กิจกรรมเคาน์เตอร์ Geiger สำหรับเด็กอายุ 12 ปีขึ้นไป: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ในบทช่วยสอนนี้ คุณจะได้เรียนรู้วิธีประกอบเครื่องตรวจจับรังสีนิวเคลียร์

คุณสามารถซื้อ Geiger Counter Kit ได้ที่นี่

เครื่องนับ Geiger เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการตรวจจับและวัดรังสีไอออไนซ์ หรือที่เรียกว่าตัวนับ Geiger–Mueller (หรือตัวนับ Geiger–Müller) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งาน เช่น การวัดปริมาณรังสี การป้องกันด้วยรังสี ฟิสิกส์ทดลอง และอุตสาหกรรมนิวเคลียร์

เครื่องนับ Geiger ใช้เพื่อตรวจจับการปล่อยกัมมันตภาพรังสี ส่วนใหญ่มักเป็นอนุภาคบีตาและรังสีแกมมา ตัวนับประกอบด้วยท่อที่บรรจุก๊าซเฉื่อยซึ่งจะกลายเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเมื่อได้รับผลกระทบจากอนุภาคพลังงานสูง

เสบียง

ในรายการรวมด้วย:

1 x ระบบตรวจจับรังสี Kit

1 x GM Tube

1 x สายไฟ

1 x ที่ยึดแบตเตอรี่ (ไม่มีแบตเตอรี่)

3 x สายจัมเปอร์

4 x ถั่ว

1 x ฝาครอบอะคริลิค

เครื่องตรวจจับรังสีนิวเคลียร์ในที่ทำงาน (คัดลอกลิงค์ต่อไปนี้ไปยังเบราว์เซอร์เพื่อดู):

ลูกค้าที่ใช้เคาน์เตอร์ Geiger ของเราในการบันทึกวิดีโอ:

เข้ากันได้กับ Arduino: (แนะนำ UNO R3 Arduino หรืออื่นๆ โดยพลการที่มี 5V และ INT อินเตอร์รัปต์ภายนอก) สามารถดาวน์โหลดอินเทอร์เน็ต: ตัวอย่าง SPI สำหรับ Radiation Logger Arduino Logger Radiation สามารถใช้เป็นซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์โฮสต์เพื่อสร้างสถานีตรวจสอบการแผ่รังสี

ขั้นตอนที่ 1: การแผ่รังสีคืออะไร?

world-nuclear.org/nuclear-basics/what-is-radiation.aspx

รังสีคือพลังงานที่เดินทางผ่านอวกาศ แสงแดดเป็นรูปแบบหนึ่งของรังสีที่คุ้นเคยมากที่สุด ให้แสงสว่าง ความร้อน และแสงแดด ในขณะที่เพลิดเพลินและขึ้นอยู่กับมัน เราควบคุมการเปิดรับมัน นอกเหนือจากรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์เป็นรังสีที่มีพลังงานสูงซึ่งใช้ในทางการแพทย์และเราทุกคนได้รับในปริมาณต่ำจากอวกาศ จากอากาศ และจากโลกและหิน

ขั้นตอนที่ 2: แหล่งรังสีในชีวิตประจำวัน

www.euradcom.org/top-5-sources-of-radiatio…

โทรทัศน์

คนอเมริกันโดยเฉลี่ยที่อายุเกิน 2 ปีดูทีวี 4.5 ชั่วโมงต่อวัน ค่าการนำไฟฟ้าในชุดทีวีและจอคอมพิวเตอร์ทำให้ผู้บริโภคทั่วไปได้รับรังสีเอกซ์เพียงเล็กน้อย: 1 mrem ต่อปีสำหรับผู้บริโภคทั่วไป อย่างไรก็ตาม มีอันตรายต่อสุขภาพที่เร่งด่วนกว่านั้น เช่น โรคอ้วน หากคุณผ่านไปหลายชั่วโมงต่อวันโดยที่ไม่ได้อยู่หน้าจอ

เรดอน

ก๊าซไร้สีไร้กลิ่นที่ปล่อยออกมาจากการสลายตัวของยูเรเนียมจะซึมเข้าสู่รากฐานของบ้านเรือนหนึ่งใน 15 หลังของชาวอเมริกันและพักอาศัยในห้องใต้ดินของพวกมัน โชคดีที่คุณสามารถทดสอบบ้านของคุณเพื่อหาเรดอนในระดับสูง และทำตามขั้นตอนที่จำเป็นเพื่อปกป้องครอบครัวของคุณจากก๊าซนี้โดยปรึกษา www.epa.gov

ถ่ายภาพทางการแพทย์

เห็นได้ชัดว่าเราไม่ได้รับขั้นตอนการถ่ายภาพทางการแพทย์เป็นประจำทุกวัน แต่เนื่องจากเป็นแหล่งการได้รับรังสีที่พบบ่อยที่สุดสำหรับชาวอเมริกันที่นอกเหนือไปจากการแผ่รังสีพื้นหลังปกติภาพทางการแพทย์กล่าวถึงลางสังหรณ์ ขั้นตอนการถ่ายภาพทางการแพทย์ เช่น เอ็กซ์เรย์ทางทันตกรรมหรือทรวงอกส่ง 10 mrem ไปยังผู้ป่วย แมมโมแกรมเข้าสู่ระบบที่ 138 mrem ต่อภาพ และการสแกน CT สามารถส่งได้ถึง 1, 000 ขั้นตอนการให้ยาที่สูงกว่านั้น การตรวจลำไส้ใหญ่ จะสร้าง 10,000 mrem ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงของโรคมะเร็งได้ถึง 1% อย่างไรก็ตาม หากแพทย์ของคุณแนะนำขั้นตอนเหล่านี้ คุณควรรับความเสี่ยงจากรังสีมากกว่าปฏิเสธขั้นตอน

โทรศัพท์มือถือ

โทรศัพท์มือถือปล่อยคลื่นความถี่วิทยุ ซึ่งเป็นรูปแบบการแผ่รังสีที่ไม่ทำให้เกิดไอออน แม้ว่าจะมีปริมาณรังสีต่ำเพียงพอที่ไม่มีผลกระทบต่อสุขภาพ คุณสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการหลีกเลี่ยงรังสีจากโทรศัพท์มือถือได้ที่นี่

สูบบุหรี่

ไม่น่าแปลกใจเลยที่บุหรี่ทำให้เกิดปัญหาสุขภาพมากกว่าสารก่อมะเร็งในองค์ประกอบทาร์ในควันที่ร่างกายของคุณรับเข้าไปเมื่อสูดดมแต่ละครั้ง ผู้สูบบุหรี่จำนวนมากเพิ่มการได้รับรังสี 870 mrem ต่อปี - มากกว่าผู้ไม่สูบบุหรี่ถึงสองเท่าหรือสามเท่า พึงระลึกไว้เสมอว่าวัตถุและนิสัยส่วนตัวเหล่านี้ส่วนใหญ่ทำให้คุณได้รับรังสีเพียงเล็กน้อย หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแหล่งที่มาและความเสี่ยงของรังสี ให้ศึกษาการค้นพบของสำนักงานพลังงานปรมาณูสากลเกี่ยวกับรังสีในชีวิตประจำวัน

ขั้นตอนที่ 3: บัดกรีตัวนับ Geiger

นี่เป็นช่วงเวลาของกระบวนการประกอบของโพรบ EMI ที่ใช้ Arduino nano

ขั้นตอนที่ 4: การใช้ตัวนับ Geiger กับ Arduino

เชื่อมต่อ P3 pin GND, 5V, VIN เข้ากับ arduino GND, 5V, Digital 2 ตามลำดับ

จากนั้นในซอฟต์แวร์ arduino IDE ให้เปิดไฟล์: spi_rad_logger.ino ซึ่งคุณสามารถหาได้ที่นี่

อย่าลืมเปลี่ยนคำสั่ง Serial.print(cpm) เป็น Serial.println(cpm) ใน void loop(){} เพื่อให้อ่านง่ายขึ้น

ดาวน์โหลดโปรแกรมลงบนบอร์ด Arduino และเปิดหน้าต่างพอร์ตอนุกรมโดยคลิกที่ขอบเขตที่มุมขวาบน

จากนั้นเราจะได้ค่าการแผ่รังสีที่แสดงเป็น CPM ตัวนับต่อนาทีซึ่งสามารถแปลงเป็น uSv/h ด้วยดัชนี 151(151CPM=1uSv/h)

ขั้นตอนที่ 5: ความเสี่ยงจากการแผ่รังสี

fr.search.yahoo.com/yhs/search?hspart=ddc&…

www.reuters.com/article/us-how-much-radia…

ผู้คนได้รับรังสีธรรมชาติ 2-3 mSv ต่อปี

ในการสแกน CT scan อวัยวะที่ทำการศึกษามักจะได้รับปริมาณรังสี 15 mSv ในผู้ใหญ่ถึง 30 mSv ในทารกแรกเกิด การเอ็กซ์เรย์ทรวงอกโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการเปิดรับแสงประมาณ 0.02 mSv ในขณะที่การเอ็กซ์เรย์ทางทันตกรรมอาจมีค่า 0.01 mSv * การได้รับ 100 mSv ต่อปีเป็นระดับต่ำสุดที่ความเสี่ยงมะเร็งเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน การสะสม 1,000 mSv (1 sievert) อาจก่อให้เกิดมะเร็งร้ายแรงในหลายๆ ปีต่อมาใน 5 ในทุก ๆ 100 คนที่สัมผัสกับมะเร็ง * มีเอกสารหลักฐานที่เชื่อมโยงปริมาณสะสม 90 mSv จากการสแกน CT สองหรือสามครั้งกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของมะเร็ง หลักฐานน่าเชื่อถือพอสมควรสำหรับผู้ใหญ่และน่าเชื่อถือมากสำหรับเด็ก * การได้รับรังสีในปริมาณมากหรือการได้รับรังสีเฉียบพลันจะทำลายระบบประสาทส่วนกลาง เซลล์เม็ดเลือดแดงและเม็ดเลือดขาว ซึ่งส่งผลต่อระบบภูมิคุ้มกัน ทำให้ผู้ป่วยไม่สามารถต่อสู้กับการติดเชื้อได้ ตัวอย่างเช่น การให้ยาหนึ่งซีเวอร์ต (1, 000 mSv) ทำให้เกิดการเจ็บป่วยจากรังสี เช่น คลื่นไส้ อาเจียน เลือดออก แต่ไม่ถึงตาย การให้ยา 5 sieverts เพียงครั้งเดียวจะฆ่าประมาณครึ่งหนึ่งของผู้ที่สัมผัสกับมันภายในหนึ่งเดือน * การเปิดรับ 350 mSv เป็นเกณฑ์สำหรับการย้ายผู้คนหลังจากเกิดอุบัติเหตุที่เชอร์โนปิลตามรายงานของสมาคมนิวเคลียร์โลก