sobota, 21 grudnia 2013

Prawo odwrotnych kwadratów - im dalej, tym bezpieczniej :)

Dziś zapoznamy się z zasadą mającą różne zastosowanie (fotografia, balistyka), a która odgrywa istotną rolę także w ochronie radiologicznej. Zasada ta głosi, że natężenie promieniowania maleje odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości, czyli tłumacząc z polskiego na nasz - dwukrotne zwiększenie odległości osłabia promieniowanie czterokrotnie, czterokrotne - szesnastokrotnie itd. Zatem nawet nieznaczne odsunięcie się od źródła promieniowania gwałtownie zmniejsza dawkę, jaką otrzymujemy. Podkreślono to bardzo dobitnie podczas głośnej ostatnio kradzieży źródeł z kobaltem Co-60 z elektrowni "Bełchatów" - w bezpośrednim sąsiedztwie pojemnika nie powinno się przebywać dłużej niż kilka minut, ale w odległości 1 m czas ten wydłużał się do... godziny!
Powtórzę więc po raz kolejny - nie taki diabeł straszny, jak go malują :) Na potwierdzenie zasady mały eksperyment:
Jak widać, spadek mocy dawki nie jest funkcją liniową, po wprowadzeniu wyników pomiaru do Excela wychodzi taki wykres:
Czyli w odległości pół metra mamy poziom promieniowania tła naturalnego, zaś przy 40 cm nieznacznie podniesione tło jak w składach nawozów, materiałów budowlanych czy niektórych blokach z wielkiej płyty :)
Największy spadek - o prawie 90% - można zaobserwować na pierwszych 10 cm, następne 10 powoduje wyeliminowanie 2/3 pozostałego promieniowania, po czym kolejne spadki zaczynają przybierać charakter liniowy, ale dotyczą one od 3,75 do 0,7% wartości początkowej.
Gęstsza siatka punktów pomiarowych mogłaby trochę wygładzić ten wykres, ale zasada pozostałaby ta sama. Właśnie przeprowadziłem dodatkowe pomiary dla odległości 1-13 cm, aczkolwiek dokładne odsuwanie dozymetru o kolejne pojedyncze centymetry nie jest łatwe, dochodzi tez kąt bryłowy, uchyb miernika i wiele innych czynników - np. szeroko rozstawione tuby G-M w ANRI Sosna, które podczas pomiaru nie są równomiernie obciążone promieniowaniem (źródło jest bliżej jednej z tub).
Na deser film poglądowy, bez zapisywania wyników pomiarów (przy Polaronie nie jest to łatwe, trudno przyjąć jakąś wartość za wynik ostateczny).
Zwiedzając reaktor w Świerku mogłem dokonać niestety tylko trzech pomiarów - zaraz za śluzą, kilka metrów od bloku reaktora i na jego szczycie, mając pod nogami, oddzielony 7 metrami wody - rdzeń reaktora. Nie zamieszczę wykresu, gdyż zabrakłoby skali :) Pomiary wyglądały następująco:
  1. zaraz za śluzą na hali - 0,046 mR/h
  2. podchodzimy bliżej - 0,161 mR/h
  3. na szczycie przy wizjerze - 18,295 mR/h
Gdybym opuszczał sondę miernika wgłąb wody chłodzącej reaktor otrzymałbym pewnie jeszcze wyższe wyniki, a znając wartość tłumienia promieniowania w wodzie mógłbym obliczyć nawet moc dawki w samym rdzeniu :)
Jak widać, obawy ludności niechcącej mieszkać w pobliżu elektrowni atomowej są nieuzasadnione. Przez różnorakie osłony reaktorów nic nie ma prawa się wydostać, a nawet na samej hali promieniowanie nie stwarza zagrożenia -  vide wyżej :)
Piszę to wszystko, aby wykorzenić mitologizowanie promieniowania- oczywiście, ono bywa niebezpieczne, ale nie w takim stopniu, w jakim by się to mogło wydawać. Wystarczy znać parę prostych zasad
  1. promieniowanie maleje bardzo gwałtownie wraz z odległością
  2. im krótszy czas narażenia, tym mniejsza dawka pochłonięta
  3. każda osłona (w tym powietrze) zmniejsza moc dawki
Zatem, jeśli natraficie na obiekt mogący promieniować, trzymajcie się z daleka i minimalizujcie czas przebywania w danym miejscu, a nic się Wam nie stanie. Poza tym, największe dawki można przyjąć na kończyny, a najmniejsze na układ nerwowy, rozrodczy i krwiotwórczy - stąd prześwietlenie ręki to odpowiednik tylko kilku dni naturalnego promieniowania tła, a kręgosłupa - aż kilku miesięcy. Do czego zmierzam - dotknięcie ręką źródła promieniowania nie będzie tak niebezpieczne jak narażenie innych okolic ciała - tu dochodzi kwestia współczynnika wagowego tkanek, o którym w następnym odcinku :)


2 komentarze:

  1. Prawo odwrotnych KWADRATÓW. Zwiększenie odległości 4-krotnie = obniżenie 16-krotne.... (nie 8-krotne).
    Zaczynam dopiero czytać bloga, dlatego proszę wybaczyć za może śmieszne pytanie (a może nie). Co Pan napisze/ał na temat promieniowania towarów (spożywczych też) z Chin , Indii, Australi, itd.? Podobno kraje te stosują bramy z materiałem radioaktywnym jako sposób dezynfekcji na granicach?
    karwan

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Dezynfekcja i sterylizacja za pomocą promieniowania gamma jest dość powszechnie stosowana, ale nie powoduje powstania promieniowania wzbudzonego w napromieniowanych produktach - do tego potrzebny jest strumień neutronów, który występuje w reaktorach jądrowych lub podczas wybuchów bomb jądrowych. Skażenia do żywności prędzej przeniknęłyby ze środowiska, tak jak rtęć jest wchłaniana przez ryby morskie i ołów przez sałatę. Poza tym, kraje UE nie wpuściłyby towarów, które byłyby radioaktywne - na granicy są bramki dozymetryczne, jakiś czas temu wykryły np. przewożony zegar lotniczy :)

      Usuń

Jeśli znajdziesz błąd lub chcesz podzielić się opinią, zapraszam!