Un rilevatore di particelle è un’apparecchiatura scientifica che può essere utilizzata per determinare la presenza di particelle ad alta energia. Esistono diversi tipi di rilevatori di particelle in uso in tutto il mondo, che vanno dai dispositivi enormi e molto sofisticati collegati agli acceleratori di particelle ai contatori Geiger portatili che vengono utilizzati per verificare la presenza di radiazioni. La tecnologia alla base dei rilevatori di particelle viene costantemente adattata e perfezionata dalla comunità scientifica.
Il campo della fisica è quello maggiormente utilizzato per i rivelatori di particelle, poiché i fisici lavorano regolarmente con particelle ad alta energia. Un rivelatore di particelle può essere utilizzato sia nella ricerca che nella fisica applicata, per esperimenti, controlli di sicurezza e indagini sulla natura dell’universo. Oltre a rilevare le particelle, il rilevatore di particelle può anche restituire informazioni sugli attributi delle particelle.
Alcuni rilevatori di particelle si basano sulla ionizzazione causata da particelle ad alta energia mentre passano attraverso un mezzo come un gas. La ionizzazione può causare cambiamenti visivi o cambiamenti che possono essere rilevati con apparecchiature altamente sensibili, rivelando la presenza di una particella di passaggio. In un contatore Geiger, ad esempio, la presenza di particelle radioattive fa sì che il gas nel rivelatore di particelle diventi conduttivo, generando suoni distintivi. Altri utilizzano la luminescenza, basandosi sul fatto che le particelle ad alta energia possono causare luminescenza o bagliori in varie sostanze.
Gli acceleratori di particelle hanno rilevatori di particelle collegati in modo che i fisici possano misurare il risultato degli esperimenti condotti all’interno dell’acceleratore di particelle. Molti di questi dispositivi sono estremamente sensibili, in grado di restituire dati su numeri molto piccoli di particelle, che possono essere importanti con reazioni delicate e complesse. I rivelatori di particelle vengono utilizzati anche per misurare altri tipi di reazioni create dai fisici in laboratorio o nell’ambiente naturale e possono essere utilizzati anche per studiare il processo di decadimento radioattivo.
Oltre ad essere utilizzati nella ricerca, i rilevatori di particelle sono anche molto utili per la sicurezza. Le persone che lavorano in ambienti con radiazioni ionizzanti sono solitamente tenute a indossare rilevatori di particelle che vengono utilizzati per monitorare l’esposizione alle radiazioni e questi dispositivi vengono utilizzati anche per pulire le aree per la presenza di radiazioni ionizzanti pericolose. Le centrali nucleari e altre strutture che gestiscono materiali radioattivi di solito hanno un rilevatore di particelle installato per rilevare perdite e cambiamenti nei livelli di radiazione ambientale che potrebbero segnalare lo sviluppo di un problema, come un’instabilità nell’impianto.