Att mäta radioaktivitet

Mellisdags! Jag tänker ta en banan. Vill du också ha en, Philip? Neeej! Ät inte den där! Bananer är radioaktiva!

Philip har en poäng – bananer är lite radioaktiva, eftersom de innehåller mycket kalium. Vissa kaliumatomer har instabila atomkärnor. Det betyder att kärnan kan "brytas ner", och frigöra energi, eller avge små partiklar. Den processen kallas radioaktivt sönderfall, och ger upphov till joniserande strålning. Joniserande strålning kan tas upp av våra kroppar, och ha skadliga effekter.

Den kan skada levande celler, och leda till svåra hälsoproblem. Betyder det att bananer är farliga för oss? Nej, inte alls. Vi utsätts ständigt för joniserande strålning, inte bara från bananer, utan från många saker omkring oss; från kosmisk strålning, och från radioaktiva ämnen i jorden, i maten, och i våra egna kroppar. Det som har betydelse är mängden och intensiteten i strålningen som vi utsätts för.

Så det är viktigt att kunna mäta den. Låt säga att Philip står nära ett radioaktivt föremål. Atomerna i föremålet sönderfaller, och avger joniserande strålning. Om vi kan mäta hur många atomer som sönderfaller över tiden, så vet vi hur mycket strålning som avges. Vi kan beskriva radioaktiviteten med en enhet uppkallad efter den franska fysikern Antoine Henri Becquerel, som studerade naturlig radioaktivitet.

Aktiviteten "en becquerel" betyder att det sker ett sönderfall varje sekund. Antalet sönderfall mätt i becquerel visar bara hur mycket strålning som avges. Men om Philip står tillräckligt nära, kommer en del av strålningen nå honom, och kan absorberas av hans kropp. Hur mycket strålningen påverkar Philip beror på andra faktorer också: vilken typ av strålning det är, vilka delar av kroppen som utsätts, och hur mycket energi som kroppen tar upp totalt. När vi känner till alla de faktorerna, kan vi räkna ut den effektiva stråldosen, och avgöra hur stor påverkan strålningen har på Philip.

Den enhet som används för effektiv stråldos är sievert, uppkallad efter den svenske fysikern Rolf Sievert. Ju högre dos i sievert, desto större är hälsorisken för Philip. Men vi kan inte upptäcka joniserande strålning med våra sinnen. Partiklarna som sänds ut är för små för att se, och vi kan inte röra eller känna lukten av strålningen. Hur ska vi då veta om vi utsätts för joniserande strålning?

Eller om nivån är farligt hög? Jo, vi kan mäta radioaktiv strålning med särskilda instrument! Ett sådant instrument som mäter radioaktivitet är Geiger-Müller-räknaren. Den består av ett metallrör med en tunn metalltråd i mitten, ansluten till elektrisk spänning. Röret innehåller en gas som inte leder elektricitet.

Men om gasen träffas av joniserande strålning kommer en del av gasen joniseras. och då leder den elektricitet! Varje gång joner bildas uppstår en liten "gnista" – en elektrisk puls. Vi kan höra det som ett "knäpp" eller "klick" i en ansluten högtalare. Ju oftare Geiger-Müller-röret träffas av strålning, desto oftare bildas joner, och desto fler klick hör vi.

Röret kan också anslutas till en räknare som ger ett mer exakt resultat. Du ser, Philip, bananer är säkra! Jag kan väl ta en, då.