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Il contatore Geiger (o Geiger-Muller) è uno tra gli strumenti più noti per individuare la presenza di radiazioni ionizzanti. Questo dispositivo, tramite la ionizzazione di un gas inerte, è in grado di produrre e misurare un segnale elettrico, quantificato da un numero sul display. Si tratta di uno strumento entrato anche nella cultura pop a causa del suo tipico suono a "clic", utilizzato spesso in film e serie tv. Ma come funziona dal punto di vista tecnico? Prima di approfondire questo aspetto, è bene spendere due parole per capire cosa sono le radiazioni e cosa cambia tra ionizzanti e non ionizzanti.
La differenza tra radiazioni ionizzanti e non ionizzanti
In fisica le radiazioni sono emissioni di energia attraverso onde o particelle. Solitamente vengono classificate in due grandi famiglie: radiazioni non-ionizzanti e ionizzanti. Le prime sono radiazioni come le microonde, che non sono sufficientemente energetiche per scalzare elettroni dagli atomi ma riescono solamente a farli vibrare.
Dall'altra parte invece ci sono le radiazioni ionizzanti che possono "strappare" elettroni dagli atomi tramite un processo noto, appunto, come ionizzazione. Il risultato è la formazione di una coppia ionica, formata da un atomo carico positivamente e da un elettrone carico negativamente.
Come funziona il contatore Geiger
Il contatore Geiger è formato principalmente da due parti: un tubo sigillato (detto anche camera) riempito di gas inerte, come ad esempio elio, neon o argon, e un display. Se l'area attorno al contatore Geiger è radioattiva, all'interno del tubo il gas si ionizza e, dunque, si forma una coppia di ioni. Il dispositivo quindi fornisce dei “conteggi al minuto”, cioè un numero di coppie di ioni create ogni 60 secondi, producendo quel caratteristico clic ogni volta che viene creata una coppia.

Attenzione: appena si accende lo strumento si potrebbe udire un ticchettio anche in condizioni "normali", perché in natura esiste una radiazione naturale di fondo che – è bene chiarire – non crea alcun problema a noi esseri umani. Come valore di fondo di riferimento possiamo considerare circa 60 conteggi al minuto.
Allo stesso tempo il contatore Geiger è uno strumento che presenta svariati limiti: innanzitutto non indica quale tipo di radiazione ha generato gli ioni, ne tantomeno la sua energia.
Per ottenere questi parametri è necessario utilizzare strumenti specifici che vanno calibrati per uno specifico tipo di radiazione: si tratta quindi di dispositivi più precisi e accurati ma, allo stesso tempo, più complessi e costosi.
L'invenzione del contatore Geiger
In chiusura vale la pena raccontare la storia di questo strumento, progettato nel 1908 dai fisici Hans Wilhelm Gieger ed Ernest Rutherford. In questa sua prima versione era in grado di rilevare solamente particelle alfa, e sarà necessario aspettare il 1928 per vedere il contatore che conosciamo oggi, frutto della collaborazione tra Geiger e un dottorando in fisica, WalterMuller. Proprio quest'ultimo capì come aumentare la sensibilità dello strumento, permettendogli di rilevare tutti i tipi di radiazione ionizzante.
