Cos'è e come funziona il nostro Calcolatore di Radioprotezione?
Il Calcolatore Professionale di Radioprotezione Online sviluppato da ElettronicaNetwork è una piattaforma scientifica avanzata gratuita per il Calcolo e Simulazione online della radioattività, dosimetria e delle misure con il Contatore Geiger
L’applicazione nasce dall’esperienza maturata nello sviluppo dei nostri Contatori Geiger professionali con sonda Geiger-Müller Pancake, integra algoritmi matematici proprietari, modelli fisici consolidati e strumenti di simulazione destinati a professionisti del settore, laboratori, università, enti pubblici di ricerca, tecnici della radioprotezione e appassionati che desiderano comprendere più a fondo il comportamento delle radiazioni ionizzanti.
Tutti i calcoli vengono eseguiti online direttamente nel browser senza installare software aggiuntivo e sono immediatamente disponibili da computer, tablet e smartphone.
Calcolo del decadimento radioattivo
E’ uno dei moduli principali della piattaforma che permette di calcolare il decadimento temporale di una sorgente radioattiva utilizzando la legge esponenziale del decadimento nucleare.
Il software consente di determinare:
- attività residua dopo un intervallo di tempo;
- tempo necessario per raggiungere una determinata attività;
- numero di emivite trascorse;
- costante di decadimento del radionuclide.
Un grafico interattivo rappresenta la curva di decadimento evidenziando in tempo reale il punto corrispondente ai parametri selezionati, facilitando la comprensione del comportamento esponenziale dei radionuclidi.
Calcolo del Dose Rate e legge dell'inverso del quadrato
Questo modulo consente di stimare il rateo di dose equivalente prodotto da una sorgente radioattiva utilizzando le costanti gamma caratteristiche dei principali radionuclidi.
L’applicazione implementa la legge dell’inverso del quadrato della distanza consentendo di valutare rapidamente come varia il rateo di dose al variare della distanza dalla sorgente.
Il simulatore grafico rappresenta visivamente la distribuzione dell’irraggiamento e costituisce un utile supporto sia per applicazioni professionali sia per finalità didattiche.
Simulatore di schermature dalle radiazioni ionizzanti
Il modulo dedicato alle schermature permette di valutare l’efficacia di differenti materiali protettivi nei confronti delle radiazioni ionizzanti.
Sono disponibili simulazioni con:
- Piombo
- Ferro
- Calcestruzzo
- Acqua
L’algoritmo utilizza gli spessori di dimezzamento (HVL) e di decuplicazione (TVL) per stimare l’intensità residua del fascio dopo l’attraversamento dello schermo.
La simulazione grafica aggiorna in tempo reale l’attenuazione della radiazione al variare dello spessore selezionato.
Calcolatore Radioprotezione. Conversioni radiometriche, tempo morto e efficienza sonde
La piattaforma integra numerosi strumenti di conversione utilizzati quotidianamente nella radioprotezione.
Tra le funzioni disponibili:
- conversione Becquerel ↔ Curie;
- gestione automatica dei prefissi SI;
- conversioni rapide delle principali unità radiometriche;
- calcolo dell’efficienza assoluta delle sonde Geiger-Müller;
- correzione del tempo morto mediante modello non paralizzabile.
Questi strumenti permettono di eseguire rapidamente elaborazioni normalmente svolte con software specialistici.
Database dei Radionuclidi
Il database integrato permette di confrontare rapidamente numerosi radionuclidi di interesse scientifico e industriale.
Per ogni isotopo sono disponibili informazioni riguardanti:
- emivita;
- principali radiazioni emesse;
- energie caratteristiche;
- costanti utilizzate nei calcoli dosimetrici;
- parametri impiegati nelle simulazioni.
Il database costituisce un utile riferimento durante le attività di studio, ricerca e progettazione.
Calcolo del Kerma in aria e del coefficiente taratura Sonde
Implementata la nuova importante sezione: Kerma & Taratura Sonda sia nel menu di navigazione, sia nel flusso interattivo dell’applicazione. La funzionalità è anche completamente integrata in cinque lingue ed è pronta all’uso.
Ecco una panoramica dei dettagli implementati:
Calcolo del Kerma in Aria (): Permette di selezionare un radionuclide dal database (escludendo gli emettitori beta puri) ed inserire la sua attività nota ed una distanza. Il sistema calcola istantaneamente il rateo di Kerma in aria teorico applicando la formula fisica con le relative costanti specifiche estratte dalle tabelle ICRP.
Risposta e Rendimento della Sonda: Consente di inserire il rateo di conteggio misurato dallo strumento (in CPM o CPS) e il fondo naturale per ricavare la sensibilità effettiva dello strumento. È possibile inserire opzionalmente il diametro della finestra del rilevatore per calcolare automaticamente l’Efficienza Assoluta, Geometrica ed Intrinseca reale della sonda (sia per tubi Geiger-Müller che per scintillatori).
Fattore di Taratura (): Assiste l’utente nel ricavare il fattore correttivo adimensionale di taratura confrontando la lettura teorica con il valore visualizzato sul display dello strumento, fornendo una diagnosi immediata sull’eventuale sotto-stima o sovra-stima delle misure.
Integrazione del Design: La scheda grafica è integrata perfettamente nel design scuro dell’applicazione principale, utilizzando raggruppamenti spaziosi, icone vettoriali coerenti e una chiara notazione scientifica ed educativa.
Stima dell’Incertezza di Misura (Measurement Uncertainty Estimation) all’interno del calcolatore del Kerma in Aria. L’integrazione è stata progettata nel pieno rispetto della precisione scientifica e metrologica.
Sezione Opzionale e Collassabile: È stato aggiunto un checkbox dedicato sotto il calcolatore di Kerma che permette di abilitare/disabilitare la stima dell’incertezza per non sovraccaricare l’interfaccia quando non necessaria.
Modelli di Propagazione Multipli (ISO GUM):
Modello Semplice (RSS): Applica la somma quadratica pura dei contributi relativi ().
Modello Rigoroso (Inverso del Quadrato): Applica la corretta legge di propagazione fisica dovuta al termine quadratico della distanza , raddoppiando l’impatto dell’incertezza sulla distanza ()
Integrazione dei Risultati in Tempo Reale: Una volta abilitata l’incertezza, il valore calcolato del Kerma in Aria e tutte le sue unità equivalenti (nGy/h, mGy/h, µrad/h) mostreranno dinamicamente il valore complessivo propagato (es. 100.0 ± 3.7%).
Incertezza Estesa (): Viene calcolato e mostrato anche il valore di incertezza estesa con fattore di copertura per un livello di confidenza del 95% (pienamente conforme alle linee guida internazionali metrologiche ISO GUM).
- Aggiunta Opzione “Genera Report PDF” (vedi un esempio in basso), con Layout A4 Professionale, tramite un pulsante d’azione completamente localizzato nella lingua selezionata, posizionato in basso nella dashboard Kerma & Calibrazione.
- 📊 Dati Completi del Report, Il report PDF generato cattura un’istantanea completa del calcolo attivo:
Simulatore di misure con il Contatore Geiger-Müller
Una delle funzionalità più innovative della piattaforma è il Simulatore di Misura Geiger-Müller, sviluppato per riprodurre in modo realistico il comportamento dei principali Contatori Geiger disponibili sul mercato.
Il simulatore permette di selezionare numerosi modelli commerciali, sia professionali sia di fascia economica, calcolando le prestazioni teoriche sulla base delle reali caratteristiche delle sonde Geiger-Müller installate.
La simulazione tiene conto di parametri quali:
- tipologia della sonda;
- superficie sensibile;
- sensibilità alle radiazioni alfa, beta, gamma e raggi X;
- geometria della finestra di ingresso;
- efficienza di rivelazione;
- attività della sorgente;
- distanza di misura;
- tempo di acquisizione.
L’utente può confrontare il comportamento di differenti strumenti nelle medesime condizioni operative, comprendendo come la scelta della sonda influenzi significativamente la qualità delle misure.
Simulazione avanzata della saturazione del tubo Geiger-Müller
Per il modello di nostra produzione Guardian Ray Smart 7317 / Guardian Ray Smart 7317 EXP è disponibile una simulazione esclusiva che riproduce il comportamento della compensazione software della saturazione sviluppata da ElettronicaNetwork.
Durante misure effettuate in presenza di elevati flussi di radiazione, tutti i tubi Geiger-Müller iniziano progressivamente a perdere impulsi a causa del tempo morto intrinseco del rivelatore.
Il simulatore mostra in tempo reale:
- percentuale di saturazione del tubo;
- conteggi teorici senza compensazione;
- conteggi corretti mediante algoritmo proprietario;
- differenza tra valore misurato e valore reale;
- andamento dell’errore all’aumentare dell’attività della sorgente.
Questa funzione consente di comprendere l’importanza delle tecniche di compensazione elettronica e software adottate nei sistemi professionali per estendere il campo operativo del rivelatore e migliorare l’accuratezza delle misure.
Emulatore Audio Geiger
La piattaforma integra anche un emulatore audio che riproduce fedelmente il caratteristico funzionamento acustico di un Contatore Geiger.
Il sintetizzatore genera impulsi casuali secondo una distribuzione statistica di Poisson, simulando realisticamente il comportamento fisico di un tubo Geiger-Müller durante la misura della radioattività.
L’intensità dell’attività radioattiva modifica automaticamente la frequenza degli impulsi sonori, offrendo una rappresentazione estremamente realistica del fenomeno.