CONTADOR GEIGER DIGITAL DE BAIXO CUSTO: USO LABORATORIAL E NO ENSINO DE FÍSICA
Cauê Gomes Ferreira
Lattes | ORCID | E-mail
Daniel Gonçalves Fidelis
Lattes | ORCID | E-mail
Gilson Schaberle Goveia
Lattes | ORCID | E-mail
Resumo: Introdução Devido ao alto custo de equipamento de detecção radiológica digital, o crescente aumento da necessidade de controle do ambiente laboratorial e os cortes em verbas nas universidades públicas, é imprescindível a início adaptar-se ao cenário econômico, tentando no possível reduzir custos de equipamentos para que não ocorra redução de bolsas de estudos e outras áreas. Outro revés vem por conta da própria academia ao não se adaptar a novos tempos, como automação de medidas, programação simples e em alguns casos até o não ensino de eletrônica nos cursos de física mais tradicionais, formando então profissionais destoantes com o cenário atual ao não saberem manusear ou contornar certos equipamentos e problemáticas. Sendo assim, é necessário este ensino mais modernizado não apenas em universidades bem como em escolas. Objetivo Reduzir custos de controle do ambiente laboratorial verificando a quantidade de radiação em um local por determinado período bem como ensinar alunos de iniciação cientifica e laboratórios experimentais o funcionamento físico e eletrônico de um contador Geiger-Muller, programação e automação e teoria de erros. Método Utilizando-se de um microcontrolador de código aberto Arduino UNO, uma placa Geiger (CAJOE Radiation-D Kit) e um Cilindro de Mica recondicionado ou um tubo de argônio foi ligado a um notebook simples via USB para que pudéssemos observar a contagem de radiação proveniente de decaimento radioativo (Alpha, Beta e Gamma) com fontes bem conhecidas (Rádio, Tório e Cobalto respectivamente) bem como funcionamento de um feixe de Raio-X em diversas configurações. Pelo fato de ser digital, com acesso via serial, é possível obter os dados de contagens e assim graficar suas curvas de decaimento e rendimento, sabendo a fonte, a quantidade aproximada de radiação. Para as fontes é necessário um mínimo de duas horas de medição para minimizar possíveis erros estatísticos e para o feixe de Raio-X cerca de 5 minutos. Resultados Foi confirmado que é possível detectar e graficar os três tipos de decaimento, não conseguindo separar Beta+ e Beta- neste teste preliminar, e o feixe de Raio-X, com um erro aceitável (cerca de 5% do previsto). Duas apresentações nos cursos de Física Moderna (Física V) e Técnicas de Caracterização de Materiais no Instituto de Física da USP mostraram-se frutíferas no ensino de física experimental. Conclusão Um contador GM Digital nesta precisão custa em torno de R$520,00 + Frete Internacional, em contrapartida, este contador GM de baixo custo se aproxima da faixa de R$ 120,00 + toda a metodologia de ensino. Assim como proposto, reduzindo gastos e aumentando o conhecimento de futuros profissionais da área.
Palavras-chave: Radiação , Arduino , Ensino de Física , DIY
Edição: Vol. 2 - Núm. 3 | DOI: 10.5281/zenodo.7320352
