niedziela, 26 października 2014

Radiogramy - cz. III (chwilowo ostatnia)

Dziś wywołałem radiogramy, które nastawiłem jeszcze przed pójściem na urlop, czyli pod koniec sierpnia. Długi czas naświetlania był konieczny, gdyż jako źródeł użyłem mało aktywnych szybek i ramki od lotniczych zegarów. Szybki pochodziły od paliwomierza i wariometru, ramka tylko od tego drugiego. Wszystkie elementy zostały obłożone z obu stron papierem fotograficznym formatu 9x14 cm, dociśnięte i schowane w metalowym pudełku, zakrytym na wszelki wypadek ciemną tkaniną. Pudełko leżało na półce pod sufitem, aby uniknąć przesuwania i drgań. Efekty widać na poniższych zdjęciach - umieszczam skany w oryginalnej kolorystyce oraz po konwersji do skali szarości. Kremowy odcień może być wywołany przez zużytą chemię albo inne błędy obróbki :
Ramka - widać, gdzie jest pył!
Druga strona ramki - lustrzane odbicie w/w.
Szybka wariometru - jedna strona - widać odciski wskazówki!
Szybka wariometru - druga strona.
Szybka paliwomierza - widać środkowy kolorowy krążek.

Po podkręceniu w Fotoszopie (autokontrast) od razu lepiej widać punkty o podwyższonej aktywności oraz zarys całego szkiełka.

Póki co nie przewiduję więcej radiogramów - co miałem odbić, to odbiłem - choć chciałbym przetestować szkło uranowe, ale czas naświetlania mógłby wynieść ok. roku - i przez ten czas nie mógłbym używać szkła do innych eksperymentów...

piątek, 17 października 2014

Prof. Zbigniew Jaworowski (1927-2011)

Dziś mija 87. rocznica urodzin Zbigniewa Jaworowskiego, lekarza radiologa, naukowca i taternika. Profesor, najbardziej znany ze swoich wypowiedzi podczas katastrofy w Czarnobylu, jest postacią dość kontrowersyjną. Zatrudniony był w Instytucie Onkologii w Gliwicach, Instytucie Badań Jądrowych, Centralnym Laboratorium Ochrony Radiologicznej. Reprezentował Polskę w UNSCEAR, podczas awarii w Czarnobylu został członkiem Komisji Rządowej ds. Skutków Katastrofy.
Miałem możliwość korespondowania z nim podczas pisania mojej magisterki. Chciałem przeprowadzić z nim wywiad, ale niestety odmówił. Pamiętam, że temat mojej pracy (Propagandowe techniki ukrywania katastrofy...) uznał za politycznie zmanipulowany - i jak się domyślam, odsądzający PRL od czci i wiary. Profesor bardzo chwalił polską sieć ostrzegania przed skażeniami i sprawnie przeprowadzoną akcję z płynem Lugola, twierdząc jednocześnie, że dziś nie byłaby ona możliwa, a i sama sieć poszła w rozsypkę.
Do tej pory żałuję, że nie podesłałem mu kopii materiałów cenzury (Główny Urząd Kontroli Prasy, Publikacji i Widowisk ze słynną siedzibą przy ul. Mysiej), przechowywanych w Archiwum Akt Nowych. Kolejne teczki, opisane jako "Informacje o bieżących ingerencjach" zawierają szczegółowe opisy cięć cenzury oraz informacje o wycofanych artykułach. Chętnych odsyłam do mojej pracy, nie będę tu jej streszczał.
Powinienem też zapytać o konfiskatę aparatury dozymetrycznej, przeprowadzoną przez SB zaraz po katastrofie. Sprzęt zarekwirowano w większości placówek naukowych zajmujących się fizyką jądrową lub radiochemią. Ocalały urządzenia znajdujące się w naprawie oraz te w pomniejszych placówkach. Dysponuję trzema relacjami. Jedna dotyczy radiologa ze szpitala, który zmierzył podwyższenie tła za pomocą radiometru RK-67 - krzaki na dziedzińcu placówki wykazywały 10x wzrost radiacji. Druga wspomina o spektrometrze rentgenowskim, który zawyżał wynik pomimo kolejnej wymiany lampy. Trzecia to ogólna relacja mojego ojca, pracownika Wydziału Biologii. Myślę, że gdyby popytać, znalazłoby się więcej wspomnień, a i w aktach MSW powinny być jakieś wzmianki.
***
Profesor zmarł 12.11.2011 r., zatem nie wiem, czy  zdążył zapoznać się ze skrótem mojej pracy, opublikowanym w Dziejach Najnowszych (luty 2011).
Zbigniew Jaworowski stał na stanowisku, że akcja podania płynu Lugola dzieciom i młodzieży została przeprowadzona "na wyrost", gdyż nie było bezpośredniego zagrożenia - aczkolwiek nie znając dokładnego zasięgu skażeń wolano zabezpieczyć się "na zapas", gdyby rozmiar skażeń okazał się dużo większy. Płyn podano dzieciom, młodzieży i kobietom w ciąży, czyli łącznie kilku milionom osób. Oczywiście najpierw karetki pogotowia porozwoziły specyfik po domach działaczy partyjnych oraz funkcjonariuszy milicji i wojska (wiadomo - są równi i równiejsi). W niektórych miejscach płynu zabrakło, w innych dzieci musiały czekać pod gołym niebem, co nie było najlepszym pomysłem. Ogólnie akcja została przeprowadzona bardzo sprawnie - i zapasy przygotowane na wypadek wojny jądrowej na coś się przydały:)
Z drugiej strony nie odwołano pochodów pierwszomajowych, co spowodowało reakcję niektórych gazet ("ciąganie na pochód opitych lugolem dzieci") i nie wysłano na ulice miast polewaczek, mogących spłukać radioaktywny opad. Nawet brak działań był wywołany faktycznie niskim poziomem skażeń (czy raczej obawą przed sianiem paniki), to zostało to odebrane w społeczeństwie jako wyraz lekceważenia zdrowia obywateli.
 ***
Wypowiedzi na temat poziomu skażeń po awarii w Czarnobylu to nie jedyne kontrowersyjne wypowiedzi Profesora. Podobnie wypowiadał się w kwestii globalnego ocieplenia, choć jego prace poddane zostały krytyce. Sam jestem w tej kwestii dość sceptyczny, ale trudno wyrobić sobie jednoznaczny pogląd wobec tylu sprzecznych głosów w tej sprawie.

niedziela, 12 października 2014

Radon - radioaktywny gaz z kopalni i piwnic

Skoro jesteśmy już przy pierwiastkach z szeregu uranowo-radowego, warto omówić jeden z częściej występujących w naszym życiu izotopów, a mianowicie radon-222. W przeciwieństwie do większości znanych nam radioizotopów radon jest gazem, w dodatku szlachetnym, czyli niewchodzącym (teoretycznie*) w reakcje chemiczne. Powstaje jako efekt przemian promieniotwórczych z radu-226, powstającego na skutek promieniotwórczych przemian uranu. Rad zawarty jest w minimalnych ilościach w związkach uranu, a zatem i w minerałach zawierających uran, m.in. w granicie. Zatem, wszędzie, gdzie jest rad, pojawia się od razu radon, zwany kiedyś"emanacją" radu. Dawniej wszystkie izotopy miały swoje nazwy od pierwiastków, z których powstały - Rn-222 „radon”, Rn-220 – „toron” (symbol Tn) i Rn-219 – „aktynon” (An), dopiero w 1923 r. nazwę pierwiastka ustalono na radon, od najtrwalszego izotopu. Spośród 27 izotopów 80% stanowi radon-222 o czasie połowicznego rozpadu 3,8 doby. Nie jest to długożyciowy izotop, ale przy jego ciągłym powstawaniu stężenie utrzymuje się na względnie stałym poziomie, zwłaszcza że aktywność pochodzi też od krótkożyciowych produktów rozpadu radonu.
Radon jest gazem cięższym od powietrza, zatem gromadzi się we wszelkiego rodzaju piwnicach, kopalniach, szybach itp. Do piwnic przenika z gruntu poprzez różnego rodzaju szczeliny w podłogach i ścianach. Budynki, dzięki efektowi kominowemu (ogrzane powietrze unosi się), działają jak swego rodzaju pompy, zasysając radon z piwnic na wyższe kondygnacje. Również materiały budowlane użyte do budowy ścian nośnych mogą emitować radon, dlatego dopuszczalne stężenie radonu w budynkach jest regulowane normami prawnym. Starsze budynki (sprzed 1998 r.) mają normę 400 Bq/m3, nowsze 200. WHO zaleca nawet 100 Bq/m3, stosowne regulacje przewiduje też Unia Europejska.
Radon przenika do wód gruntowych oraz cieków wodnych przepływających np. przez kopalnie. Wody radoczynne są stosowane w lecznictwie w wielu polskich uzdrowiskach. Ich działanie opiera się na teorii hormezy radiacyjnej, zakładającej, że niewielkie dawki promieniowania pobudzają procesy naprawcze ludzkiego DNA.
W czasach "radowego szaleństwa" używano inhalatorów z radonem jako środka przeciwko chorobom płuc. Promieniowanie radonu i jego produktów rozpadu zabijało bakterie odpowiedzialne za schorzenia, ale jednocześnie wywoływało zmiany nowotworowe. Z kolei specjalne naczynia z uranową polewą miały nasycać wodę radonem (tzw. radium ore revigator).

https://en.wikipedia.org/wiki/Radium_Ore_Revigator#/media/File:Revigorator.jpg

Inhalatorium radonowe - jedno z kilku na świecie - działało w Polsce w Kowarach, w dawnych kopalniach uranu. Prowadzony pod kontrolą proces inhalacji powietrzem zawierającym niewielkie ilości radonu, a do tego wolnym od alergenów, ma działanie podobne do kąpieli w wodach radoczynnych, choć działa głównie na płuca. Więcej informacji TUTAJ i TUTAJ.  Obecnie inhalatorium nie działa z powodu zawalenia się chodnika doprowadzającego radon. Archiwalne zdjęcia autorstwa Grażyny Rutowskiej ze zbiorów NAC:




Pomimo zastosowania w lecznictwie z radonem należy być ostrożnym. Radon emituje cząstki alfa, przez co stanowi zagrożenie dla zdrowia w przypadku dłuższego narażenia. Zasięg tych cząstek w powietrzu jest niewielki, nie są też w stanie przeniknąć naskórka skóry, lecz w płucach mogą bombardować tkanki bezpośrednio, powodując zmiany nowotworowe. W dodatku produkty rozpadu radonu są ciałami stałymi, zatem jeśli akurat dany atom ulegnie rozpadowi w naszych płucach, to jego radioaktywne stałe produkty (polon, ołów, bizmut, tal) osiądą w oskrzelach i pęcherzykach płucnych, napromieniowując je.
Ważne jest zatem wietrzenie pomieszczeń i uszczelnianie wszelkiego rodzaju szczelin i pęknięć w piwnicach. Radon jest emitowany również przez wyroby zawierające farbę radową - farbę świecącą w zegarach, zegarkach i innych miernikach. Pokryta radową farbą skala od DP-63A emituje go tyle, że miernik Pico-Rad wskazuje 50.000 Bq/m3 (dla porównania w moim pokoju 18 Bq/m3 przy średniej dla powietrza 10 Bq/m3). Co więcej, Radon i produkty rozpadu na zasadzie dyfuzji mogą wnikać w strukturę elementów niezawierających farby (szkło, oprawka), powodując ich radioaktywność. Dwa posiadane przeze mnie szkła od lotniczych wskaźników wykazują śladową aktywność pomimo wielokrotnego mycia nawet agresywnymi rozpuszczalnikami (alkohol, aceton) Oczywiście, część promieniowania pochodzi pewnie od drobin farby, natomiast pomimo wielokrotnego mycia nie udało się aktywności usunąć i jest ona silniejsza od jednej strony. Pomiar radonu w powietrzu jest dość utrudniony z racji jego małego stężenia i niewielkiego zasięgu emitowanych cząstek alfa, ale można dokonać sorpcji na węglu aktywnym i po ok. 24-48 godzinach przeprowadzić pomiar, zalewając sorbent płynnym scyntylatorem i mierząc powstałe w ten sposób błyski światła (scyntylacje). O pomiarach stężenia radonu napiszę innym razem :)




---------------------------------------------------------
* - Gazy szlachetne (helowce) znane są z tego, że nie tworzą żadnych związków chemicznych, gdyż nie mają wolnych orbitali elektronowych, które mogłyby umożliwić tworzenie wiązań. Jednakże w chwili obecnej udało się wytworzyć związki większości gazów szlachetnych, za wyjątkiem dwóch pierwszych - helu i neonu. Wymagało to użycia bardzo aktywnych reagentów (fluor) i niskich lub wysokich temperatur. Co ciekawe, najbardziej reaktywny okazał się radon, mający największą masę atomową. Znany jest fluorek i chlorek radonu, choć ulegają szybko rozpadowi z racji jego wysokiej radioaktywności. 

środa, 8 października 2014

Izotopy wokół nas - superciężki wodór (tryt)

Tryt jest jedynym promieniotwórczym izotopem wodoru, najlżejszym z radionuklidów i najcięższym z izotopów wodoru. W jego jądrze znajduje się jeden proton i dwa neutrony. Dla przypomnienia, "zwykły" wodór (znany też jako prot) ma w jądrze jeden proton, zaś jego cięższy izotop deuter - proton i neutron.
Tryt powstaje w znikomych ilościach w atmosferze na skutek działania promieniowania kosmicznego. Większe ilości powstają w reaktorach jądrowych oraz podczas eksplozji nuklearnych. Tryt można otrzymać syntetycznie bombardując neutronami lit (zarówno izotopy Li-6 i Li-7). Czas połowicznego rozpadu trytu wynosi 12 lat. Tryt ulega rozpadowi beta minus do helu-3, a energia emitowanych cząstek wynosi zaledwie 0,018 MeV (dla porównania - jod-131 - 0,9 MeV, stront-90 0,546 MeV, cez-137 0,512 MeV energii cząstek beta). 

Wpływ na zdrowie
Pomimo tak niskiej energii promieniowania tryt wykazuje znaczną radiotoksyczność, a jego współczynnik wagowy promieniowania wynosi 2 (promieniowanie beta ma zwykle QF=1, czyli 1Gy odpowiada działaniu biologicznemu 1Sv, ale dla trytu 1Gy = 2 Sv). Toksyczność trytu związana jest z jego właściwościami chemicznymi. Radioaktywny wodór wypiera zwykły wodór z wody i węglowodanów. Z wodą tryt tworzy wodę trytową (T2O), która jest wysoce korozyjna i miesza się w dowolnych proporcjach z lekką wodą (H2O). Rozcieńczona woda trytowa zawiera związek o wzorze sumarycznym HTO (w którym jeden z atomów wodoru jest ciężki i promieniotwórczy, a drugi nie). Usuwanie wody trytowej z organizmu trwa od tygodnia do dwóch i można ją przyspieszyć przez zwiększenie ilości przyjmowanych płynów (do 3-4 l/dzień). Zimą wydalanie trwa dwa razy dłużej. Nie ma więc bezpośredniego zagrożenia w razie jednorazowego przyjęcia niewielkich ilości trytu. Tryt nie jest szkodliwy, gdy znajduje się poza organizmem człowieka, ponieważ jego promieniowanie nie jest w stanie przeniknąć przez sam naskórek skóry. Również pomiar tego promieniowania jest mocno utrudniony - nawet starsze mierniki EKO-C z okienkiem mikowym nie są w stanie go wykryć, udaje się to tylko za pomocą nowych wersji, z mniejszą gęstością powierzchniową okienka. 

Zastosowanie
Tryt jest obecnie stosowany zamiast radu w różnego rodzaju elementach świecących, które muszą być niezależne od zasilania i nie potrzebować naświetlenia z zewnątrz (tak jak popularne farby okresowego świecenia, świecące pewien czas po oświetleniu). Trytem pokrywa się przyrządy celownicze broni strzeleckiej (w tym celowniki optyczne oraz kątomierze artyleryjskie), kompasy, zegarki, tablice ostrzegawcze, a także popularne ostatnio świecące breloczki. Tryt musi być zamknięty w grubej plastikowej osłonce, gdyż jako izotop wodoru potrafi przeniknąć przez najmniejszą nieszczelność. Światła trytowe działają na takiej samej zasadzie jak dawna farba radowa - promieniowanie trytu wywołuje świecenie fosforowych luminoforów o różnych kolorach. 
 Zagrożenie od takiej farby jest praktycznie zerowe - plastik i otaczające powietrze skutecznie tłumią słabe promieniowanie beta oraz śladowe promieniowanie rozproszenia (tzw. Bremmstrahlung), powstające w wyniku uderzenia cząstek beta w przeszkody na ich drodze.
  • Kompasy trytowe produkuje m.in. firma Cammenga, zawierają one 120 mCi trytu i są oznaczone symbolem radioaktywności oraz ostrzeżeniem "controlled disposal required" (konieczność utylizacji po zużyciu). Kompasy te pojawiają się na Allegro, koszt ok. 100-150 zł.
  • Zegarki z trytowym źródłem światła są dość drogie (od kilkuset do kilku tysięcy zł), jednym z tańszych modeli, produkowanym na potrzeby wojska, jest Luminox Navy Seal. Do droższych zalicza się Diver Davosa, czasem można też nabyć same tarcze ze świecącymi pałeczkami z trytem.
  •  Breloczki z trytem kosztują ok. 50 zł na Allegro i mogą służyć do testowania czułości niektórych radiometrów (głównie tych wyposażonych w okienko mikowe).  Wydają się bardziej przydatne do tego celu z racji większej koncentracji trytu w jednym miejscu.
  • Celowniki (muszki) do strzelań nocnych, produkowane kiedyś do kbk Beryl i Tantal, są dosyć tanie (28-35 zł), ale zawarty w nich tryt dawno stracił zdolność świecenia. Przykładowa muszka tego typu wygląda jak poniżej - widać nawet symbol "uwaga, radioaktywność":


niedziela, 5 października 2014

radioaktywna busola (kompas) Adrianowa

Busola Adrianowa, wprowadzona na wyposażenie carskiej armii w 1907 r., była używana przez dziesięciolecia zarówno w Armii Czerwonej, Ludowym Wojsku Polskim, jak również w harcerstwie i różnego rodzaju organizacjach paramilitarnych. Busola była noszona na ręku jak zegarek, posiadała obrotowy pierścień z muszką i szczerbinką oraz blokadę igły. Koniec igły i znaczniki kierunków były pokrywane farbami świecącymi, co czyni z busoli wygodne i łatwo dostępne źródło promieniowania.
Żeby jednak nie było zbyt prosto, busola występuje w kilku wersjach
  1.  radziecka, powojenna, sygnowana "A" w kółku, z paskiem przewleczonym przez wycięcia w plastikowym dnie obudowy i z chromowaną igłą, oznaczenia kierunków rosyjskie, nie wykazuje promieniowania,
  2. polska, powojenna, sygnowana SZMO + rok produkcji, z mosiężnymi uszkami do paska i igłą malowaną na czarno, oznaczenia kierunków polskie, emituje do 1mR/h gammy,
  3. harcerska, z pierścieniem wykonanym z plastiku i igłą chromowaną, bez elementów fosforyzowanych,
  4. radziecka wojenna, podobna do powojennej, zwykle bardziej sfatygowana, danych o emisji brak, aczkolwiek powinna świecić, podobnie jak zegary czołgowe z tego okresu.
Z lewej polska, z prawej radziecka.
Z prawej polska, sygnowana SZMO, z lewej radziecka, sygnowana (A) i cyfry dzielone kreską.
 Busole obu typów trafiają się na targach w cenie 8-30 zł, w busolach polskich emisja waha się pomiędzy poszczególnymi egzemplarzami - jedna z moich daje 0,5mR/h, druga 0,6mR/h. Dziwne, że  ZSRR szybciej zrezygnowano z zastosowania farby radowej w busolach niż w Polsce. Z drugiej strony zegary lotnicze malowano farbą radową w obu krajach aż do lat 70.
Poniżej, dzięki uprzejmości Sprzedawcy, fotka polskiego kompasu, produkcji Śląskich Zakładów Mechaniczno-Optycznych (SZMO). Kompas jest tu oznaczony jako "harcerski".

I na koniec odwieczne pytanie - czy to jest szkodliwe? Plastikowy spód kompasu nie tłumi promieniowania tak dobrze jak metalowy dekiel zegarka, sama emisja jest też silniejsza, jednakże dawka, jaką można bezpiecznie przyjąć na kończyny jest dużo większa niż w przypadku innych narządów. Nie ma się zatem czego obawiać! Dużo większym zagrożeniem były świecące markery montowane na hełmach żołnierzy podczas II wojny. Ich aktywność wahała się między 5 a 15uCi, a moc dawki między 10 a 40mR/h. Ale o tym innym razem :)

środa, 1 października 2014

Antyatomowe lobby w natarciu

Idąc przez miasto zauważyłem takie oto plakaty, rozklejone na latarniach w Al. Solidarności (niegdyś Świerczewskiego). Było ich dość sporo i biły po oczach jaskrawoczerwoną barwą z dość prostą symboliką:


Argumentację przeciwników energetyki jądrowej znokautowałem w innym poście.  Daleki jestem od spiskowych teorii dziejów, ale ktoś tutaj kręci niezłe lody na antyatomowej psychozie.
Duży skrót dla leniwych. 
Nasza energetyka stoi na węglu. Krajowy jest drogi, rosyjski uzależnia nas od wschodniego sąsiada. Elektrownie węglowe emitują dymy i pyły, a ich żużel zawiera substancje promieniotwórcze. Do stosowania elektrowni wodnych nie mamy warunków naturalnych i pełnią one funkcję pomocniczą. Elektrownie słoneczne nie mają racji bytu przy tej liczbie pochmurnych dni w roku? Wiatraki emitują hałas, szpecą krajobraz, stanowią zagrożenie dla ptactwa i ludzi, poza tym generowana moc jest dość niska - i zależna od zmiennych warunków meteorologicznych. Oczywiście, do zasilania pojedynczych gospodarstw alternatywne źródła są dobrym pomysłem, choć i tak wymagają wspomagania z sieci energetycznej w razie niekorzystnych warunków lub nadzwyczajnego poboru mocy. Ale są różnego rodzaju odbiorcy, którzy wymagają stałego dopływu ogromnych mocy - i takie moce zapewni tylko atom. Wolałbym by w szpitalu nie zgasło światło w czasie operacji, bo słońce przestało świecić lub wiatr ucichł.
Kwestia bezpieczeństwa. Reaktory są coraz bardziej nowoczesne, niektóre są tak projektowane, że wzrost temperatury powoduje automatyczny spadek mocy. Nie jesteśmy regionem aktywnym sejsmicznie jak Japonia, więc nie grożą nam katastrofy naturalne. Reaktor nie może wybuchnąć jak bomba atomowa, może się najwyżej przegrzać, natomiast nie będzie eksplozji z grzybem jak w Hiroszimie (wbrew temu, co usiłują wmówić niektórzy "aktywiści"). Paliwa jądrowego potrzeba zdecydowanie mniej niż węgla (20 ton odpowiada 3 mln ton węgla), dodatkowo nadaje się w znacznej części do powtórnego przerobu. A tak poza tym, to jesteśmy otoczeni elektrowniami jądrowymi u naszych sąsiadów, nieraz w bezpośredniej bliskości naszych granic - do tej pory, poza Czarnobylem, nic się nie wydarzyło. Co do samego Czarnobyla, zawiodła zarówno technika, jak i ludzie. Ale takich reaktorów już się nie produkuje i nie eksploatuje.
Główną przyczyną oporu wobec energetyki jądrowej jest brak wiedzy i potoczne, kształtowane przez filmy, przesądy i prasę brukową wyobrażenie o kwestiach związanych z promieniotwórczością. Do tego nasze kochane polskie "ja i tak wiem lepiej". Przecież wiadomo, że każdy Polak zna się na wszystkim, od piłki nożne po ekonomię i politykę międzynarodową. Co tam mu będą fizycy ględzić....