מונה גייגר שלי
עשה זה בעצמך
קרינה מייננת
קרינה מייננת (רדיואקטיבית) היא סגולה של אטומים מסויימים לפליטת אנרגיה וחלקיקים. רדיואקטיביות מסוכנת לרוב בעלי חיים ובני אדם מכיוון שחלקיקים הנפלטים משנים את המבנה של הרקמות ודנ"א. הקרינה עלולה לגרום לנזק בלטי הפיך וכויות קשות, עיוורון מוחלט וסוגים שונים של סרטן.

ישנם כמה סוגים של קרינה מייננת:
אלפא: קרינה חלקיקית. כוח חדירה של אלפא לחומרים שונים נמוך מאוד. ניתן לסנן אלפא אפילו עם דף נייר. קרינה זו מסוכנת במגע ישיר עם רירית של האיברים
בטא: קרינה חלקיקית של האלקטרונים. כוח חדירה לחומרים גבוה יותר מאשר אלפא. כדי לסנן בטא צריף להשתמש לפחות בנייר כסף או לוח ברזל דק
גמא: קרינה אלקטרו-מגנטית מייננת, בעלת כוח חדירה גבוא מאוד לרקמות. גמא נושאית אנרגיה רבה ובדרך כלל להגנה מפני גמא נדרש לוח עופרת יצוקה בעובי של כמה סנטימטרים או אפילו יותר
רנטגן: קרינה אלקטרו-מגנטית מייננת דומה מאוד לגמא, אבל שונה באורך הגל

איתור קרינה מייננת
בני אדם אינם מסוגלים לזהות קרינה מייננת בחושים. לכן נדרשים מכשירים מיוחדים שיכולים לזהות ולהתריע. שפופרת גייגר-מילר הומצאה ב-1928 וזה המכשיר שמשתמשים בו עד היום לזיהוי רדיואקטיביות. שפופרת דומה קצת לקבל-אוויר, אבל במקום אוויר יש בפנים גז אציל (נאון או ארגון). בזכות פוטנציאל גבוה בין אנודה לקטודה, ברגע שחלקיק רדיואקטיבי עובר בתוך חלל השפופרת, נוצרת בפנים פריקה (ניצוץ) . קפיצות זרם בקטודה ניתנים לזיהוי על ידי מעגלים אלקטרוניים שונים ואפילו אפשר לספור אותם בעזרת מיקרו-בקר. אז אם ידוע לנו זמן וכמות הפולסים שהגיעו משפופרת כך יהיה אפשרי לחשב מינון או רמת הקרינה
 
גייגר מילר גלאי
יחידות מדידה
בפיסיקה ישנן כמה יחידות למדידת עוצמה של הקרינה. מפני שאני לא פיסיקאי אתייחס רק ליחית מדידה אחת שהיא זייורט
1Sv = 1 J/kg
זיוורט היא יחידת מדידה שמתייחסת לספיגת קרינה בגוף האדם ובאה לתאר השפאה ביולוגית. בדרך כלל מוגדרת כמות קרינה שנתי שאדם יכול לקבל לאורך אותו שנה ללא נזק לבריאות.
אני מציעה גם תרשים של רנדה מנרו

Radiation Dose Chart by Randall Munroe

בקטודה של שפופרת אנחנו מקבלים רק פולסים של זרם. כמות הפולסים תלויה לא רק ברמת הקרינה, אלה גם בסוג של השפופרת. שני דגמים שונים של שפופרת גייגר יגיבו בכמות פולסים שונה לאותה הרמת קרינה. למשל שפופרת מיצרן אחד מסוגלת לייצר 120 פולסים בדקה ל-1 מיקרו-זיוורט שעה, לעומת שפופרת מיצרן אחר תספק 80 פולסים באותו מצב.
 
CPM - כמות פולסים לדקה
CPS - כמות פולסים לשנייה

כדי לעבור מכמות אימפולסים בדקה לזיוורט ניתן להיעזר במידע שפורסם כאן

אילו שפופרת גייגר כדאי לרכוש לפרויקט
הרשימה המוצגת מבוססת על ניסיון שלי בלבד. בשוק ישנן גם דגמים אחרים ואולי הם יתאימו למטרות הפרויקט שלכם

LDN712
תוצרת ארצות הברית, עם חלונית מיוחדת לאלפא. מגלה גם בטא וגמא. מפרט טכני באתר היצרן
קיימות הגבלות לייצוא של המוצר הזה מארצות הברית, לכן לפעמים היא קשה להשגה
SBM20
שפופרת רוסית האגדית. מחיר זול יחסית. רגישות די גבוה. מסוגלת לגלות בטא וגמא בלבד מפרט טכני באנגלית
SI-29BG
שפופרת רוסית מצויינת. לגילוי בטא וגמא בלבד. מפרט טכני
J305B / M4011
שפופרת גייגר תוצרת סין. לגילוי בטא וגמא בלבד. אפשר להזמין כאן
 
SI-3BG
שפופרת רוסית זולה, אבל מיועדת לרמות קרינה גבוהים מאוד! אני לא ממליץ להתחיל את הפרויקט איתה. היא אקטואלית רק למצב של אסון גרעיני בגלל שאין לה רגישות לקרינה טבעית. לאחרונה ניסיתי אותה בחדר CT, לא ממש תחת קרינת רנטגן אבל די קרוב. מדדתי בסביבות 8000CPM בזמן פעולה קצרה של CT. באותו זמן SBM-20 עבדה על המקסימום האפשרי שלה 300000CPM

רמת המתח הנדרשת לשפופרת גייגר
במפרט טכני תמיד אפשר למצוא נתונים על מתחים הממולצים לפעילות השפופרת - Plateau
זאת אומרת שאם מתח עבודה יהיה בגבולות האלו, השפופרת תפעול באופן תקין ורגישות שלה לקרינה תישאר ללא שינוי.
Geiger Tube Plateau
כאן בתרשים דוגמא ל SBM20. מומלץ להזין שפופרת זאת ב-400 וולט.
 
קיט (ערכה)  מונה גייגר
ניתן לרכוש ערכת מונה גייגר מבוססת על בקר מיקרו-ציפ, עם ממיר מתח מתכוונן, תקשורת תורית ואיתות של רמות קרינה מסוכנות. הערכה לא כוללת שפופרת גייגר-מילר, אבל ניתן  להוסיף אותה להזמנה או לקנות את השפופרת מחול

 

דגימות רדיואקטיביות
מוצרים או חומרים שאפשר להשיג כדי לבדוק מונה גייגר

Americium
נמצא בגלאי עשן עצמאים בעיקר פולט אלפא

Fiesta Ware
ב-1950 השתמשו  בתחמוצת אורניום לזגוג כלי מטבח של חברת פיאסטה. כיום הכלים האדומים האלו כמובן כבר לא מיוצרים, אבל אפשר למצוא אותם אצל אספנים

Vaseline Glass
זכוכית דקורטיבית עם תוספת תחמוצת אורניום. נפוץ בתקשיטים וזוהר באור אולטרה-סגול

Lantern Mantles
פעם היה אפשר למצוא אותם בחנויות של קמפינג. מכילות תוריום. בחלק מהחנויות שעדיין מחזיקות סטוק ישן של מנורות למטיילים אפשר למצוא את המוצר הזה

Potassium Nitrate
אשלגן חנקית שמשתמשים בחקלאות. מכיל איזוטופ רדיואקטיבי של אשלגן

Vintage Radium Watch
שעונים מתקופת מלחמת העלום השנייה. אז נהגו לצבוע את החצים של השעונים בצבע מכיל רדיום כי זה הוזר בחושך

Minerals
סלעים ושיש טבעי יכולים להכיל  מינרלים רדיואקטיביים. בטוח שתמצאו אחד כזה במדבר הנגב. גם חלק מריצופים בבית יכול לפלוט קרינה, אבל בדרך כלל ברמה נמוכה מאוד

Spark Gap Tube
נורות האלו מכילות צסיום -137
אני לא בטוח לגבי השימוש העיקרי שלהם, אבל עובדים איתם במתחים גבוהים מאוד

Scalar Energy Pendant
תליון אנרגיה פולט קרינה רדיואקטיבית ברמה נמוכה יחסית