I contatori di scintillazione sono utilizzati per misurare la radioattività presente in qualsiasi campione radioattivo o in qualsiasi campione biologico radiomarcato. Funziona sul principio di eccitazione dei fluori (sostanze chimiche fluorescenti) in presenza di qualsiasi radiazione come emissione di particelle β, emissione di particelle α o raggi γ. Quando le emissioni colpiscono la farina, gli elettroni del sistema Pi del fluor raggiungono lo stato eccitato. Quando gli elettroni dagli stati eccitati raggiungono lo stato fondamentale, emette luce con una lunghezza d’onda più lunga, e quindi un’energia inferiore, rispetto alla radiazione assorbita. Questa luce convertita in segnale elettrico dal fotomoltiplicatore presente nel tubo fotomoltiplicatore e analizzata dall’analizzatore dell’altezza dell’impulso.
Esistono due tipi principali:
1. Contatore solido di scintillazione: Ha usato per i campioni solidi, che sono disposti fra i fluori solidi, per la rilevazione della radioattività. Utilizza diversi cristalli per rilevare un diverso tipo di radioattività. Per rilevare i raggi γ, questo tipo di contatori è più adatto. È perché i raggi γ hanno un potere di penetrazione molto elevato e un potere di ionizzazione molto inferiore, quindi il cristallo (cristallo NaI con una traccia di tallio), che è densamente imballato, dà più possibilità di collisione ed eccitazione rispetto alla scintillazione liquida. Allo stesso modo, per la particella α, possiamo usare il cristallo ZnS e per l’emissione di particelle β, si usano cristalli costituiti da antracene.
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2. Contatore liquido di scintillazione: È usato per individuare la β – particella debole che non può penetrare i fluori solidi (quale NaI). I fluori utilizzati sono liquidi aromatici o una miscela di liquidi chiamata Cocktail. Per la precisione, vengono utilizzati due fluori. Uno è chiamato Fluor primario e l’altro è chiamato fluor secondario. Il fluor primario assorbirà la radiazione dal campione ed emetterà luce di una lunghezza d’onda di 200-300 nm che si trova nella regione UV. Per far cadere questa luce sotto la regione visibile, usiamo il fluor secondario. Il fluor secondario assorbirà la luce a 200-300 nm (emessa dal fluor primario) ed emetterà luce visibile che verrà convertita in segnale elettrico dal fotomoltiplicatore e analizzata dall’analizzatore dell’altezza dell’impulso. Esempi di fluori utilizzati sono Toluene, PPO (fluor primario), Dimetil POPOP & Bis MSB (fluor secondario).
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Ci sono alcuni demeriti nell’utilizzo di contatori di scintillazione come Tempra e costi elevati. Un altro problema è legato al tubo fotomoltiplicatore. Il tubo funziona ad alta tensione e quindi porta al rilevamento dell’impulso di fondo nell’analizzatore dell’altezza dell’impulso che dà risultati errati.
Riferimenti e letture consigliate:
- Birks, J. B., 2013. The Theory and Practice of Scintillation Counting: International Series of Monographs in Electronics and Instrumentation (Vol. 27). Elsevier.
- Wilson, K. e Walker, J. eds., 2010. Principi e tecniche di biochimica e biologia molecolare. Cambridge University press.
- Birks, JB, 1960. Contatori di scintillazione. Pergamon Press.
- L’Annunziata, M. F. e Kessler, M. J., 2003. Analisi della scintillazione liquida: principi e pratica (pp. 347-535). Elsevier Science, New York, NY, Stati Uniti d’America.
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