Recomendaría tres cosas:
- Compre el libro, " Explorando la física cuántica a través de proyectos prácticos ," por David Prutchi y su hija Shanni Prutchi.
- Se pone en contacto con los autores de dicho libro inmediatamente y les pregunta qué piensa sobre sus ideas, pensamientos y deseos; para empezar, supongo que es un ciclotrón con dos dees.
- Vaya a su sitio web, tal vez comience aquí: Fuente de alimentación DIY 250 kV . Lea detenidamente su libro y su sitio web.
Según las normas actuales, un ciclotrón es bastante fácil y no hay razón para que no puedas hacerlo. Pero no creo que este sea el lugar para una discusión sobre cómo hacer una. No, a menos que haya demostrado aptitud para ello y esté haciendo preguntas específicas en el camino.
Solo ten cuidado. Casualmente mencionaste Pb (plomo), diciendo que a veces usarías 45 cm de grosor. Mientras que a 220 keV, el plomo es 12 veces mejor que el acero, a 2 MeV es solo 2.5 veces mejor que el acero. Así que no te pongas demasiado arrogante e imagina que el plomo es una especie de panacea. Todavía es principalmente espacio vacío y puede generar fácilmente radiación gamma que es muy mucho más pequeña que un diámetro atómico. La sección transversal (medida en graneros) de los átomos varía según el átomo y la energía del gamma. Debe ser plenamente consciente de estos detalles y más.
Se puede realizar una comprobación rápida buscando "factores de equivalencia radiográfica", que a menudo se muestran en tablas que incluyen keV / MeV y materiales.
Has preguntado para qué se usa un ciclotrón. Eso me hizo detenerme un momento. Pero puedes buscar un ciclotrón en Wiki. Pero se usan para hacer radioisótopos de corta duración, algunos tratamientos contra el cáncer, y solían usarse para experimentos de física de partículas. Suciedad fácil de hacer, en estos días. Debe haber planes en la web. (También hay betatrones, aceleradores lineales y bueno ... lo que puedas pensar, en realidad).
La conclusión es que necesita entender las ideas de la sección transversal atómica, comprender completamente los diferentes tipos de radiación y cómo se generan, y le recomiendo que tenga la instrumentación adecuada disponible para monitorear lo que está sucediendo. No solo un contador Geiger. (Debería tener varias variedades de). Pero también un centelleador capaz de diferenciar energías, comúnmente utilizando cristal de NaI (Tl) y un fotomultiplicador. Diseñé y construí un contador Geiger cuando tenía 16 años (y funcionó, por primera vez, en una muestra de Autunite que tenía [todavía tengo ese cristal].) Por lo tanto, son muy, muy fáciles de entender, diseñar y usar. Un centelleador es un poco más complejo. Pero no tanto más. Debes ser relativamente competente con al menos esas herramientas. (Hay muchos más, pero probablemente demasiado caros a menos que esté tomando prestadas herramientas de un laboratorio).
También puedes considerar unirte al grupo de Yahoo llamado "Entusiastas Geiger", que es un grupo muy activo y muy bien informado. Definitivamente, también recomendaría conversar con algunas de esas personas.
Obtenga consejos, lea, estudie, aprenda, pruebe, valide y disfrute. Pero no hagas esto solo. Me puse en contacto con el diseñador (un físico) de un tubo Geiger que usé (originalmente solo para averiguar dónde podía comprar su tubo) y obtuve algunos consejos, incluso como un simple adolescente. También pasé días y semanas en la biblioteca de ciencias de la universidad más grande de mi estado.
Así que mitigue sus riesgos obteniendo buena información y consejos. Y, si es posible, comuníquese con su universidad local y vea si alguien está dispuesto a ayudar (a menos que ya esté involucrado en una en este momento, en cuyo caso, ¿por qué hace estas preguntas aquí?)