Dozymetr RKSB-104"Radian" (РКСБ-104 Радян) - recenzja

Tym razem testujemy ostatni z trzech najpopularniejszych kieszonkowych radiometrów beta-gamma produkowanych w ZSRR po katastrofie w Czarnobylu. RKSB-104 (РКСБ-104), sygnowany niekiedy dodatkowo "Radian", produkowany był przez zakłady Belwar na ob. Białorusi. Eksportowano go też na Zachód, głównie do Niemiec, pod oznaczeniem Radian-104 (dystrybutor Westfalia Technica) lub Voltcraft HS-036. 

Detektorami promieniowania są dwa liczniki SBM-20, rozstawione szeroko, na podobną odległość jak w "szerokich" wersjach ANRI Sosna. 

Przy pomiarze promieniowania gamma liczniki są osłonięte klapką z cienkimi miedzianymi filtrami oraz... pudełkiem transportowym, w którym przechowywany jest dozymetr (!). Tak, to nie żart, instrukcja wyraźnie wskazuje, że aby zmierzyć samą emisję gamma, musimy dozymetr z zamkniętą klapką umieścić na pudełku i cały ten zestaw skierować w stronę źródła lub położyć na badanej powierzchni:

Jest to bardzo nieergonomiczne rozwiązanie i trudno znaleźć dla niego uzasadnienie - jakby nie wystarczyło po prostu zwiększyć grubości filtrów? 

RKSB-104 pracuje w trybie przelicznikowym, czyli zlicza impulsy przez określony czas, po czym wyświetla wynik, sygnalizowany dodatkowo dźwiękiem, a po kilku sekundach cykl się powtarza. Nie jest to więc dozymetr uśredniający, taki jak Polaron, i jego zastosowaniem będą raczej pomiary porównawcze niż poszukiwanie źródeł - więcej w notce "Przelicznik czy integrator".

Do dyspozycji mamy cztery tryby pracy:

1. pomiar równoważnika mocy dawki promieniowania gamma w µSv/h w zakresie 0,1-99,99 µSv/h
2. pomiar gęstości strumienia cząstek beta w rozp/s/cm2 od 0,1 do 99,99 rozp/s/cm2, czyli 6-6000 rozp/min/cm2
3. pomiar aktywności cezu-137 w Bq/kg od 2000 do 2000000 Bq/kg
4. dozymetr progowy z akustyczną sygnalizacją przekroczenia progu mocy dawki wybranego pośród wartości od 0,1 do 16 µSv/h

Tryb pracy zmieniamy za pomocą MIKROPRZEŁĄCZNIKÓW, umieszczonych na spodzie (!) przyrządu pod klapką z filtrami. Przełączniki są małe i zwykle przestawiają się po dwa na raz, jeśli usiłujemy je ustawić paznokciem. Najlepiej przełączać je małym śrubokrętem, oczywiście uważając, by ich nie uszkodzić. 

Przełączniki mają następujące oznaczenia (od góry):

• Am - aktywność właściwa cezu-137 w produktach (Bq/kg)
• φ - strumień cząstek beta (rozp./s/cm2)
• Ḣ - równoważnik mocy dawki promieniowania gamma (µSv/h)
• БД - wyłącza przetwornicę WN - do pracy z sondą zewnętrzną mającą własne zasilanie (?)
• 100, 200, 400, 800 - progi, ustawiamy je tylko wtedy, gdy miernik pracuje jako dozymetr progowy.

Zapamiętanie układu też nie jest rzeczą łatwą, ale rozwiązałem ten problem, przyklejając malutką ściągawkę na wewnętrznej stronie klapki filtra:

Ściągawka z ustawieniami mikroprzełączników - po pewnym czasie można zapamiętać 

Nie są to jedyne elementy sterujące dozymetru. Ma on jeszcze na panelu przednim trzy przesuwne przyciski - czerwony to włącznik (S1 w instrukcji), jego przesunięcie na pozycję ВКЛ. włącza przyrząd i od razu rozpoczyna pomiar. Nad nim znajduje się przełącznik rodzaju pracy (S2) - w położeniu РАБ dokonujemy pomiaru wszystkich wartości: równoważnika mocy dawki (Ḣ), strumienia cząstek beta (φ) i aktywności cezu-137 (Am). Jeśli zaś chcemy włączyć tryb dozymetru progowego, przesuwamy ten przycisk na pozycję ДЕЖ (ustawiwszy wcześniej mikroprzełączniki jak na rysunku wyżej). 

Ostatni przycisk (S3) wydłuża dziesięciokrotnie czas pomiaru, co jest bardzo przydatne przy pomiarze słabych źródeł. W zależności od trybu standardowy i wydłużony czas pomiaru wynosi:

• 28 i 280 s (moc dawki, dozymetr progowy)
• 18 i 180 s (strumień beta)
• 40 i 400 s (aktywność Cs-137)

W zależności od czasu pomiaru wybieramy inny mnożnik, przez który mnożymy wartość na wyświetlaczu. Musimy tak robić, ponieważ wyświetlacz nie ma przecinków (!). 

Przy czasie pomiaru 18 i 28 s wynik mnożymy przez 0,01, zaś przy 180 i 280 s przez 0,001. Mnożniki są te same dla mocy dawki i aktywności beta, tylko dla pomiaru aktywności cezu-137 wynoszą odpowiednio 20 i 200. Na obudowie dość łopatologicznie zaznaczono kolorami, która jednostka odpowiada któremu trybowi i jakie mnożniki należy stosować. Instrukcja nawet podaje expressis verbis, co to są "znaczące cyfry" wyświetlacza - chodzi o to, by pominąć początkowe zero lub zera, czyli 0100 = 100, 0009 = 9 itp. Dla pomiaru mocy dawki wygląda to następująco:

Do tego sposobu wyświetlania można się po chwili przyzwyczaić i dodawać w pamięci przecinek - przy pomiarze w czasie standardowym dodajemy go pośrodku wyświetlacza, zaś przy wydłużonym między pierwszą a drugą cyfrą z lewej. Tym niemniej, dla początkującego użytkownika może to być kłopotliwe.

***

Czułość dozymetru jest bardzo dobra dzięki zastosowanym licznikom G-M typu SBM-20, znanym choćby z Sosny czy Polarona. Rejestrują one promieniowanie beta od 500 keV i gamma od 60 keV, co wystarcza dla przeważającej większości "domowych" źródeł. RKSB-104 bez problemu wykrywa promieniowanie słabych źródeł, takich jak granit, związki potasu, płytki podłogowe, cegły, popiół, szkło kryształowe, niskoaktywne szkło uranowe itp. Możliwość wydłużenia czasu pomiaru znacznie zwiększa jego dokładność, szczególnie przy źródłach o niskich aktywnościach. 

Nieco mylący może być pomiar aktywności beta rozpadach na sekundę z centymetra kwadratowego, zamiast powszechnie stosowanych rozpadów na minutę. Jest to jeden z nielicznych dozymetrów korzystających z tej jednostki i musimy pamiętać, by wynik mnożyć przez 60, dla uzyskania rozpadów na minutę.

RKSB-104, podobnie jak RKS-20.03 Prypeć i ANRI Sosna, był przewidziany do mierzenia aktywności cezu-137 w produktach żywnościowych, skażonych po katastrofie w Czarnobylu. W tym celu należało najpierw w trybie Am zmierzyć aktywność czystej wody, nalanej do połówki plastikowego pudełka od dozymetru:

Następnie wodę wylewano, a kuwetkę napełniano badanym produktem i powtarzano pomiar. Dla zwiększenia dokładności zalecano wykonanie pięciu pomiarów i obliczenie średniej arytmetycznej. Od tej wartości należało odjąć zmierzone wcześniej tło. Problem w tym, że normy skażenia żywności cezem-137 wynosiły 600 Bq/kg przy produktach dla dorosłych i 370 Bq/kg dla dzieci, a zakres pomiarowy RKSB-104 zaczynał się od 2000 Bq/kg. Miernik ten był więc w stanie wykryć jedynie silne skażenia, znacznie przekraczające normę, np. dziczyznę pozyskaną nielegalnie w okolicach Czarnobyla. W przypadku innych produktów pomiar nie był skuteczny, gdyż często stosowano "rozcieńczanie" skażeń przez mieszanie żywności skażonej z czystą, celem obniżenia łącznej aktywności. Zdarzały się oczywiście wyjątki, np. używanie silnie skażonego mięsa do produkcji drogiej kiełbasy, gdyż... ludzie jedzą jej mniej. 

Włączanie trzech omówionych do tej pory trybów przedstawiłem na tym filmie:

Ostatnim trybem, o którym warto wspomnieć, jest dozymetr progowy, którego próg alarmowy możemy ustawiać w zakresie od 0,1 do 1,6 µSv/h co 0,1 µSv/h oraz od 1 do 16 µSv/h co 1 µSv/h. Ten tryb włączamy, przesuwając przełącznik rodzaju pracy (S2) na pozycję ДЕЖ - jest to jedyny tryb, wymagający użycia tego przełącznika, pozostałe pracują w pozycji РАБ. Mikroprzełączniki trybu pracy (górne) ustawiamy jak do pomiaru gamma. Następnie programujemy wartość progu za pomocą odpowiedniej kombinacji czterech dolnych mikroprzełączników, oznaczonych cyframi 100, 200, 400 i 800. Jeśli wartość progu chcemy wybrać w zakresie 0,1-1,6 µSv/h, wówczas przełącznik czasu pomiaru (S3) ustawiamy w dolne położenie (280 s), zaś dla zakresu 1-16 µSv/h w górne (28 s). 

W tym trybie RKSB-104 mierzy moc dawki promieniowania gamma, resetując pomiar od razu po zakończeniu każdego cyklu, może więc służyć jako namiastka dozymetru uśredniającego - nie musimy czekać na zakończenie wyświetlania wyniku i rozpoczęcia nowego pomiaru, jak to ma miejsce w trybie pomiaru mocy dawki.

Dozymetr progowy to najrzadziej wykorzystywana funkcja RKSB-104, szczególnie wobec długiego (280 s) czasu pomiaru dla progów między 0,1 a 1,6 µSv/h, czyli w zakresie typowym dla warunków normalnych. Przypomnijmy, że tło naturalne w Polsce wynosi od 0,1 do 0,2 µSv/h, zaś próg alarmowy w większości współczesnych cywilnych dozymetrów ustawiony jest na 0,3-0,6 µSv/h w odniesieniu do narażenia całego ciała [LINK].

Miernik posiada gniazdo sondy zewnętrznej, współpracującej z domkiem osłonnym do pomiarów małych aktywności. 

Do tego gniazda można też podłączyć głośnik. RKSB-104 nie wydaje typowych "piknięć", a jedynie ciche "tykanie" podczas cyklu pomiarowego i donośny sygnał przy jego zakończeniu. Głośność dźwięku można ustawić potencjometrem na płytce drukowanej. W dłuższym trybie pomiaru dźwięk dzwonka zdaje się wydłużać (pewnie by obudzić dozymetrystę, który zdążył zasnąć).

Zasilanie odbywa się z typowej baterii 6F22 o napięciu 9 V, która wg instrukcji wystarcza na 12 godzin ciągłej pracy, pamiętajmy jednak, że specyfikacja dotyczy starych baterii cynkowo-węglowych o znacznie mniejszej pojemności niż obecne baterie alkaliczne. Jak zwykle polecam akumulatorki, które pozwolą nie martwić się o zasilanie.

Spadek napięcia do ok. 6 V jest sygnalizowany wyświetlaniem znaku V na wyświetlaczu, ale dozymetr jeszcze mierzy dokładnie, co sprawdziłem doświadczalnie. 

Dopiero spadek do 5 V powoduje znaczne zawyżenie pomiaru, z tendencją wzrostową przy dalszym obniżaniu napięcia.

***

W komplecie z dozymetrem otrzymujemy instrukcję i dwuczęściowe plastikowe pudełko, służące jako kuwetka do pomiarów skażeń oraz dodatkowy filtr przy pomiarach promieniowania gamma. Połówki pudełka łączą się na cztery małe zatrzaski, które słabo trzymają i dość łatwo się wyłamują.  

Lepiej więc bardzo uważać przy przenoszeniu miernika w pudełku i nie chwytać go za górną połówkę, jeśli chcemy uniknąć wypadnięcia przyrządu. Wyświetlacz jest bardzo wrażliwy i łatwo go uszkodzić zarówno od wstrząsów, jak również od zmian temperatur.

RKSB-104 produkowano w kilku wersjach, różniących się kolorem obudowy (czarny, czerwony, niebieski), głośnością dźwięku oraz obecnością litery F na wyświetlaczu, sygnalizującej zakończenie pomiaru. 

https://promieniowanie.blogspot.com/2014/02/dwie-wersje-radiometru-belwar-rksb-104.html

Niekiedy stosowano liczniki SBM-20-1, czyli przeznaczone do wlutowania, zamiast SBM-20, mocowanych na zatrzaski. Zdarzały się też SBM-20U, w których jedno wyprowadzenie jest przewodem do wlutowania, a drugie stykiem do zatrzasków. 

Z lewej wersja z SBM-20U, z prawej SBM-20

Różnice te nie wpływają na eksploatację dozymetru, parametry przyrządu pozostają te same. To samo tyczy się wersji eksportowych, sygnowanych przez niemieckich dystrybutorów.

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=2&topic=36&p=5

Czas na podsumowanie. RKSB-104 to sprzęt dla bardziej zaawansowanych dozymetrystów, mało ergonomiczny, o specyficznym zastosowaniu, głównie do porównawczych pomiarów słabych źródeł. Najcenniejszą funkcją jest możliwość dziesięciokrotnego wydłużenia czasu pomiaru, co pozwoli dokładnie mierzyć drobne wahania tła naturalnego czy źródła o niskiej aktywności. Ceną za to jest niestety kłopotliwa obsługa i wrażliwość przyrządu na uszkodzenia, zatem RKSB-104 to miernik bardziej do pracy w domu niż w terenie. Do poszukiwania źródeł lepszy będzie Polaron, zaś do pracy w trudnych warunkach terenowych ANRI Sosna. Z drugiej strony wspomniane trudności eksploatacyjne przekładają się na mniejszy popyt, a co za tym idzie, większą podaż i niższą cenę. 

Plusy:

• duża czułość nawet na słabe źródła
• możliwość wydłużenia czasu pomiaru
• sygnalizacja progowa (jedyny ówczesny radiometr beta-gamma wyposażony w tą funkcję)
• gniazdo sondy zewnętrznej
• umiarkowana cena

Minusy:

• skrajnie niewygodna zmiana trybu pracy za pomocą mikroprzełączników
• kłopotliwy pomiar emisji gamma z użyciem pudełka jako filtra
• brak przecinka na wyświetlaczu
• wrażliwy wyświetlacz z tendencją do wylań
• nieszczelna obudowa z licznymi otworami na spodzie

Dodatkowe materiały:

• Skrócona polska instrukcja obsługi
• Skrócona angielska instrukcja

Poniżej ołowiany domek pomiarowy i sonda zewnętrzna: