Resumen

  • Construya un contador Geiger Raspberry Pi para la detección temprana de radiación.
  • Conecte el contador Geiger a la Raspberry Pi y configure el software usando balenaCloud.
  • Monitoree los niveles de radiación en microsieverts por hora y prepárese para posibles peligros.

En lo que respecta alos proyectos increíbles para Raspberry Pi, hay suficientes para mantenerte ocupado hasta que Vault-Tec envíe las bombas. Aún no hemos llegado al punto en el que tu Pi pueda salvarte de los estragos postapocalípticos de la gran limpieza de Vault-Tec, pero hay un proyecto que puedes improvisar y que te dará una pequeña advertencia antes de que suceda: el contador Geiger para Raspberry Pi.

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Si pides uno de los kits de contador Geiger prefabricados, debería venir con todo lo que necesita para funcionar en cuestión de minutos después de sacarlo del paquete. Pero no queremos un simple generador de ruido. Queremos datos, acceso remoto y una interfaz genial, y para eso vamos a necesitar nuestra confiable Raspberry Pi.

Intenté poner en marcha este proyecto con una Raspberry Pi 5, pero solo pude lograrlo con una Raspberry Pi 3 B+, ​​así que tenga en cuenta que es posible que tenga que realizar algunos ajustes para que funcione con el hardware más reciente.

Raspberry Pi 3 Modelo B+ sobre fondo transparente
Raspberry Pi 3 Modelo B+
Contador Geiger de RadiationD v1.1 sobre fondo transparente
Contador Geiger RadiationD v1.1

Conexión de la Raspberry Pi y el contador Geiger

Suponiendo que compre el contador Geiger mencionado en este artículo (RadiationD v1.1 de Cajoe), esta será la parte más fácil de todo el proyecto. Tenemos que conectar la Raspberry Pi y el contador Geiger con tres cables puente hembra a hembra. Los pines que buscamos en el contador Geiger están en el lado opuesto al interruptor de encendido y están etiquetados como GND, 5V y VIN. Vamos a conectar el pin GND a uno de los pines de tierra GPIO de la Pi (pin 6), el pin 5V al pin de fuente de alimentación de 5 voltios GPIO de la Pi (pin 2) y el pin VIN a uno de los otros pines GPIO de la Pi. Vamos a usar el pin 7 aquí para no tener que hacer ningún cambio en el software que vamos a instalar en la Pi para llevar este proyecto al siguiente nivel.

Esquema de cableado para Raspberry Pi y un contador Geiger
Fuente: GitHub/Chrisys

Configuración del software para el contador Geiger de Raspberry Pi

Para configurar nuestro nuevo contador Geiger, vamos a utilizar balenaCloud y balenaOS de la misma gente que crea el software balenaEtcher, que se utiliza paraflashear imágenes del sistema operativo en las tarjetas SD. La plataforma balenaCloud es básicamente una interfaz web que permite gestionar grandes "flotas" de dispositivos IoT programados de forma idéntica. En este caso, la estamos utilizando para gestionar un solo dispositivo.

  1. Para comenzar, en el dispositivo que estás usando para configurar tu tarjeta SD para Pi,ve al repositorio de GitHub del proyectoy haz clic en el botónImplementar con balena.
    Captura de pantalla de la página de GitHub del portal web del contador Geiger

    Necesitará tener una cuenta en balenaCloud para continuar.

  2. Una vez que haya iniciado sesión, seleccione su tipo de dispositivo (Pi) en el menú desplegable, luego haga clic enCrear e implementar.
    Captura de pantalla de Crear e implementar en el modal de flota en balenaCloud
  3. Ahora tienes que esperar un par de minutos mientras balena monta el servidor web del contador Geiger y su balenaOS.
    Construcción del sistema operativo balenaCloud en progreso
  4. Una vez que esto termine, seleccione la pestañaDispositivosen la barra lateral izquierda.
    Pantalla de resumen de la flota de balenaCloud que resalta la pestaña Dispositivos
  5. Haga clic enAgregar dispositivo.
    Resumen del dispositivo balenaCloud que resalta el botón Agregar dispositivo
  6. Desplácese hacia abajo hasta la secciónRedy seleccione el botón de opciónWifi + Ethernet.
    balenaCloud Agregar nueva ventana modal de dispositivo resaltando el botón de opción Wifi+Ethernet
  7. Ingrese el SSID y la contraseña de su red.
    balenaCloud Agregar nuevo dispositivo modal que muestra los cuadros de entrada de SSID y contraseña de Wi-Fi
  8. Si tienes instalada la última versión de balenaEtcher, puedes hacer clic enFlashpara flashear la imagen en una tarjeta SD. Si no la tienes, haz clic en la flecha a la derecha del botón Flash y opta por descargar la imagen para poder flashearla con el programa que prefieras.

Una vez que hayas terminado de flashear tu tarjeta SD, introdúcela en tu Pi y enciéndela. Si has conectado todo correctamente, tu contador Geiger debería encenderse en este punto. Todavía tenemos que esperar unos minutos más para que el Pi se conecte a nuestra cuenta de balenaCloud, que terminará de instalar todo el software necesario para nuestro contador Geiger habilitado para la web.

Captura de pantalla del gráfico web del contador Geiger

Tan pronto como vea que el estado de su dispositivo aparece comoEn línea, podrá acceder al panel web de su contador Geiger a través dela dirección IP de su Raspberry Pi, que se mostrará en su panel de balenaCloud.

Si quieres silenciar el contador Geiger, quita el puente J1 que está justo encima del altavoz. Me lo agradecerás más tarde.

¿Cómo funciona un contador Geiger?

La mayor parte de la magia de nuestro contador Geiger ocurre en el tubo de vidrio llamado tubo Geiger-Müller. El tubo GM consta de dos electrodos, las paredes cargadas negativamente y un ánodo cargado positivamente que recorre el centro. En su interior, está lleno de una mezcla de gases a baja presión. Cuando una partícula subatómica de suficiente energía choca con una de estas moléculas de gas, libera un electrón que libera un par más, lo que desencadena un efecto de cascada dentro del tubo, creando una señal eléctrica temporal que se manifiesta como un clic del contador Geiger.

Diagrama de cómo funciona un contador Geiger
Fuente: Wikimedia/Svjo-2CC BY-SA 3.0

El tubo de su contador Geiger puede detectar rayos beta y gamma, como lo indican los símbolos β y γ impresos en el tubo GM. Aunque su contador Geiger no tiene forma de diferenciarlos, de los dos, es menos probable que detecte la radiación beta. Los rayos beta generalmente se producen por desintegración nuclear y se pueden bloquear con una lámina de aluminio, por lo que probablemente no reboten dentro de su casa.

La gran mayoría de las detecciones probablemente provendrán de rayos gamma. Algunos de estos rayos gamma provienen del espacio exterior, aunque nuestra magnetosfera nos protege de la mayor parte de la radiación gamma extraterrestre. Si vives a mayor altitud, puedes esperar ver conteos más altos en tu contador Geiger. Algunos son producidos por minerales como el uranio y el torio. El uranio es uno de los elementos más comunes en nuestra corteza y el torio está presente en casi todo.

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Otra celda de datos necesita nuestra ayuda.

Entonces, ¿qué es una lectura normal? Bueno, se llamacontadorGeiger porque cuenta la cantidad de rayos ionizantes que pasan a través del tubo GM. Este software que tenemos ahora mantendrá un recuento continuo de la cantidad total de esos eventos en el último minuto. Esa tasa de conteo por minuto (o CPM) luego se convierte en microsieverts por hora a través de una relación conocida basada en el tubo GM que estemos usando.

Un sievert es una unidad de medida que representa la probabilidad de desarrollar daño genético o cáncer a causa de la radiación ionizante. Por lo tanto, si recibes un sievert de radiación de una sola vez, eso es una mala noticia. Yo recibo alrededor de 0,3 µSv/h, lo que equivale a unos 2,6 mSv/año. La exposición media en los EE. UU. es de unos 3 mSv/año a nivel del mar y de 4 mSv/año en una ciudad a gran altitud como Denver. Si estuvieras al lado del edificio de contención de Chernóbil, recibirías unos 8 mSv/año.

Prepárese para el futuro

En caso de que Vault-Tec reinicie el mundo, tu contador Geiger no te dará mucha advertencia por adelantado, pero puedes usarlo para evitar las consecuencias y administrar tu exposición total para no terminar vagando por las tierras baldías como un necrófago. ¡Buena suerte, habitantes del refugio!