Ceramika z polewą uranową c.d.

Tym razem trafił mi się na targu wazonik ścienny z motywem ozdobnym wykonanym z uranowej polewy. Pomarańczowa barwa nie pozostawia wątpliwości (180 cps), elementy żółte są znacznie mniej aktywne (70 cps), pozostałe nie przekraczają tła. Wyniki pomiarów za pomocą dozymetrów Expert, Radiatex MDR-2 i ANRI Sosna wykazywały duże różnice - odpowiednio 1.6 µSv/h, 6.68 µSb/h, 19,6 µ Sv/h (1.96 mR/h) - oczywiście pomiar łącznej emisji gamma i beta (w przypadku dozymetru Expert również alfa). 

Sygnalizator PM-1401 wykazał jedynie minimalny wzrost wskazań z racji masywnej metalowej obudowy, pochłaniającej większość słabego promieniowania polewy z solami uranu.

Skutki Czarnobyla w Polsce

Dziś kolejna rocznica katastrofy w Czarnobylu. Na temat przyczyn i przebiegu awarii wypowiadałem się w poprzednich notkach. Tym razem chciałbym się skupić na odczuwalnych do dziś skutkach awarii. W tym celu przestudiowałem ostatnio Atlas Radiologiczny Polski 2011 wydany przez CLOR i Główny Inspektorat Ochrony Radiologicznej. Całość do pobrania TUTAJ.

W Atlasie przestawiono rozkład zawartości wybranych radionuklidów w glebie, atmosferze, wodzie i osadach dennych rzek i jezior.  Publikację wydano w 2012 r., zatem oprócz Czarnobyla uwzględniono efekty katastrofy w Fukushimie oraz pożarów torfowisk na Białorusi i Ukrainie. Na mapach przedstawiono rozkład stężenia radionuklidów naturalnych, zależny od budowy geologicznej terytorium Polski (większe stężenie na południu), a także rozmieszczenie skażeń izotopami sztucznymi, w główniej mierze pochodzących z Czarnobyla (rejony południowo-wschodnie + Opolszczyzna).

Próbki gleby pobierano na terenie 260 ogródków meteorologicznych IMiGW, gdyż gleba w nich nie była przez wiele lat przekopywana ani nawożona, próbki wody i osadów dennych z wybranych rzek i jezior, próbki aerozoli z 5 automatycznych stacji ASS-500.

Miejsca poboru próbek gleby.

Miejsca badania aerozoli w powietrzu.

Miejsca poboru próbek wody.

Poprzednie wydanie Atlasu - z 1997 r. - jest mniej czytelne (czarno-białe) i prezentuje mniejszą liczbę danych w stosunku do wydania z 2012 r. (za to uwzględnia stężenie ołowiu-210 w glebie).

Generalnie na podstawie Atlasu można stwierdzić, że skutki opadu promieniotwórczego po awarii w Czarnobylu są nadal widoczne (stężenie Sr-90 i Cs-137 we wschodnich i północno-wschodnich rejonach kraju), natomiast aktywność tych izotopów stale maleje, zarówno z powodu ich naturalnego rozpadu, jak również stopniowego wymywania, przenikania w głąb gleby, rozcieńczania itp. Izotopy krótkożyciowe, m.in. jod-131 (t1/2= 8 dni) uległy już dawno rozpadowi. Z kolei rozkład izotopów naturalnych (K-40, Th-232, Ac-228, Ra-226) wynika z budowy geologicznej Polski (większa koncentracja na południu) i nie ulega istotnym zmianom na przestrzeni lat. Przyjmuje się, że aktywność izotopu zanika po 10 okresach półrozpadu, zatem w przypadku cezu będzie to 300 lat, dla strontu 280, dla izotopów długożyciowych (rad, pluton) jeszcze więcej.
Wysokie skażenie na Opolszczyźnie, tzw. anomalia opolska, wywołana była lokalnymi opadami deszczu w miejscu, gdzie radioaktywna chmura natrafiła na Sudety. Więcej na ten temat w linkowanym poniżej artykule i następnych notkach.
Wysokie stężenie strontu w jeziorze Rogóźno można wytłumaczyć jego charakterem - jest to jezioro bezodpływowe, o stromych brzegach i dużej głębokości (24,5 m) - co zwiększa koncentrację izotopów - i położeniem geograficznym w pobliżu granicy z Ukrainą.

Cez-137, dobrze widoczna tzw. anomalia opolska.

Potas-40, izotop występujący naturalnie w glebie i w naszych ciałach.

Aktyn-228, element szeregu torowego, zaczynającego się od toru-232.

Poniżej parę mapek zasięgu radioaktywnej chmury z czarnobylskiego reaktora oraz skażeń produktów - do własnej analizy ;)

https://www.amfir.com/AmFirstInst/Symposia/Chernobyl/1986_Chernobyl_Nuclear_Catastrophe_index.html

https://dzieje.pl/aktualnosci/30-rocznica-katastrofy-w-elektrowni-atomowej-w-czarnobylu

https://www.bryk.pl/wypracowania/pozosta%C5%82e/elektrotechnika/14677-promieniotw%C3%B3rczo%C5%9B%C4%87.html

http://members.upcpoczta.pl/m.luczkiewicz4/czarnobyl/mity.html

https://wpolsce.biz/skutki-zdrowotne-katastrofy-atomowej-w-czarnobylu/

Skażenie cezem, warto porównać z mapką z Atlasu radiologicznego.

Polecam też inne mapki na stronie - http://mib_15.w.interiowo.pl/Czarnobyl.htm

Skażenie grzybów cezem-137.

http://nauka.wiara.pl/doc/469095.Dwie-zmarnowane-doby

Rozprzestrzenianie się chmury - http://www.if.pw.edu.pl/~pluta/pl/dyd/mtj/zal99/potrzebowski/Czarnobyl/SKUTKI/skutki_awarii.htm

Mapa skażeń - źródło j.w.

http://www.eioba.pl/a/1z6z/katastrofa-elektrowni-jadrowej-w-czarnobylu

http://archiwum.wiz.pl/1996/96052000.asp

Tzw. anomalia opolska - więcej tutaj http://opole.wyborcza.pl/opole/1,35114,9480798,Co_nam_zostawila_chmura_z_Czarnobyla.html

Dla porównania - Białoruś

i oczywiście Ukraina.

Zasilacz do Polarona

Jak wiadomo, popularny dozymetr Polaron Pripyat ma zamontowane gniazdko zasilania zewnętrznego. Fabryczna instrukcja zaleca stosowanie zasilaczy od... kalkulatorów "Elektronika". Wtyczka ma dwa bolce i kształt trapezu, włączenie jej do gniazda powoduje odłączenie zasilania z baterii.

 Dziś wreszcie udało mi się nabyć taki zasilacz, sygnowany Elektronika 01-02M. Oto on:

Napis na obudowie informuje, że napięcie wynosi 5V a natężenie 0.1A, mój egzemplarz bez obciążenia daje 7.4 V, niestety chwilowo nie mam Polarona by sprawdzić. Faktem jest, że Polaron nie jest zbyt wybredny jeśli chodzi o napięcie zasilające i potrafi pracować nawet i przy 4V - odsyłam do mojego filmu:

Inne pytanie - czy przy powszechnej dostępności akumulatorków 9V i niskim poborze prądu przez Polaron jest sens stosować zasilacz sieciowy? Moim zdaniem jedynie przy permanentnej pracy w domu po kilka godzin dziennie, zwłaszcza że kabel ogranicza manewrowość miernika :)

Czujniki izotopowe

W mojej kolekcji etykiet zapałczanych (kiedyś się zbierało jak znaczki) znalazła się seria pt. "Izotopowe promieniowanie" z 1962 r., poświęcona zastosowaniu promieniowania jonizującego w różnego rodzaju czujnikach przemysłowych. 

Mierniki te to głównie gęstościomierze, przepływomierze, grubościomierze, mierniki poziomu, wilgotności, zapylenia itp. Mogą wskazywać poziom substancji w zbiornikach, np. silosach czy butlach gazowych na gaz płynny, przepływy w rurociągach, grubości ścianek, gramaturę tkanin, gumy, papieru, grubość blach, liczyć obiekty przesuwające się na taśmie produkcyjnej, ważyć ciężkie materiały w ruchu itp.

Mierniki dzielimy na absorpcyjne i rozproszeniowe - pierwsze mierzą pochłanianie promieniowania w warstwie materiału, drugie mierzą promieniowanie rozproszone, odbite od materiału, do którego nie ma dostępu z drugiej strony. Na poniższych etykietach przedstawiono mierniki absorpcyjne - czujnik znajduje się po przeciwnej stronie niż źródło. Mierniki rozproszeniowe pozwalają z kolei na pomiar np. cienkich warstw jednej substancji nakładanych na drugą, pod warunkiem, że między jedną a drugą substancją będzie odpowiednia różnica liczby masowej. Zaletą mierników izotopowych jest możliwość bezstykowego pomiaru, co ogranicza zużycie czujników przez kontakt np. z płynnym szkłem, substancjami żrącymi itp., jak również możliwość pomiaru substancji będących w ruchu, np. węgla na taśmociągu, blachy walcowanej na gorąco, szkła w wannie szklarskiej - i bezpośrednią korektę parametrów produkcji z dużo większą dokładnością niż przy regulacji ręcznej.

Izotopowe mierniki poziomu.

Jako źródło promieniowania stosuje się zarówno emitery beta (Sr-90), jak i gamma (Cs-137, Co-60). Stosuje się też źródła neutronowe (Am-Be), szczególnie przy pomiarach wilgotności, gdzie mierzony jest strumień neutronów spowalnianych na jądrach wodoru w cząsteczkach wody. Układ pomiarowy czujników absorpcyjnych składa się ze źródła i czujnika promieniowania, sprzężonego z urządzeniami wytwarzającymi dany produkt (np. walcarka blachy). Miernik rozproszeniowy umieszczony jest za źródłem promieniowania, osłoniętym dodatkowo ekranem, eliminującym promieniowanie pierwotne, albo obok źródła, poza zasięgiem bezpośredniej wiązki promieniowania.

Rozproszeniowa waga radiometryczna.

Absorpcyjna waga radiometryczna.

Poszczególne typy czujników wraz z parametrami pracy zostały szerzej opisane w publikacji A. Piątkowski, W. Scharf,  "Elektroniczne mierniki promieniowania jonizującego - poradnik", Wyd. MON, 1979, skąd też pochodzą powyższe ilustracje.

Kupię sprzęt dozymetryczny

Na potrzeby mojej działalności naukowej i popularyzatorskiej nabędę sprzęt dozymetryczny, zarówno radiometry kieszonkowe (Polaron, Sosna, Biełła, Master), jak i laboratoryjne (RUST, RUM) i akcesoria do nich (sondy, przystawki, zasilacze). Nabędę też mierniki niesprawne, oczywiście w rozsądnej cenie. Nie interesują mnie tylko rentgenometry D-08 i rentgenoradiometry DP-66 i DP-75, których na rynku jest zatrzęsienie. Odpowiem na każdą ofertę, nawet jeśli z jakichś względów nie będę mógł nabyć danego sprzętu. Płatność gotówką lub przelewem, odbiór w Warszawie lub wysyłka.

Samolot atomowy

Zbudowanie pierwszego reaktora jądrowego (1942) stworzyło możliwość zastosowania energii jądrowej zarówno do generowania elektryczności i izotopów promieniotwórczych, jak i do napędu różnych jednostek. Początkowo były to okręty podwodne (USS Nautilus, 1954) i lodołamacze (NS Lenin, 1957), lecz wkrótce pokuszono się o próby zastosowanie tego napędu w lotnictwie. Wymagało to jednak pokonania wielu istotnych problemów technicznych, z których najważniejszym była masa reaktora i osłon ochronnych. Reaktor z osłonami ważył więcej, niż dałby radę udźwignąć największy z ówcześnie budowanych bombowców. Zmniejszenie osłon spowodowałoby z kolei napromieniowanie załogi. Charakterystyczny jest opis projektowanego samolotu atomowego z książki "Kto, kiedy, dlaczego?" z 1958 r., w którym przyjęto, że piloci w czasie 165 godzin lotów szkoleniowych ze zmniejszoną prędkością przyjmą dawkę 25 rentgenów (ok. 0.25 Sv), a następnie mogą wykonać jedno jedyne zadanie bojowe z maksymalną prędkością na dystansie ok. 6000 km, co da im dodatkowe 10 R (0.1 Sv). Potem na zawsze zakończą karierę w lotnictwie atomowym (!). Moc dawki przy prędkości 800 km/h miała wynosić ok. 0.3 R/h, ale przy 1300 km/h już 1 R/h. Warto zauważyć, że pochłonięcie w krótkim czasie łącznej dawki 0.35 Sv może już powodować łagodną chorobę popromienną oraz skutki późne. Cóż, iście radzieckie podejście do życia - "u nas ludzi mnogo". Zresztą nie tylko radzieckie, również Amerykanie eksperymentowali z działaniem wybuchów jądrowych na piechotę przebywającą w okopach. Dla porównania, likwidatorzy awarii w Czarnobylu otrzymywali całożyciową dawkę w ciągu 40 sekund pracy w ołowianym kombinezonie na dachu reaktora...

Wizualizacja radzieckiego samolotu atomowego z lat 50.

Projekt hangaru amerykańskiego samolotu atomowego.

Ostatecznie Amerykanie w 1952 r. zamontowali 3-megawatowy reaktor jądrowy w bombowcu Convair B-36 Peacemaker, tworząc samolot Convair X-6. Woda służyła w nim zarówno za moderator, jak i za chłodziwo, oddając ciepło przez wymienniki do atmosfery. Reaktor nie zasilał samolotu (!), miał służyć jedynie do badania wpływu promieniowania na podzespoły maszyny (i załogi). Napęd stanowiły 6 typowych tłokowych silników gwiazdowych na paliwo lotnicze, choć zamontowano też 4 silniki turboodrzutowe, które miały być napędzane przez reaktor. Dziób samolotu wyposażono w osłonę z gumy i ołowiu o łącznej wadze 12 ton (udźwig B-36 to 40 ton). Maszyna wylatała 215 godzin, z czego 89 z pracującym silnikiem, po czym, wobec zawieszenia projektu, została złomowana w 1958 r.  (Źródło - Wikipedia).
Po drugiej stronie żelaznej kurtyny Tupolew Tu-95LAL, działający na tej samej zasadzie, wykonał w latach 1961-1969 ok. 40 lotów testowych, w większości z... wyłączonym reaktorem. Głównym celem testów było sprawdzenie efektywności osłon z płynnego sodu, tlenku berylu, stalowych płyt, kadmu i parafiny. Skuteczność jest dyskusyjna, choć nie stwierdzono negatywnego wpływu na awionikę maszyny. Następna wersja, Tu-119, nie została nigdy ukończona z powodu anulowania projektu wobec coraz większych kosztów oraz rosnącego potencjału międzykontynentalnych pocisków balistycznych, powodującego odchodzenie od bombowców strategicznych. O innym atomowym samolocie - Miasiszczew M-60 - napiszę innym razem, znających rosyjski odsyłam do źródeł.

Radiometr uniwersalny RUST-2 S (sieciowy)

Jakiś czas temu omawiałem radiometr uniwersalny RUST-2, prostszą wersję popularnego RUST-3 z krajowych zakładów POLON w Bydgoszczy. Tym razem trafiła mi się jego wersja oznaczona literą "S". Modyfikacja oznacza dodanie możliwości zasilania z sieci prądu zmiennego 230V. Sprzęt ma z boku gniazdo na wtyczkę podobną do popularnej "ósemki" stosowanej w radiach, magnetofonach, zasilaczach i innych domowych sprzętach RTV, bolce jednak są grubsze i mają przekrój prostokątny. Nie mam takiego kabla (może od starego gramofonu Suphaphon GZC-110 by pasował?), zatem sprzęt przetestowałem na zasilaczu, podpinając się do styków baterii.

 Przy zasilaniu bateryjnym radiometr pracuje na napięciu 9V (6 baterii R-20), zmierzony przeze mnie pobór prądu ok. 100 mA. Do zestawu dołączony jest głośniczek z zawieszką (tzw. przystawka głośnikowa PS-1S), pozwalający na umocowanie go w pobliżu stanowiska pracy, oczywiście do gniazda można wpiąć też słuchawkę z odpowiednim wtykiem (bolce fi 2,7 mm, rozstaw c-t-c 11 mm). 

Co do walorów użytkowych, poza ułatwieniem pracy laboratoryjnej pozostałe parametry są takie same jak w przypadku wersji bateryjnej. Generalnie radiometr ma taką wartość, jak podłączona do niego sonda pomiarowa. Jeśli mamy tylko sondę SGB-1P (3 liczniki STS-6 / SBM-19), to jego użyteczność jest porównywalna z "żelazkiem" RKP-1-2 o mniejszej manewrowości i ze skalą jedynie w zliczeniach na minutę (cpm). 

Co innego, gdy dysponujemy sondami scyntylacyjnymi (np. SSA-1P), neutronowymi itp. Generalnie sprzęt jest przydatny dla bardziej zaawansowanych użytkowników, gdyż źle ustawiając napięcie pracy sondy (zakres 375-1575V regulowany skokowo co 25,50, 75, 100 lub 125V) można ją uszkodzić. Różne sondy mają też różny dopuszczalny zakres mierzonych impulsów - sonda licznikowa SGB-1P służy do pomiaru skażeń beta i gamma, stąd powinna pracować na najniższym zakresie, z kolei sondy scyntylacyjne powinny być używane na zakresie x1000 (użycie sond z licznikami GM powoduje duży uchyb ze względu na czas martwy tuby). Przy sondach scyntylacyjnych napięcie należy ustawiać zgodnie z kartą badania danej sondy, biorąc wartości z rubryki "napięcie mierzone bez obciążenia" - więcej w instrukcji do RUST-3:

Filmik z pracy urządzenia - sprawdzałem na małych aktywnościach - granit, szkło uranowe, ekstrakt z popiołu drzewnego, elektroda torowa: