12 września, 2014

Radioaktywność granitu

Granit to często występująca skała magmowa, złożona z kwarcu, miki i skalenia potasowego. W Polsce występuje głównie na południu kraju w kilku masywach. Stosuje się go do wyrobu pomników, nagrobków, elewacji budynków, blatów, krawężników, grysu, kostki brukowej itp. Granit wykazuje nieznacznie podwyższoną radioaktywność dzięki zawartości uranu i toru. Wg Wikipedii aktywność 1kg granitu wynosi 7000 Bq, czyli  więcej niż analogicznej ilości popiołu (2000).  Cytując za Gazetą Uniwersytecką, 1 kilometr sześcienny uranu zawiera 9.000 ton uranu i 46.000 ton toru. Miejscowości położone na podłożu granitowym wykazują znacznie podniesione tło promieniowania, choć nie zanotowano tam zwiększonej podatności na choroby nowotworowe, a wręcz przeciwnie, ludzie wykazują się długowiecznością - vide teoria hormezy radiacyjnej. Przykładem mogą być Tatry Wysokie, gdzie granitowe skały wyraźnie podnoszą tło promieniowania:

Granit występuje powszechnie, zarówno w formie naturalnej (głazy narzutowe), jak i przetworzonej (pomniki, kostka), zatem mając w miarę czuły radiometr ze zdejmowalną osłoną beta (Sosna, Polaron, RKSB-104, czy jeszcze lepiej EKO-C, RKP-1-2) możemy zmierzyć jego aktywność. Poniżej pomiar granitowego głazu w parku za pomocą "żelazka" RKP-1-2:


Inny głaz w tym samym parku, tylko większy, mierzony ANRI Sosna:


Z granitu wykonano też niektóre elementy schodów Pałacu Kultury i Nauki - poniżej pomiar za pomocą Radiatexa MDR-2 i scyntylacyjnego PM-1401:


Rozmaite gatunki granitu wykazują różną aktywność - niektóre tylko ledwo przewyższają tło naturalne, inne zaś potrafią przekroczyć je ponad dwukrotnie. Warto używać czułych mierników laboratoryjnych, mających mniejszy uchyb pomiaru i najlepiej wyposażonych w okienko mikowe, przepuszczalne dla promieniowania alfa od uranu i toru. Standardowe liczniki, wykorzystujące metalowe tuby (STS-5/SBM-20), mogą przy słabszych źródłach nie wykazać aktywności, gdyż metal pochłania cząstki alfa i sporą część towarzyszącego im słabego promieniowania gamma. Tym niemniej, duża powierzchnia czynna detektora ułatwia uzyskanie wyraźnych odczytów nawet przy nieznacznie podniesionym poziomie promieniowania.

***
W przypadku mierzonych przeze mnie kilkunastu głazów narzutowych na Polu Mokotowskim i w okolicach aktywność wahała się między 4 a 8 cps ze dominantą ok. 5 cps. Dla porównania tło w Warszawie wynosi ok. 1-2 cps. Głaz przy ul. Banacha:

Pole Mokotowskie - grupa głazów od strony ul. Żwirki i Wigury:





Oczywiście im większa masa głazu, tym większa łączna aktywność, natomiast podczas pomiaru trzeba brać poprawkę na absorpcję wewnątrz źródła, szczególnie tak słabego promieniowania, jak uranu i toru.
***
Spośród przebadanych przeze mnie kawałków granitu poniższy fragment wykazuje aktywność możliwą do zmierzenia również za pomocą dozymetru Polaron, a nawet RK-67-3 czy też Atom Simple z osłoniętą tubą Geigera.


Błyszczące czarne płytki to mika, jasne punkty - kwarc, reszta w brudnej barwie - skaleń. Wybrałem go z całej sterty kamieni, leżących na skraju pola, prawdopodobnie wydobytych podczas orki. Dobrą okazją do pozyskania granitu są też wszelkiego rodzaju prace ziemne, np. wykopy podczas napraw rurociągów czy kabli.
Okaz ten wykazuje różnice w aktywności jednej i drugiej strony, choć nie są znaczne - EKO-C oscyluje w okolicach 8 cps:

Wskazania Polarona zawierają się między 0,35 a 0,5 µSv/h:


Atom Simple wykazuje niewielki wzrost względem tła (0,13 µSv/h), ale jest on wyraźny i natychmiastowy. Nieźle jak na dozymetr o pojedynczej tubie, w dodatku osłoniętej plastikiem:

Podsumowując, kawałek granitu o odpowiedniej aktywności może być świetnym źródłem do testowania czułych radiometrów w zakresie mocy dawki niewiele przekraczającej tło naturalne. Niewątpliwą zaletą jest też powszechność występowania, choć znalezienie odpowiedniego okazu jest trochę czasochłonne.

4 komentarze:

  1. U mnie w domu (granitowy, w środku Karkonoszy, granit lokalny) przy ścianie jest średnio 0,41 µSv/h :)

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Super, dziękuję za informację, a jakim miernikiem mierzone? Do długotrwałych pomiarów tła najlepszy Radiatex MRD-2, gdyż posiada opcję logowania pomiaru w wybranych odstępach i zgrywania wyników na komputer przez port mini-USB :)

      Usuń
  2. Mam pytanie. W miejscu pracy mam płyty granitowe na podłodze i ścianach . Chciałbym zrobić pomiar promieniowania, skąd wziąć urządzenia do pomiaru i jaki są dopuszczalne normy promieniowania ? Proszę o pomoc. Co neutralizuje to promieniowanie ?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Dopuszczalna dawka roczna dla osób niezatrudnionych przy promieniowaniu wynosi 1 mSv ponad tło naturalne (3,2-3,6 mSv rocznie w Polsce). W roku 2024 mamy 251 dni pracujących, zatem maksymalnie dziennie w pracy możemy przyjąć 3,98 µSv (0,49 µSv/h) by zmieścić się w tym limicie. Pomiaru mocy dawki należałoby dokonać miernikiem, który ma ważne świadectwo wzorcowania. Co do "neutralizacji" to obowiązują 3 zasady ochrony radiologicznej - czas, odległość, osłona (ograniczenie czasu narażenia, promieniowanie maleje wraz z kwadratem odległości, każda osłona osłabia promieniowanie).

      Usuń

Jeśli znajdziesz błąd lub chcesz podzielić się opinią, zapraszam!

[komentarz ukaże się po zatwierdzeniu przez administratora]