Oamenii sunt frecvent îngrijorați de ideea de radioactivitate, dar, de fapt, aceasta poate avea o importanță crucială în salvarea vieților. Un exemplu semnificativ este detectorul de fum pentru uz casnic, care ne apără locuințele de incendiile devastatoare.
Detectoarele de fum se împart în două categorii principale: fotoelectrice și ionizante. Cele fotoelectrice folosesc un senzor optic pentru a detecta fumul, în timp ce detectoarele ionizante operază pe baza unei camere de ionizare care conține un material radioactiv. Este indicată utilizarea ambelor tipuri, deoarece ele reacționează la particule de fum de dimensiuni variate, oferind astfel o protecție mai extinsă.
În detectoarele de fum moderne, se regăsesc aproximativ 1,0 microcurie de americiu-241, un izotop radioactiv. Aceasta corespunde cu 37 kilobecquerel, ceea ce înseamnă 37.000 de dezintegrații pe secundă. Americiul-241 are un half-life de 432,2 ani și este generat în reactoare nucleare prin iradierea plutoniului-239 cu neutroni. Aceștia pot susține o reacție de fisiune sau, din când în când, pot absorbi un neutron și se transformă în plutoniu-240, care ulterior poate deveni plutoniu-241. După ce este scos din reactor, plutoniul-241 suferă o dezintegrare beta și devine americiu-241.
Funcționarea unui detector care utilizează americiu-241 implică descompunerea acestui material prin emiterea de particule alfa, care sunt particule cu o sarcină pozitivă. În camera detectorului, aceste particule alfa ionizează aerul, permițând fluxul unui curent electric între doi electrozi. Fumul generat de un incendiu absoarbe particulele alfa, reducând ionizarea aerului și, prin urmare, curentul electric. Atunci când scăderea curentului este detectată, alarma se activează.
În privința siguranței, americiul din detectoarele de fum emite aproximativ 37.000 de particule alfa pe secundă, dar, de obicei, acestea nu părăsesc dispozitivul. Energia acestor particule este de 5,4 MeV, fiind ușor de oprit de o simplă hârtie sau de câțiva centimetri de aer și nu pot penetra pielea. Riscurile apar doar dacă americiul este inhalat sau ingerat, motiv pentru care desfacerea sau arderea detectoarelor de fum nu este recomandată.
Americiul-241 emite, de asemenea, raze gamma penetrante, dar utilizarea unui detector de fum casnic înseamnă o expunere la radiație de doar 9-50 nSv pe an, comparativ cu o doză de 3,6 mSv primită prin consumul unei banane. Din punct de vedere al siguranței, radiația de la detectoarele de fum este practic neglijabilă, ceea ce face ca utilizarea lor să fie considerată sigură.
Aceasta demonstrează cum radioactivitatea, adesea percepută ca fiind dăunătoare, poate avea un rol esențial în protejarea și salvarea vieților prin tehnologia detectoarelor de fum.
