Radiometr dozymetr Polaron Pripyat (Полярон Припять) - recenzja

RKS 20.03 Prypeć (Pripyat') to najbardziej funkcjonalny kieszonkowy radiometr ery poczarnobylskiej, który nadal, po ponad 20 latach od opracowania, zachowuje bardzo wysokie walory użytkowe. Nazwa dozymetru pochodzi od miasta Prypeć, położonego 3 km od Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej i zamieszkanego przez pracowników tej siłowni oraz powiązanych przedsiębiorstw. Liczące 50 tys. mieszkańców "atomowe miasto" (Atomgrad) zostało ewakuowane po katastrofie w Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej, oficjalnie tylko na 3 dni. Wkrótce jednak okazało się, że powrót nigdy nie będzie możliwy, a opustoszałe miasto znalazło się w Czarnobylskiej Strefie Wykluczenia i stopniowo coraz bardziej popadało w ruinę [LINK]. 

Dozymetr skonstruowany został w zakładach "Radiopribor" im. S. Korolewa w Kijowie (później przemianowane na "Meridian") w 1990 r. ale produkowały go też zakłady "Polaron" we Lwowie, "Arsenal" w Kijowie i Galicz-M we Lwowie. Przyjęło się jednak na wszystkie dozymetry tego typu mówić "Polaron", choć ścisłe jest to jedynie wobec przyrządów z lwowskiej fabryki. Dozymetry z poszczególnych wytwórni różniły się głównie kolorem i trzeciorzędnymi detalami. Na podstawie rosyjskojęzycznego internetu udało mi się ustalić, że poszczególne zakłady produkowały:

• "Radiopribor" im. S. Korolewa w Kijowie - tylko szare i kremowe, napis "Pripyat'" kursywą, klapka filtra z chromem trawionym w "deszczyk" i podkładką z miedzi, zatrzask klapki na sprężynce, odskakuje po odciągnięciu
• "Arsenal" w Kijowie -  tyko czarne, napis "Pripyat'" prosty, klapka filtra z "groszkowanym" chromem i  podkładką ze stali, zatrzask bez sprężynki, trzeba z powrotem odsuwać ręcznie
• "Polaron" we Lwowie - dozymetry czerwone, kremowe, jasnoszare (prawie białe, z niebieskimi napisami), wszystkie sygnowane "Polaron - Pripyat" z logotypem wytwórni oraz znakiem jakości, klapka filtra z dużym czarnym oznaczeniem "+" i "gamma", szybka (plexi) osłaniająca wyświetlacz jest cieńsza, "tło" wyświetlacza jaśniejsze i bez faktury
• TOO NPP "Galicz-M" - dozymetry z większym i bardziej kanciastym napisem Pripyat' w lewym górnym rogu (wszystkie inne miały ten napis w prawym górnym rogu), egzemplarze z tej fabryki są najrzadsze [LINK].

O szczegółowych różnicach pomiędzy dozymetrami z w/w wytwórni pisałem osobno [LINK], zatem teraz umieszczę tylko zbiorcze zestawienie. 

Pośrodku - zakład "Galicz-M", egzemplarz z 1997 r., większość z innych fabryk to roczniki 1991-1992.
Obok dozymetry z fabryki "Polaron" (kremowy i niebieski), z lewej szary z Radiopribora im. Korolewa
z prawej z czarny z Arsenala.

Przyrząd mierzy promieniowanie gamma oraz beta. Detektorami są dwa liczniki G-M typu SBM-20-1, szeroko stosowane zarówno w kieszonkowych dozymetrach produkowanych po Czarnobylu, jak i w profesjonalnych miernikach, m.in. Terra. Rejestrują one promieniowanie gamma od 30 keV, zaś beta od 500 keV, co przekłada się na wysoką czułość przyrządu. RKS-20.03 wykrywa nawet promieniowanie tak słabych źródeł jak granit, związki potasu, popioły, szkło kryształowe, niskoaktywne szkło uranowe itp. W dodatku czas reakcji jest bardzo szybki, nawet przy niskoaktywnych źródłach, dystansując wiele nowoczesnych mierników. Powoduje to, że Prypeć jest nadal jednym z najlepszych przyrządów do poszukiwania szkła uranowego, ceramiki z glazurą uranową czy minerałów, szczególnie gdy mamy wiele obiektów do przetestowania i mało czasu. Zwykle wystarczy przyłożenie miernika na najwyżej kilka sekund:

Osobiście przez wiele lat stosowałem ten dozymetr w swoich poszukiwaniach na targach staroci, znajdując wiele "świecących" artefaktów. Jedyną wadą była dość spora, kanciasta obudowa, oraz samoistne przesuwanie się przełączników od przenoszenia miernika w kieszeni.

***

Obsługa dozymetru jest bardzo prosta.  Uruchamiamy go przełącznikiem z napisem "pitanije" na dolnej krótszej krawędzi obudowy i od razu rozpoczyna pomiar. Wynik jest uśredniany ze stałą czasu 20 lub 200 s, zmienianą przełącznikiem "wriemja". Krótsza stała czasu zapewnia szybszą reakcję na zmiany poziomu promieniowania, wynik wykazuje jednak większe wahania. Tryb pomiaru (gamma lub beta) zmieniamy przełącznikiem "reżim" znajdującym się pośrodku przedniego panelu. 

Do pomiaru promieniowania gamma liczniki G-M są zasłaniane klapką-filtrem, wykonaną ze stali nierdzewnej z dodatkową cienką folią ołowianą lub miedzianą. Bardzo skutecznie odcina ona promieniowanie beta oraz niskoenergetyczne kwanty gamma, pozwalając zmierzyć tylko promieniowanie gamma o średnich i wysokich energiach. 

Pomiar ten może się odbywać w jednostkach dawki ekspozycyjnej - w milirentgenach na godzinę (mR/h) lub równoważnika dawki -  mikrosiwertach na godzinę (µSv/h). Zmieniamy je przełącznikiem z prawej strony u góry na przednim panelu. Pomijając kwestie teoretyczne, można stwierdzić, że oba tryby różnią się tylko jednostką  (1 mR ~ 10 µSv), czyli promieniowanie tła wynosi 0,014 mR/h lub 0,14 µSv*.  Poniżej dwa egzemplarze, jeden ustawiony na pomiar w µSv/h, drugi na mR/h (na pierwszym zakresie pomiarowym):

Czarny mierzy w mikrosiwertach na godzinę, szary w milirentgenach.

Zakres pomiarowy promieniowania gamma podzielony jest na dwa podzakresy - do 20 µSv/h (2 mR/h) i do 200 µSv/h (20 mR/h). Drugi podzakres trudno przekroczyć większością "codziennych" źródeł, gdyż nawet wysokoaktywne zegary lotnicze rzadko osiągają więcej niż 50-70 µSv/h, zaś na hali reaktora w Świerku moc dawki powinna wynosić najwyżej 100 µSv/h. Oczywiście w Strefie można znaleźć miejsca o znacznie wyższym poziomie promieniowania, są one jednak dość nieliczne i w większości przypadków zakres "Prypeci" będzie wystarczający.

W przypadku promieniowania beta mierzymy aktywność powierzchniową w rozpadach na minutę z centymetra kwadratowego. W tym celu przełącznik "reżim" przesuwamy na pozycję oznaczoną literą "fi". Następnie wykonujemy dwa pomiary - z założoną metalową osłoną i bez niej - i odejmujemy pomiar gamma od pomiaru beta+gamma (jak we wszystkich radiometrach tego typu). Wynik otrzymujemy bezpośrednio w rozp./min*cm2. Jeśli  promieniowanie jest tak silne, iż musimy włączyć drugi zakres przełącznikiem „priediel” (предел), wtedy wynik mnożymy przez 1000.

Ostatnim ustawieniem, jakie zostaje do omówienia, jest stała czasu - przełącznik „wriemja” (время). W zależności od trybu pomiaru, przełącznik ten ustawia ją na 20 lub 200 sekund (gamma, beta), albo na 10 lub 100 minut (pomiar aktywności w Ci/kg). Cały czas pracuję z ustawionym na 20 s, by dozymetr szybko reagował na zmiany poziomu promieniowania. Tutaj uwaga - Polaron jest miernikiem, który uśrednia pomiar, co ma swoje wady i zalety (problem ten poruszyłem już przy ANRI Sosna). Wynik pomiaru rośnie gwałtownie, osiąga pewną wartość pod koniec cyklu pomiarowego, po czym nieznacznie spada i znowu rośnie, osiągając wartość podobną, co poprzednio, czasem większą, czasem mniejszą. Miernik trzeba „wyczuć” i nauczyć się obserwować cykle pomiarowe, by wiedzieć, kiedy wynik jest „ostateczny”. Tu przewagę mają dozymetry, takie jak „Sosna”, które wyświetlają wynik po zakończeniu cyklu. Tym niemniej, podczas wypraw w teren, gdy trzeba stale monitorować poziom promieniowania i nie ma czasu czekać, aż zakończy się pomiar - Polaron jest bezkonkurencyjny! Gdybym miał go na hali reaktora „Maria” w Świerku, mógłbym rejestrować zmiany mocy dawki z każdym moim krokiem w kierunku reaktora. Niestety, byłem skazany na ANRI Sosna i wykonałem zaledwie 3 pomiary...

Miernik jest mały i lekki, obudowa nie jest tak pancerna jak w ANRI Sosna, brak uszczelnień między połówkami, plastik jest cieńszy i trochę trzeszczy, czasem wydaje się, że można go zgnieść w dłoni. Mimo to dozymetr jest solidniej wykonany niż inne produkty tego okresu, np. Biełła czy Master.

Dozymetr zasilany jest ze standardowej baterii 9V typu 6F22. Według danych fabrycznych przy napięciu baterii 8 V miernik pobiera prąd 10 mA. Można łatwo obliczyć, na ile starczy akumulatorek 170-250 mAh czy bateria alkaliczna 900 mAh. Napięcie baterii możemy sprawdzić, wciskając przycisk KP (КП) na obudowie. Ważne, by przycisk kontroli wciskać do oporu, gdyż tylko wtedy wynik wyświetla się wraz z przecinkiem (np. 7,54 V zamiast 754). 

Miernik pracuje nawet i przy 5 V, a sama bateria starcza na dość długo. Gdy zaczyna „siadać”, coraz rzadziej pojawiają się „piknięcia”, choć wynik nadal jest odświeżany, aż w końcu przestaje pikać całkowicie i wyświetlacz gaśnie. 

 

Instrukcja nie ogranicza czasu nieprzerwanej pracy w zakresie temperatur 10-35 st. C, natomiast w temperaturach niższych (od 10 do -10) i wyższych (35-40 st. C) dozymetr może pracować tylko 10 minut (kwestia wydajności baterii, tub Geigera i wyświetlacza LCD).

Do dozymetru można też podłączyć zewnętrzny zasilacz Elektronika D2-10M lub starszy BP2-1, stosowane w kalkulatorach "Elektronika" i innych dozymetrach z ZSRR [LINK]. Wtyczka zasilacza jest dość specyficzna - gniazdo ma dwa bolce i blaszkę dociskową obok nich, więc jeśli chcemy go wykonać samodzielnie, trzeba posiłkować się schematem dozymetru.

Zasilacz Elektronika D2-10M:

Zasilacz Elektronika BP2-1:

Wnętrze dozymetru zawiera jedną płytkę drukowaną z układami scalonymi oraz głośniczkiem. Zwraca uwagę bardzo solidne ekranowanie tub Geigera w postaci grubej aluminiowej rynienki. Po założeniu klapki-filtra tuby są skutecznie odizolowane od promieniowania beta i mierzą jedynie promieniowanie gamma. Nic nie "przecieka" bokami, jak w przypadku dużo nowszego i znacznie droższego Gamma Scouta, gdzie okienko pomiarowe osłonięte jest jedynie cienką blaszką z przodu [LINK].

Zestaw fabryczny zawierał dozymetr, 2 kuwetki do pomiaru aktywności właściwej cezu-137 w produktach, plastikowe pudełko oraz instrukcję. W pudełku jedną kuwetę umieszczamy na spodzie, na niej kładziemy dozymetr, a drugą wsuwamy pionowo z boku (niezbyt wygodne). Całość plombowano papierowymi metkami na bokach pudełka.

Do dozymetru można uszyć futerał z filcu, chroniący go od uderzeń i skrajnych temperatur (kiedyś od mrozu rozlał mi się wyświetlacz) - wykroje dostępne w innej notce [LINK]:

Co prawda dozymetr raz mi wytrzymał upadek z 0,7 m na beton i nadal działał, ale... dzban nosi wodę, póki mu się ucho nie urwie. Lepiej nie ryzykować i przenosić go w futerale, choćby od aparatu fotograficznego.

Podsumowując, jeśli chodzi o radzieckie produkty z epoki Czarnobyla, Polaron jest jednym z najlepszych. Mierzy promieniowanie gamma w dwóch najczęściej używanych jednostkach oraz emisję beta w rozpadach/min., ma zakres wystarczający do domowych zastosowań, bateria starcza na długo, a jej stan można w każdej chwili skontrolować. Wady są detalami - niewygodnie umieszczony włącznik - trudno uruchomić jedną ręką - oraz łatwa do zgubienia klapka osłaniająca tuby G-M.** Z czystym sumieniem mogę polecić Polaron-Pripyat wszystkim dozymetrystom-amatorom. Sprawdzi się i w czarnobylskiej Strefie, i podczas zwiedzania obiektów przemysłu nuklearnego, przy szukaniu świecących zegarków i szkła uranowego, na wycieczkach do kopalni czy na hałdy itp.

Zakresy pomiarowe:

• moc dawki ekspozycyjnej - 0,001–2 i 0,01–20 mR/h
• moc równoważnika dawki - 0,01–20 i 0,1–200 µSv/h
• strumień cząstek beta - do 2000 rozp./min*cm2 i do 20 000 rozp./min*cm2
• aktywność właściwa - do 20*10^-9 Ci/kg i do 20*10^-6 Ci/kg (czyli 20 milionowych kiura na kilogram

 Oryginalna instrukcja po rosyjsku - skan

 

 Test miernika 

 Eskapada na targ w poszukiwaniu świecących zegarków

A tutaj Polaron prezentuje zasadę odwróconych kwadratów.

__________________________________________________________________________

* dawka ekspozycyjna oznacza zdolność do jonizacji powietrza przez promieniowanie gamma i mierzy się ja w rentgenach (milirentgenach, mikrorentgenach), obecnie odgrywa coraz mniejszą rolę w dozymetrii, częściej mierzy się dawkę pochłoniętą (w grejach, Gy), czyli wpływ promieniowania na materię (nieożywioną)

biologiczny równoważnik dawki uwzględnia współczynnik wagowy promieniowania, zwiększający skutki biologiczne napromieniowania danym rodzajem promieniowania (dla promieniowania gamma wynosi on 1, ale dla cząstek alfa już 25, czyli pochłonięcie 1 Gy promieniowania gamma przez człowieka oznacza dawkę równoważną 1 Sv, ale otrzymanie 1 Gy cząstek alfa daje w efekcie dawkę aż 25 Sv). Do czego zmierzam - jeśli mierzymy promieniowanie gamma, dawka pochłonięta i biologiczny równoważnik są tożsame, różnią się jedynie jednostkami, zaś dawka ekspozycyjna, trudniejsza do bezpośredniego przeliczenia, daje się obliczyć w przybliżeniu: 1 Sv (1Gy gamma) = 100 R, 1 R = 0,01 Sv (0,01 Gy). 

** klapka mocowana jest zatrzaskiem, który w jednych wersjach Polaronów miał sprężynkę, w drugich był tylko przesuwny. Szczerze mówiąc, wersja ze sprężynką była bardziej kłopotliwa w użyciu -  palec ślizgał się po zatrzasku i trzeba było pomagać sobie paznokciem. Z drugiej strony czasem można było zapomnieć dosunąć zatrzask.

A na deser - nietypowa, chyba wczesna wersja, pozbawiona funkcji pomiaru aktywności cezu-137 w produktach (źródło):

Źródło - https://sorbpolimer.com.ua/dozimetri/dozimetr__pripjat__rks-20_03

Jakby ktoś miał jakieś informacje na temat tej wersji, proszę o kontakt :)