Los contadores de centelleo son herramientas importantes para detectar y medir la radioactividad. Funcionan al exponer materiales radiactivos a átomos dentro del detector que absorben temporalmente la energía radiada. Estos átomos excitados vuelven a su estado no excitado y emiten fotones que son detectados por el contador de centelleo.
Los átomos en una sustancia radiactiva se descomponen, transformándose en átomos de un elemento diferente y emitiendo materia y energía.
En un contador de centelleo, el material radioactivo se disuelve en un disolvente que contiene átomos de un material conocido por absorber esta radiación, llamado centelleante. Cuando los átomos absorben esta radiación, se excitan. Los electrones en estos átomos se encuentran en un estado de energía superior con este influjo de energía. Sin embargo, los electrones no permanecen en el estado de energía elevada por mucho tiempo y vuelven a su estado base en una fracción de segundo. Cuando los electrones caen a un estado de energía más bajo, el átomo pierde energía en forma de un fotón emitido, que es la partícula sin masa de toda la energía electromagnética, incluida la luz.
Estos fotones emitidos interactúan con los átomos dentro de una estructura en el contador llamado tubo fotomultiplicador, que emite electrones a través de un proceso llamado efecto fotoeléctrico. El pulso eléctrico resultante indica que se han detectado fotones, lo que indica que la radioactividad ha excitado el centelleante. La medición del pulso permite a los científicos determinar el nivel de radioactividad dentro de la sustancia que se está probando.