piątek, 25 lipca 2014

Usterki sprzętu dozymetrycznego

Po moim ostatnim "patrolu" na Jelonkach wysiadł mi nowy Radiatex MRD-2. Włączał się, ale pokazywał ciągle zero. Podejrzewałem zalanie, ale pomimo wysuszenia nadal nie mierzył. Wiedziałem, że miał zamontowaną przeze mnie szklaną polską tubę BOB-33A, więc czym prędzej otworzyłem obudowę. Przy demontażu tuba rozpadła się na małe ostre kawałeczki. Musiałem gdzieś stuknąć dozymetrem, szkło tuby jest cienkie, a mocowania styków dość wątłe. Jednak lepsze są tuby z metalu, co najwyżej się wegną, ale nadal działają. W związku z tym napiszę o najczęstszych awariach sprzętu dozymetrycznego.

  1. Uszkodzenie tuby G-M. - objawy - słychać pisk przetwornicy, test zasilania działa, miernik nie mierzy, czasem przy potrząsaniu sondą gwałtowny wyskok wskazówki (od zwarcia elektrod tuby) - jak sprawdzić - wstawić zapasową tubę/
  2. Uszkodzenie miernika wychyłowego - objawy - miernik mierzy, słychać trzaski w słuchawkach lub głośniku, wskazówka się nie wychyla, po podłączeniu woltomierza pod zaciski wskaźnika wskazówka się wychyla wraz ze wzrostem promieniowania - miernik do wymiany, chyba nie da się go rozebrać i naprawić, defekt częsty w RK-67
  3. Uszkodzenie wyświetlacza - objawy - wylanie lub słabe świecenie, wyświetlanie niektórych cyfr, naprawa - wymiana - czasem może wymagać modyfikacji elektroniki 
  4. Uszkodzenie zasilacza - objawy - brak pisku przetwornicy wysokiego napięcia, brak napięcia ok. 400V na tubie G-M (ostrożnie mierzyć!), można sprawdzić zasilaczem laboratoryjnym, jeśli mamy na takie napięcie. 

Uszkodzenie wskaźnika wychyłowego w radiometrze RK-67
 DP-66 wariuje, prawdopodobnie od uszkodzenia tuby:

Stłuczona tuba BOB-33A.
Tuba rentgenoradiometru RR-66, pozornie OK, ale wewnętrzna elektroda lata swobodnie, fałszując pomiar.

środa, 23 lipca 2014

Liczniki Geigera z okienkiem mikowym do pomiaru emisji alfa

Jak już wielokrotnie wspomniałem, cząstki alfa mają bardzo małą przenikliwość. Nawet najbardziej energetyczne nie są w stanie pokonać kilku cm powietrza i ich zasięg urywa się nagle w pewnej odległości od źródła. W związku z tym nie są w stanie przeniknąć obudowy typowej tuby Geigera wykonanej ze szkła lub częściej z metalu. Aby je zmierzyć, okienko pomiarowe musi mieć małą tzw. gęstość powierzchniową. Najczęściej wykonuje się je z miki. Tuby Geigera z okienkiem mikowym są bardzo wrażliwe na uderzenia, w związku z czym nie są tak powszechne jak metalowe, pomimo swoich niezaprzeczalnych zalet. Na rynku występuje kilka modeli, najczęściej produkcji radzieckiej. Łatwiej je dostać na zachodnim Ebay niż w Polsce. Warto wymienić SBT-9 (dozymetr Strielec, notabene zastosowana bez sensu w tym indykatorze, indykator Poisk-2), SBT-10 (duża bardzo czuła tuba do starej wersji monitora EKO-C), SBT-11 (mała tuba m.in. do dozymetru Expert) oraz SBT-13 (okrągła, zwana na Zachodzie pancake). Podobna do niej jest tuba SI-8B. Istnieje też tuba LND712 stosowana w popularnych Gamma-Scoutach, ale ma bardzo małe okienko, w dodatku bez żadnej osłony, zatem miernik z otwartą przesłoną staje się ekstremalnie wrażliwy.

Poniżej kilka linków do stron z opisami tub G-M:

http://www.gstube.com/catalog/9/

http://www.sovtube.com/en/x-ray-and-geiger-tubes/610-sbt-11.html

https://sites.google.com/site/diygeigercounter/gm-tubes-supported

O tubie LND712:
http://www.lndinc.com/products/711/

Si-8B
http://radgoes.blogspot.com/2011/05/russian-pancake-tube-si-8b.html

Niemiecka strona o tubach i miernikach:
http://pripyat.de/geiger.htm

Podłączanie SBT-9:
http://arduino-geiger-pcb.blogspot.com/2012_08_01_archive.html


SBT-9 (indykator Strielec)
SBT-10 (w EKO-C)

SBT-11 w dozymetrze Expert.
 SBT-13 w akcji
Radziecka tuba SI-8B

sobota, 19 lipca 2014

Monitor skażeń radioaktywnych EKO-C

Wreszcie trafił mi się sprzęt z wyższej półki. Zastanawiałem się nad Gamma Scoutem, ale rady Kolegów ostatecznie przechyliły szalę na korzyść krajowego produktu. Argumenty przytoczę w osobnym poście, tutaj skoncentruję się na opisie technicznym samego "żelazka".

Produkowany przez Polon-Ekolab monitor skażeń radioaktywnych EKO-C to typowe „żelazko” służące do wykrywania skażeń powierzchni emiterami alfa i beta oraz do poszukiwania materiałów radioaktywnych.
Miernik występuje w dwóch wersjach - starsza ma większą i czulszą tubę, jest też lepiej wykonana elektrycznie*. Nowsza ma szerszy zakres, ale tuba jest mniejsza, bardziej podatna na uszkodzenia, zaś elektronika - wierząc użytkownikom - pada co ok. 2 lata i trzeba oddawać do serwisu. Nie chcę tu siać teorii spiskowych, ale wygląda mi to na zaprogramowaną awaryjność, jak w przypadku np. drukarek, które „siadają” po wydrukowaniu określonej liczby stron. Istnieje wersja oznaczona EKO-C/s z możliwością podłączenia zewnętrznej sondy scyntylacyjnej i współpracy z komputerem. Niestety EKO-C/s jest bardzo podatny na uszkodzenia przy włączeniu bez podłączonej sondy, ale z uruchomionym jej zasilaniem - głupi błąd konstrukcyjny, który może nas słono kosztować. Nowsze wersje mają czarną bardziej kanciastą rączkę i różnią się drugorzędnymi detalami obudowy (i oczywiście okrągłym okienkiem tuby).
-----------------------------------------------
* kwestia dyskusyjna, ostatnio spotkałem się z opinią, że większa starsza tuba ma grubsze okienko pomiarowe (mniejsza czułość) i jest bardziej awaryjna niż nowszy model.


W porównaniu ze sporo starszym RKP-1-2 miernik jest wykonany z plastiku, a więc sporo lżejszy (0,5 kg zamiast 1,6) i ma wyświetlacz cyfrowy, znacznie ułatwiający odczyt. Zamiast 3 dużych tub metalowych (łączna powierzchnia okna pomiarowego 150 cm2) jest jedna z okienkiem mikowym (powierzchnia ok. 50 cm2). Niestety głośnika nie daje się wyłączyć, brak też gniazdka słuchawek, zaś klawiatura membranowa lubi się odklejać i nie działa zbyt pewnie. Z drugiej strony nie trzeba ciągle trzymać "spustu" jak w RKP-1-2 i zamontowano przesuwną osłonę eliminującą promieniowanie beta. Ergonomia jest zdecydowanie lepsza, monitor można trzymać na czterech palcach dłoni przez dłuższy czas bez zauważalnego zmęczenia. Klawiatura też wygląda na łatwiej dostępną, chociaż przyciski membranowe chodzą z podobnym oporem jak przełączniki typu isostat w RKP. Czasem zdarza się, że wciskamy przycisk OFF, miernik się wyłącza... i zaraz włącza, jakby elastyczne tworzywo panelu przedniego naciskało na sąsiedni przycisk ON...



Miernik nie ma za wielu bajerów, oprócz precyzera uśredniającego pomiar, który zmniejsza amplitudę wahań wyników. Na tej samej zasadzie działał przełącznik zmiany stałej czasu w RKP-1-2. Przydatna jest też funkcja odejmowania wartości tła od bieżącego pomiaru. Najpierw włączamy miernik w miejscu o niskim tle, uruchamiamy odpowiednią funkcję, a następnie przyrząd sam odejmuje wartość tła od łącznej wartości pomiaru. Jest to szczególnie przydatne w miejscach o podniesionym poziomie tła albo gdy po prostu nie chcemy ciągle odejmować w pamięci :)


Jeżeli chodzi o jednostki pomiaru mamy do wyboru Bq/cm2, cps i µSv/h.W bekerelach na centymetr kwadratowy mierzymy skażenie powierzchni emiterami alfa, w rozpadach na sekundę - emiterami beta, w mikrosiwertach na godzinę - moc równoważnika dawki promieniowania gamma (cyt. za instrukcją obsługi).
Monitor mierzy promieniowanie alfa o energii od 4 MeV, beta od 0,1 MeV (100 keV) i gamma od 0,03 MeV (30 keV). Dla porównania, dozymetry wykorzystujące popularną tubę STS-5/SBM-20 wykrywają betę o energii powyżej 0,5 MeV i gammę 0,06 MeV (600 keV), a alfy nie liczą wcale. Popularny Gamma Scout ma prawie identyczne wyniki, oprócz promieniowania beta (od 0,2 MeV).
Wynik pomiaru ustala się dość szybko i równie szybko spada po odsunięciu źródła. Według moich testów w ciągu 5 sekund od przystawienia do siatki żarowej Auera wynik osiągnął maksymalną wartość dla tego źródła (230 cps), a po szybkim odstawieniu miernika po 5 sekundach z powrotem wskazywał poziom tła naturalnego (2.5 cps). W Polaronie trwało tu dużo dłużej. Precyzer przydaje się, by wynik nie "skakał" zbytnio, ale należy go wyłączyć przed zmianą źródła, gdyż w przeciwnym wypadku uzyskamy pomiar niewiele różniący się od poprzedniego. Zmiana jednostki pomiaru (Bq/cm2/cps/µSv) powoduje wyłączenie precyzera i zresetowanie zapamiętanej wartości tła.


Okienko mikowe miernika osłonięte jest przesuwną klapką oraz dodatkowo metalową kratką o oczkach 8x8 mm. Należy uważać, by nie zanieczyścić wnętrza miernika oraz by żaden ostry przedmiot nie uszkodził okienka mikowego, np. podczas stawiania go na jakiejś powierzchni lub manewrowania źródełkiem amerykowym, które idealnie mieści się między oczkami kratki.


 

Dolny zakres jest bardzo czuły, na poziomie tła pokazuje 0,7-2,5 cps, natomiast górny nie jest zbyt wysoki i potrafi się łatwo przepełnić, zwłaszcza przy pomiarze z otwartą klapką. Zakres mocy równoważnika dawki zawiera się między 0,01 a 99,99µSv/h (0,001-9,99 mR/h), zakres pomiarów aktywności 0,1-1000 Bq/cm2 (0,1-1000cps).
Zasilanie odbywa się z 4 wbudowanych akumulatorów 1,2 V, miernik ładuje się z zewnętrznego zasilacza, wbudowany timer odłącza ładowanie po 14 godzinach. Gdy napięcie akumulatorów znacznie spada, pojawia się migający "minus" przed wynikiem pomiaru. W większości egzemplarzy akumulatory wymagają wymiany, najlepiej na nowsze odpowiedniki. Można wstawić koszyczek z 4 akumulatorkami AA lub nawet AAA. Wtyk ładowarki typu jack 3.5 mono, czasem trzeba wymienić , gdyż fabryczny jest wykonany z kiepskiej jakości plastiku, a gdy styk w gnieździe mocno trzyma, może się urwać końcówka wtyczki.
Do miernika dołączona jest fabryczna ładowarka oraz zapinany na rzep (lub zatrzask) sztywny futerał z paskiem na ramię.



EKO-C dostępny jest bezpośrednio u producenta (ok. 4000 zł) lub bardzo rzadko trafia się używany za 500-1200 zł. Jak to zwykle bywa, czasem otwiera się "worek z dozymetrami", tak jak to było ostatnio z RKP-1-2, wyprzedawanymi przez wojsko-com za 450 zł / szt. :)
Instrukcję obsługi można pobrać na stronie Polon-Ekolab.

Miernik polecam pomimo wysokiej ceny, szczególnie do słabych źródeł oraz emiterów alfa, gdyż mierników z okienkiem mikowym jest dość mało (Gamma Scout za 1400-2200 zł ew. tandetny i zawodny radziecki Expert, pojawiający się ekstremalnie rzadko czy Automess na zachodnim Ebay). Miernik przydaje się też, gdy chcemy sprawdzić, czy nasze miejsce pracy nie zostało skażone fragmentami koszulki żarowej lub farby świecącej z zegara lotniczego (o BHP przy takich pracach napiszę innym razem).













czwartek, 17 lipca 2014

Radiogramy - eksperymentów ciąg dalszy

Zmieniłem papier na bromowy, co zaowocowało wzrostem kontrastu, chociaż chlorowy też był w gradacji "hard". Spróbowałem również robić radiogramy na standardowym filmie 35 mm (potem można odbić w dużym formacje na powiększalniku), niestety materiał miałem częściowo zaświetlony. Użyłem resztek starego mikrofilmu super-orto, który jest bardzo czuły na barwę zieloną i jednocześnie mało czuły na czerwień, co pozwala obrabiać go jak papier, przy czerwonym świetle. Zwykłe filmy panchromatyczne należy obrabiać w całkowitej ciemności, gdyż są czułe na wszystkie barwy. Po inne informacje odsyłam do klasycznych podręczników fotografii - M. Iliński - Materiały i procesy fotograficzne, T. Cyprian - Fotografia - technika i technologia oraz Z. Pekosławski - Fotografia w praktyce amatorskiej

Tarcza od budzika ta co zwykle.
Tutaj po 4 dniach uwidoczniły się nawet drobinki na tarczy.
\Czarna skaza pośrodku od czort wie czego....

U dołu emisja alfa, działa najsilniej na emulsję.

Gdyby docisk był lepszy i klisza nie tak przechodzona, efekt byłby wyraźniejszy...



sobota, 12 lipca 2014

Promieniowanie gamma w Warszawie - gorące plamy

Będąc w Świerku zwróciłem uwagę na radiomapę Warszawy. Zrobiłem fotokopię, a następnie poszukałem lepszej wersji w sieci. Znalazłem ją na stronie NCBJ - do pobrania TUTAJ. Mapa ta, oryginalnie w skali 1:200.000 (1 cm = 2 km), po powiększeniu na komputerze do rozmiaru, w którym zaczyna się pikseloza, zyskuje skalę 1:50.000 (1 cm = 500 m). Arkusz, z którego wykonano reprodukcję ma uszkodzenia i jest w paru miejscach nieostry, tym niemniej, dostarcza paru ciekawych informacji. Rzućmy okiem:
Widzimy cztery obszary o znacznie podwyższonym poziomie promieniowania. Dwa pokrywają się z położeniem elektrociepłowni - Żerań na północy i Siekierki na południu. Trzeci znajduje się... na Kępie Zawadowskiej,  co najmniej 5 km na południe od elektrociepłowni. Czwarty, najbardziej zaskakujący - na Jelonkach, między Powstańców Śląskich a Lazurową, w połowie odległości między Górczewską a Połczyńską. Co ciekawe, dwa ostatnie obszary wykazują najwyższą aktywność, zaznaczoną na fioletowo - a ciepłownie nieco mniejszą, oznaczoną ciemną czerwienią. Zobaczmy na powiększeniu:
Siekierki - czerwień u góry z lewej - i Zawady - fiolet nad Wisłą.

Jelonki - cała prawa strona Powstańców Śląskich i osiedle po lewej stronie.
EC Żerań - na prawym brzegu Wisły - i coś na Bielanach na prawym.


Co ciekawe, na Żeraniu obszar o podwyższonym tle sąsiaduje z obszarem o tle bardzo niskim. Poszczególne kwadraty mają bok ok. 1 km, zatem aby zweryfikować dane z mapy trzeba trochę pobiegać. Póki co odwiedziłem Jelonki, ale pomiary wykazały standardowe tło, zarówno Radiatexem, jak i Polaronem. Następnym razem wyznaczę pewne punkty na mapie, w których wykonam po 5 pomiarów Sosną i postaram się oznaczyć granice "gorącej plamy".

piątek, 11 lipca 2014

Radioaktywne filiżanki

Coś mnie podkusiło, by zerknąć pod śmietnik. I słusznie - w wielkim pudle drobnej ceramiki znalazłem dwie ozdobne filiżanki i parę wazoników. Po przytarganiu łupu do domu odruchowo sięgnąłem po dozymetr. Wazoniki, pomimo żółtej polewy, nie świecą wcale, za to emisję wykazują... filiżanki, a ściślej - ich zielona polewa. Moc dawki na poziomie szkła uranowego, czyli 0,1 mR/h.



Teraz będę zabierał każdą wyrzuconą ceramikę, jaka mi się tylko napatoczy :)
Poniżej krótki filmik:


sobota, 5 lipca 2014

Pomiar promieniowania tła w terenie

Już dawno zamierzałem wypróbować rentgenoradiometr DP-5B w terenie. W końcu jeśli wybiorę się do Czarnobyla, będzie to mój podstawowy sprzęt. Miernik ma bardzo szeroki zakres, od promieniowania tła aż do 200R/h, zatem żadna "gorąca plama" mu nie straszna. Póki co wybrałem się na nasyp kolejowy, aby sprawdzić aktywność tłucznia na podtorzu. Wyniki nie były rewelacyjne, sondę należy prowadzić bardzo powoli i nigdy nie wiadomo, czy chwilowa "zbitka" kilku zliczeń oznacza wzrost aktywności, czy też wynika z charakterystyki przyrządu. Dla pewności miałem Polarona, którym sprawdzałem wszystkie kamienie, wykazujące choć cień podniesionej aktywności. W kilku przypadkach "trafiłem", aczkolwiek wynik nie był imponujący - po prostu zwykły granit. DP-5B jest całkiem wygodny, gdyby nie przedłużka sondy, trochę za krótka przy moim wzroście :) Słuchawki też mogłyby być łatwiejsze w nakładaniu, bez dodatkowego paska. Dobrze, że nie zawiodły "adaptery" zasilające, wykonane z plastikowych rurek wodociągowych i nakrętek. Myślę, że gdyby wybrać się w bardziej aktywne rejony np. Dolnego Śląska, DP-5B byłby bardzo przydatny do długotrwałych poszukiwań promieniotwórczych minerałów. Poniżej parę zdjęć z dwóch eskapad - obie zakończyły się podobnym wynikiem - kamieni kupą :) miło byłoby znaleźć choćby kawałek szkła uranowego albo polewanej ceramiki :)


 Druga wyprawa doczekała się bogatszej dokumentacji, wraz z logiem z Radiatexa:

Dozymetrysta w pełnym ekwipunku bojowym :)
Tereny kolejowe - dużo tłucznia i innych kamulców :)

W pobliskich krzakach sporo gruzu :)
Widać podniesienie tła, ale dużo później w stosunku do czasu przeprowadzania pomiarów :)


Dozymetr indykator Palesse 26K-86 (DBGB-01K)

Radziecki dozymetr, a właściwie indykator promieniowania, jeden z licznych typów produkowanych po awarii w Czarnobylu. Nazwany Palesse, czyli Polesie (nazwa hotelu w opuszczonym mieście Prypeć), a symbol 26K-86 oznacza datę awarii - 26 kwietnia 1986 r. Urządzenie jest zasilane 4 paluszkami R-6 i mierzy w dwóch zakresach - niższym 0,06-1,2 µSv/h (czyli 0,006-0,12mR/h) i wyższym 0,50-12µSv/h (0,05-1,2mR/h). Zakres nie jest zbyt szeroki, niektóre świecące zegary lotnicze mogą go przekroczyć, ale zegarki, siatki żarowe i inne słabe źródła w zupełności mieszczą się w nim :) Podziałka nie jest liniowa, odległości między poszczególnymi wartościami skali nie są identyczne, tylko zwiększają się stopniowo, od 0,01 na początku skali do 0,30 na końcu. Miernik mierzy tylko promieniowanie gamma, zatem przy źródłach beta-promieniotwórczych wynik może być zaniżony, choć zależy to od energii emitowanych cząstek. 
Urządzenie po włączeniu przeprowadza procedurę kontrolną, która trwa kilka minut, w tym czasie zapalają się kolejne diody, aż wreszcie wynik pomiaru zatrzymuje się na bieżącej wartości. Każda zliczona cząstka jest sygnalizowana dźwiękiem i błyśnięciem diody. Pierwszy zakres oznaczony jest "izmier", drugi "poisk", przełącza się je przyciskiem obok włącznika, odpowiednie oznaczenia umieszczone są też na skali.
Dozymetr ten pojawia się dość rzadko na rynku, ostatnio był wielki "wysyp" na forum Strefazero.org. Jest to sprzęt raczej kolekcjonerski z racji niewielkiego zakresu, mało dokładnej skali i długiego czasu osiągania gotowości do pracy. Obudowa jest dość duża, co nie ułatwia posługiwania się przyrządem.



Na koniec filmik z pracy sprzętu - jak widać, często brakuje mu zakresu:


czwartek, 3 lipca 2014

Kontrolne źródła promieniowania

Do niektórych przyrządów dozymetrycznych dołączano kontrolne źródła promieniowania, mające umożliwić szybką i niezawodną kontrolę działania przyrządu i dokładności wskazań. Stosowano je przede wszystkim w miernikach wojskowych, rzadziej cywilnych. Źródła zawierały zwykle stront-90, emitujący "czyste" promieniowanie beta, łatwe do wytłumienia metalową obudową. Rzadziej stosowano kobalt-60, emitujący również promieniowanie gamma. Kobalt-60, mający czas połowicznego rozpadu 5,7 roku, stosunkowo szybko traci swoją aktywność - przyjmuje się, że po 10 okresach półrozpadu aktywność spada do zera -  stąd źródła stosowane np. w radiometrach DP-11B z lat 50. nie wykazują dającej się zmierzyć aktywności.

Źródło od DP-11B w oryginalnym mocowaniu we wnętrzu skrzyni transportowej.
Źródło od DP-11B z 1957 r., w 2014 r. nie wykazuje nawet śladowej aktywności.
Inny egzemplarz, równie martwy.

Źródła z kobaltem stosowano również w "kieszonkowych" radiometrach RK-67 (aktywność wg. instrukcji 18,5kBq).
RK-67 ze źródełkiem zamontowanym na sondzie (zdjęcie dzięki uprzejmości Sprzedawcy).
W wojskowych miernikach stosowano stront-90 - w radzieckich była to "pastylka" typu B-8, montowana zarówno w rentgenoradiometrach DP-5B, jak i rentgenometrach DP-63A. Mierniki DP-5W miały dużo mniejsze źródełko, montowane w obrotowej obudowie sondy pomiarowej - podczas testu należało obrócić obudowę, by ustawiła się naprzeciwko okienka pomiarowego - gruby metal zapobiegał wydostaniu się promieniowania na zewnątrz.
Znajdź pastylkę B-8 :)

W polskich miernikach DP-66 stosowano dużo większe źródła, sygnowane przez IBJ i wyposażone w numer seryjny (nominalna aktywność 10 µCi). Osłaniała je wątła blaszka na zawiasie, spod której promieniowanie siało na boki. Z umieszczania kontrolek zrezygnowano w rentgenoradiometrze DP-75, który był ostatnim wyrobem z tej serii.

Pokrywka futerału od DP-66.
DP-66

DP-66M

Pokrywa futerału od DP-75 - jak widać, źródełka nie przewidziano :(