي إلى الإصابة بالسرطان على مرور الزمن إذا كان التعرض بكميات صغيرة على فترات طويلة، وهذا فيه شيء من الصحة ولكن لا يمكن أن تتسبب المستويات المنخفضة إلى آثار صحية تظهر في الحال.
مع الوقت هناك مخاطر واحتمالية لظهور الكثير من السرطانات على مر الزمن، وتم إثبات ذلك من خلال تتبع الناجين من القنبلة الذرية في اليابان وانفجار تشرنوبل وكذلك العمال الذين يتعاملون باستمرار مع الإشعاع وبالفعل وجدوا أن احتمالية إصابة هؤلاء الأفراد بالسرطان كبيرة ولكن كلما قلت الجرعة قلت المخاطر للإصابة بهذا المرض وبعض الأمراض الأخرى.
نسبة الإشعاعات التي لا يمكن أن تؤثر في الإصابة بالسرطان هي 100 ميلي سيفرت، حيث أنه إذا تعرض مجموعة من الأشخاص إلى هذه النسبة دفعة واحدة أو على مراحل فإنهم بنسبة كبيرة بعيدين عن خطر الإصابة بالسرطان على الأقل في الوقت الحالي.
إذا زادت هذه النسبة زاد خطر الإصابة بالسرطان ونسبة الناس المعرضين للإصابة بهذا المرض الخبيث، لذلك تحرص الجهات على توعية السكان بهذه النسبة وأنها كلما زادت كلما زاد الخطر عليهم وخاصة على الأطفال وصغار السن فهذه هي الفئات الحساسة في المجتمع لأي تغير وليس التغير في كمية الإشعاعات فقط.[3]
