Negli ultimi appunti abbiamo parlato di prove in cui sono state utilizzate delle sorgenti radioattive semplici, cioè che emettono un solo tipo di radiazione e mono direzionali, cioè che emettono le radiazioni non in tutte le direzioni, ma in un unico senso, con un cono di emissione che, per le nostre necessità, si aggira sui 45/60 gradi di vertice.
    Il motivo per cui ci fanno comodo queste sorgenti radioattive semplici è per testare le sonde senza confondere i risultati. Ad esempio, abbiamo un tubo geiger che dovrebbe andare bene per rivelare radiazioni Alfa, Beta e Gamma. Come facciamo a verificare se veramente rileva le radiazioni Alfa ? Basterà utilizzare una sorgente che emette solo, o quasi, radiazioni Alfa per vedere se il tubo ne riceve gli impulsi. La controprova sarà poi inserire sul percorso delle radiazioni il classico foglio di carta, per vedere precipitare gli impulsi ricevuti.
     Oppure, vogliamo verificare la linearità di risposta di un contatore: se la sorgente utilizzata emettesse anche delle radiazioni Beta, man mano che ci avviciniamo alla sorgente, queste falserebbero sempre di più i risultati, sommandosi alle Gamma che invece dovrebbero essere le uniche conteggiate.

     Gli enti di ricerca, senza problemi di finanziamenti, acquistano apposite sostanze, spesso non esistenti in natura ma prodotte nelle centrali atomiche o nei centri di ricerca nucleari, che hanno appunto queste caratteristiche, ma anche quella di essere piuttosto costose. Senza spendere un patrimonio possiamo farci anche noi le tre sorgenti principali, basterà solo accettare qualche piccolo compromesso.

     La sorgente Alfa è la più difficile da "assemblare" in casa, conviene acquistare una capsula di puro Americio 241, di quelle che normalmente vengono utilizzate per ionizzare la punta dei parafulmini o simili. Per lo meno la sua purezza è ottima, il costo non esagerato, la direzionalità già assicurata dalla cella in plastica che la contiene, il livello di emissione già prefissato con precisione ad 1 micro Curie.

     La sorgente Beta è la meno perfetta, ma anche la meno importante, la possiamo costruire utilizzando un piccolo pozzetto in piombo con sul fondo delle lancette di orologio fosforescente, contenenti Radio 226. La bocca del pozzetto dovrà poi essere chiusa con un foglio di carta, al fine di bloccare l'uscita delle innumerevoli radiazioni Alfa, ma lasciando invece passare le radiazioni Beta che vogliamo. Purtroppo uscirà anche una piccola quantità di radiazioni Gamma, circa un 10%, che il nostro semplice dispositivo non riesce a filtrare. La profondità del pozzetto incide sul angolo di apertura del cono di radiazioni, più è profondo, più l'angolo risulterà stretto e la sorgente direttiva.

     La sorgente Gamma è certamente la più utile, per le prove di sensibilità e di confronto fra contatori oppure per verificarne la precisione, anche se non si dispone di precise sorgenti tarate. Per poter fare prove comparative, occorre però che la sorgente abbia una forte emissione di radiazioni Gamma, in modo da essere già percepita da un buon Geiger almeno ad oltre un metro di distanza. Per questo verrà utilizzata come sorgente dell'ossido di Uranio in particelle fini o in polvere e ben compresso, in modo da concentrare in poco spazio il massimo potere di radio emissione. Un classico filtro di alluminio si incaricherà poi di bloccare Alfa e Beta e di lasciare uscire solo le radiazioni Gamma. Ancora, si agirà sulla profondità del pozzetto per regolare l'ampiezza del cono di uscita.

     Considerato che la sorgente Alfa la si acquista già fatta e che la Beta la si costruisce facilmente, vediamo come fare una buona sorgente Gamma da usare nei nostri esperimenti e per le nostre prove.

     Partiamo dal pozzetto in piombo piuttosto spesso e, ricordando che la radioattività è elevata, lo spessore minimo è quindi di un centimetro ed il peso del pozzetto si aggira sul mezzo chilogrammo. Naturalmente dovrà avere un buon tappo per chiudere il tutto alla fine delle prove e per essere messo in sicurezza quando non viene usato. Per comodità di lavorazione ho preferito fare il pozzetto in fusione di piombo, preparando uno stampo in gomma siliconica.
     Fatto il pozzetto ed il suo tappo, occorre preparare la polvere di uranio frantumando della Uraninite che non abbia impurità e comprimendola sul fondo del pozzetto, almeno per 1 centimetro di spessore. Poi il pozzetto va chiuso con un disco di alluminio spesso 1 mm. e sigillato ai bordi con abbondante mastice tipo Bostik, in modo da scongiurare qualsiasi fuoruscita di polveri radioattive.
     Come vedete non è certo difficile, ma attenzione a non scottarvi con il piombo fuso ed a non inalare o ingerire la polvere di uraninite.

     Ora siete pronti per fare le vostre prove o per testare la risposta del vostro contatore : mettetevi alla massima distanza a cui "sentite" le radiazioni della vostra sorgente e segnate distanza e valore misurato, ricordandovi di sottrarre il "fondo". Dimezzate la distanza, avvicinandovi alla sorgente. La radioattività captata dal vostro strumento deve essere il quadruplo di prima. Dimezzate ancora, ancora dovete leggere il quadruplo di prima, ecc. ecc.
     Non vi conviene avvicinarvi oltre i cinque centimetri dalla sorgente, anzi dal disco di alluminio, perché ben difficilmente riuscireste a mantenere una buona precisione nella misura della distanza. Per aumentare il numero dei punti di controllo, potete anche usare più scale di valori dimezzati, io ad esempio, per testare i miei contatori uso normalmente una doppia progressione con misurazioni ai centimetri 10, 15, 20, 30, 40, 60, 80, 120 e 160. Se lavorate con Excel, il risultato sarà un bellissimo grafico con la curva esponenziale della sequenza numerica con, più o meno sovrapposta, la curva delle misure fatte dal vostro strumento. Come vedete questo metodo è preciso e non richiede di conoscere con esattezza il valore della radioattività emessa, occorre però che la sorgente venga costruita così come abbiamo detto, in modo da non emettere contemporaneamente altre radiazioni che alle brevi distanze falserebbero le letture.

Buon divertimento e, se avete problemi, contattatemi.

     La tabella in Excel con i dati originali la trovate sul mio CD di informazioni sulla Radioattività e sui suoi strumenti, assieme a tante altre informazioni, oppure la potete scaricare direttamente: Attenuazione.XLS.