I contatori di scintillazione sono strumenti importanti per rilevare e misurare la radioattività. Funzionano esponendo i materiali radioattivi agli atomi all'interno del rivelatore che assorbono temporaneamente l'energia irradiata. Questi atomi eccitati ritornano al loro stato non eccitato ed emettono fotoni che vengono rilevati dal contatore di scintillazione.
Gli atomi di una sostanza radioattiva decadono, trasformandosi in atomi di un altro elemento ed emettendo materia ed energia.
In un contatore di scintillazione, il materiale radioattivo viene disciolto in un solvente contenente atomi di un materiale noto per assorbire questa radiazione, chiamata scintillante. Quando gli atomi assorbono questa radiazione, diventano eccitati. Gli elettroni in questi atomi sono urtati in uno stato di energia più alta con questo afflusso di energia. Gli elettroni, tuttavia, non rimangono per molto tempo nello stato di energia elevata e ritornano al loro stato di base entro una frazione di secondo. Quando gli elettroni cadono in uno stato energetico inferiore, l'atomo perde energia sotto forma di un fotone emesso, che è la particella senza massa di tutta l'energia elettromagnetica, compresa la luce.
Questi fotoni emessi interagiscono con gli atomi all'interno di una struttura nel contatore chiamato tubo fotomoltiplicatore, che emette elettroni attraverso un processo chiamato effetto fotoelettrico. L'impulso elettrico risultante indica che sono stati rilevati fotoni, indicando che la radioattività ha eccitato lo scintillante. La misurazione dell'impulso consente agli scienziati di determinare il livello di radioattività all'interno della sostanza in esame.
