L’appareil connu sous le nom de compteur gamma mesure le rayonnement gamma dans un échantillon. Fonctionnant sur le même principe qu’un détecteur à scintillation, ces compteurs utilisent des cristaux qui émettent de la lumière lorsque les photons des rayons gamma interagissent avec eux. Les échantillons sont généralement placés dans des tubes à essai, qui sont ensuite placés dans la machine. Les compteurs gamma sont généralement utilisés dans les laboratoires de recherche car la plupart ne sont pas portables.
Le rayonnement gamma, ou rayons gamma, est un type nocif de rayonnement à haute énergie qui se compose de photons de lumière ou de particules quantiques. Les photons sont émis lorsque les substances radioactives se désintègrent ou tentent de se stabiliser. Contrairement à des types de rayonnement moins nocifs, les rayons gamma ne sont pas arrêtés par la peau ou les vêtements et peuvent pénétrer dans le corps, endommageant ou tuant les cellules. Le plomb est généralement utilisé pour protéger les personnes des effets nocifs des rayonnements gamma.
Comme un détecteur à scintillation, les compteurs gamma s’appuient sur des cristaux dotés de propriétés luminescentes pour fonctionner. Cela signifie que ces cristaux s’illuminent ou scintillent lorsqu’ils entrent en contact avec un rayonnement gamma. Plus ils s’allument, plus un échantillon émet de rayonnement. L’énergie lumineuse est généralement convertie en énergie électrique via un photomultiplicateur afin de donner aux scientifiques une mesure significative.
La précision du compteur dépend du cristal utilisé. Si le rayonnement est faible et interagit donc peu avec le cristal luminescent, les photons lumineux peuvent ne pas s’enregistrer. Inversement, si le rayonnement est extrêmement élevé, il peut être suffisamment puissant pour traverser le cristal sans interagir suffisamment pour produire également de la lumière. Les cristaux épais aident à réduire ces non-réactions et sont donc extrêmement importants dans les compteurs gamma de qualité.
Les compteurs gamma modernes peuvent avoir plusieurs détecteurs et canaux pour les échantillons. Les machines ont aussi généralement un blindage en plomb pour aider à protéger les chercheurs contre les radiations. De nombreux compteurs gamma ont approximativement la taille de caisses enregistreuses ou de photocopieurs, avec un petit écran électronique attaché pour les lectures.
Il existe également de petits compteurs gamma, pas beaucoup plus grands qu’un pied carré (0.3 m2). Même les petits compteurs, cependant, ne sont pas facilement transportables, car le blindage en plomb les rend extrêmement lourds malgré leur taille. Un compteur d’un pied carré peut peser jusqu’à 55 livres (25 kg).
Un étalonnage correct est extrêmement important lorsque vous travaillez avec des compteurs gamma car ils produisent des mesures si précises. De nombreux compteurs ont un étalonnage interne qui repose sur des diodes électroluminescentes. Cependant, certains compteurs plus anciens peuvent nécessiter un étalonnage manuel. Lors de l’étalonnage à la main, une substance avec un rayonnement connu et approximativement le même volume que l’échantillon à tester est utilisée comme référence.