Monitor skażeń powierzchni RKP-1-2 - recenzja

Monitor skażeń powierzchni RKP-1-2 jest wprowadzoną w 1975 r. ulepszoną wersją monitora RKP-1 z 1969 r. Od poprzednikach różni się wyskalowaniem oraz sposobem zasilania, a także drugorzędnymi szczegółami konstrukcji. Starszą wersję, która znacznie rzadziej występuje na rynku, omawiałem w osobnej notce [LINK].  Oba te przyrządy, a także ich następca RKP-2, są nazywane "żelazkami" z racji charakterystycznej rączki.

 

RKP-1-2 mierzy łączną aktywność emiterów beta i gamma w impulsach na sekundę, jak również moc dawki w µGy/h. Przeznaczony jest przede wszystkim do kontroli skażeń powierzchni, takich jak stoły robocze czy odzież, a także pomiaru poziomu promieniowania w otoczeniu. Spełnianie obu tych funkcji ułatwia  charakterystyczny zdublowany włącznik. Jeden znajduje się w uchwycie "żelazka" i uruchamiamy go, biorąc przyrząd do ręki.  Drugi umieszczono z tyłu uchwytu i włącza się, gdy miernik postawimy na sztorc.

 

Detektorami promieniowania są 3 cylindryczne liczniki GM, tworzące okienko pomiarowe o łącznej powierzchni 150 cm2. Stosowano liczniki radzieckie STS-6 lub SBM-19 albo ich polski odpowiednik BOI-53.

 

Liczniki te są de facto znacznie powiększonymi STS-5/SBM-20/BOI-33, zatem większość ich parametrów jest podobna, łącznie z najważniejszym, czyli czułością. Promieniowanie gamma rejestrują od 30 keV, beta od 500 keV, zatem można powiedzieć, standardowo dla cienkościennych liczników metalowych. Wyższy jest jedynie bieg własny z uwagi na dużo większą powierzchnię czynną.

Jeśli monitor działa w trybie pomiaru aktywności, włączone są wszystkie 3 liczniki, natomiast po wejściu w tryb pomiaru mocy dawki pracuje tylko środkowy.

Wynik podawany jest na wskaźniku wychyłowym ,wykorzystującym typowy mikroamperomierz MEA-33, stosowany też w RK-67 i DP-66. Wskaźnik ten ma dwie skale logarytmiczne: do 20 cps z podziałką co 1 cps i do 60 cps co 2 cps. 

 

Odpowiadają one pierwszym dwóm zakresom pomiaru aktywności, przy następnych dodajemy odpowiednią liczbę zer. Przy pomiarze mocy dawki stosujemy te same mnożniki, ale wynik dzielimy przez 10. Nie jest to wygodne, ale RKP-1-2 służy głównie do pomiarów aktywności, pomiar mocy dawki jest drugorzędną funkcją.

 

Zakresy przełączamy przyciskami typu isostat, za ich pomocą dokonujemy też testu baterii, podświetlenia skali, włączenia funkcji pomiaru mocy dawki czy zmiany stałej czasu (fast/slow). Krótka stała czasu daje nam szybką reakcję na wzrost promieniowania, ale wynik ulega dużym wahaniom. Do dokładniejszych pomiarów, jeśli mamy czas, lepsza jest dłuższa stała czasu. Wartość stałej czasu zależy od wybranego zakresu pomiarowego:

 

Skala jest podświetlana po wciśnięciu przycisku chwilowego, a następnie świeci dzięki masie świecącej okresowego świecenia, takiej samej jak w DP-66 i DP-75.

 

Impulsy są sygnalizowane dźwiękiem z głośniczka, który może być też podawany na słuchawkę z wtykiem jack 3,5 mono. Oryginalnie służyła do tego słuchawka Tonsil SM-73, znajdująca się w fabrycznym zestawie przyrządu, ale można użyć dowolnej z tym wtykiem. Dźwięk jest monofoniczny, więc użycie słuchawek stereo da nam sygnał tylko w jednej, co bardzo obciąża ucho, lepiej więc użyć słuchawek dual mono lub przerobić stereofoniczne. To samo dotyczy podłączania miernika do stereofonicznego wejścia audio w komputerze.

  ***

Miernik możemy uruchomić na dwa sposoby, w zależności od celu pomiaru. Jeśli chcemy poszukiwać źródeł promieniowania lub mierzyć skażenia powierzchniowe, po prostu chwytamy rękojeść przyrządu. Spust zajmuje powierzchnię odpowiadającą dwóm palcom przeciętnej dłoni, zatem przy odrobinie wprawy możemy wciskać go środkowym palcem, pozostałymi trzymając uchwyt. 

Umożliwi nam to trzymanie monitora w ręku bez stałego działania a jednocześnie momentalne włączenie i wyłączenie. Oszczędza to baterie a jednocześnie chroni przed przeciążeniem miernika nagłym wzrostem pomiaru. Problem pojawia się jedynie, gdy musimy puścić uchwyt podczas pomiaru na jakiejś powierzchni. Producent nie przewidział blokady spustu, choćby takiej jak w wiertarkach, zatem musimy użyć gumki, taśmy czy małego ścisku. Nie musi być on bardzo mocny, gdyż opór spustu jest niewielki.

Drugi sposób uruchomienia polega na postawieniu przyrządu na tylnej ściance. Odchyli się wówczas nieco do od pionu, a bolec wystający z tyłu chwytu zetknie się z podłożem i uruchomi miernik. Pozwoli to na pomiar mocy dawki w powietrzu lub zbliżanie kolejnych źródeł do okienka pomiarowego. 

Z tej opcji korzysta się dużo rzadziej. Może jednak być przydatna do wykrycia wzrostu aktywności bea+gamma w powietrz, pochodzącego z opadu promieniotwórczego po awarii nuklearnej. Przyda się też do  pomiaru zasięgu promieniowania z różnych źródeł - można w ten sposób praktycznie zademonstrować prawo odwrotnych kwadratów. Pomoże też ustalić bezpieczną odległość od miejsca przechowywania naszych "świecidełek".

 ***

Czułość przyrządu jest bardzo wysoka. Miernik reaguje nawet na niskoaktywne źródła w rodzaju popiołu, szkła kryształowego, granitu, związków potasu czy niskoprocentowego szkła uranowego. Tło naturalne wynosi zwykle między 2 a 4 cps, natomiast szkło kryształowe momentalnie podnosi wynik do 8-10 cps. Podobny odczyt daje szkło uranowe o najniższej zawartości uranu, zaś średnioaktywne dochodzi do końca pierwszego zakresu (20 cps). Silniejsze źródła (zegary, wysokoaktywna ceramika) wykrywane są z odległości 1 m, a nawet dalszej. Wskaźnik wychyłowy przy szybkiej stałej czasu zapewnia błyskawiczną reakcję na wzrost poziomu promieniowania oraz szybki spadek po oddaleniu się od źródła. Ułatwia to dokładną lokalizację źródła, zwłaszcza w porównaniu z dozymetrami wyposażonymi w wyświetlacz, mający pewną bezwładność.

 Oba tryby pomiaru uwzględniają całość promieniowania, które dociera do detektorów, gdyż RKP-1-2 nie ma zdejmowanej przysłony, odcinającej promieniowanie beta. Rodzi to pewien problem w trybie pomiaru mocy dawki, ponieważ przez brak kompensacji energetycznej zastosowanych liczników, pomiar będzie zawyżony przez niskoenergetyczne promieniowanie gamma. Ten sam problem występuje w dozymetrach z odsłoniętymi licznikami STS-5/SBM-20/BOI-33. Kwestię omawiałem szczegółowo w notce o energii promieniowania gamma. Używając RKP-1-2 musimy mieć świadomość tego ograniczenia, ale jak wspomniałem, pomiar mocy dawki jest funkcją drugorzędną wobec pomiaru aktywności.

Mierząc aktywność pamiętajmy oczywiście, że RKP-1-2 podaje "surowy" wynik w cps, czyli liczbę impulsów na sekundę, które powstały w detektorach pod wpływem promieniowania. Aby uzyskać wartość aktywności powierzchniowej w Bq/cm2, musimy wiedzieć, z jakim izotopem mamy do czynienia, a następnie zastosować odpowiedni współczynnik kalibracyjny. Współczynniki te są ustalane osobno dla każdego izotopu, gdyż wskazania zależą w znacznym stopniu od energii promieniowania. Więcej na ten temat pisałem w notce o wzorcowaniu i kalibracji [LINK].

***

Mamy tu więc dwa główne zastosowania RKP-1-2: pomiar małych aktywności oraz poszukiwanie źródeł. W obu sprawdza się doskonale, by jednak opis był obiektywny, trzeba też wspomnieć o wadach miernika.

 Pierwszą z nich jest ciężar - aż 1,5 kg. Nie ma to dużego znaczenia przy okazjonalnych pomiarach, ale po dłuższym przeszukiwaniu kartonów na targu ręka może rozboleć. Łatwo też miernik upuścić przy nadmiernym osłabieniu chwytu. Na szczęście przyrząd ma solidną, metalową obudowę - mój egzemplarz przetrwał upadek na ziemię z wysokości 1 m. Oprócz ciężaru wadą mogą być też znaczne gabaryty. Przyrząd trudno schować, a pomiar na targu od razu przyciąga ciekawskich. Może to być oczywiście świetna okazja do popularyzacji nauki, ale nie zawsze mamy na to ochotę, a sprzedający różnie reagują.

 

Drugą wadą jest niewygodny pomiar  mocy dawki, gdyż musimy pamiętać o mnożnikach:

• I - odczyt z górnej skali dzielimy przez 10
• II - odczyt z dolnej skali dzielimy przez 10
• III - bezpośredni odczyt z górnej skali
• IV - bezpośredni odczyt z dolnej skali
• V - odczyt z górnej skali mnożymy przez 10

Przydałyby się dodatkowe opisy przy przełącznikach zakresów, jakie były w starszej wersji, i to dodatkowo wyróżniające się kolorem. Tymczasem  przełączniki opisane są jedynie wartościami dla pomiaru aktywności (20, 60, 200, 600 i 2000 cps) i jedynie niewielki napis informuje, że odpowiednie zakresy pomiaru mocy dawki są mniejsze 10x.

Problem nie występuje w wersji wyskalowanej w układowych jednostkach dawki ekspozycyjnej (pA/kg) - w niej oba tryby mają ten sam zakres, ale za to musimy przeliczać według kłopotliwego mnożnika (1 mR/h = 71,6 pA/kg). Na szczęście ta wersja występuje bardzo rzadko.

 

Trzecią wadą jest włącznik z tyłu rękojeści, który wystaje na tyle mocno, że może uruchomić dozymetr podczas jego przenoszenia w torbie czy plecaku. Przydałaby się tu jakaś blokada włączenia albo możliwość odkręcenia końcówki sztyftu, póki co pozostaje wyjmowanie baterii, jeśli planujemy dłuższe przenoszenie sprzętu.

***

Producent dostarczał w fabrycznym komplecie dodatkową osłonę w postaci stalowej blachy z dziurkami, która rozszerzała 10x zakres pomiaru aktywności - do 20000 cps. Zwykle nie ma potrzeby jej stosowania, chyba że mamy naprawdę wysokoaktywne źródła, wtedy wydłuży nam to żywotność liczników, które są dość wrażliwe na nadmierną częstość zliczania. Sam miernik wytrzymuje przeciążenie do 10x wartości najwyższej podziałki bez cofania się wskazówki. 

Miernik zasilany jest z 4 baterii AA umieszczonych w szufladce zakończonej wtykami "bananowymi". Wsuwa się ją do obudowy od tyłu, specjalne wycięcie uniemożliwia błędne podłączenie. 

Jeden komplet nominalnie starcza na 30 godzin pracy ciągłej. Przy pracy dorywczej, gdy mierzymy w krótkich, kilkusekundowych cyklach, możemy praktycznie zapomnieć o wymianie baterii. W moim egzemplarzu, zabieranym na targi co tydzień przez 8 miesięcy, napięcie pojedynczej baterii, mierzone bez obciążenia, spadło z 1,6 V zaledwie do 1,5 V. Mogłoby spaść nawet i do 1 V, gdyż specyfikacja zapewnia pracę miernika przy napięciu od 4 do 6 V.

Testu baterii dokonujemy wciskając przycisk "battery testing" przy wciśniętym spuście - wskazówka powinna znaleźć się na czerwonym łuku skali. Szufladki na baterie często brakuje w egzemplarzach dostępnych na rynku wtórnym, ale opracowałem prosty sposób na jej dorobienie [LINK].

 ***

Fabryczny komplet monitora, mieszczący się w styropianowym opakowaniu, zawierał następujące akcesoria:

• pas nośny, zaczepiany do kołków po bokach obudowy, 
• słuchawka SM-73, 
• zapasowe folie na okienko pomiarowe (5 szt.)
• przesłona rozszerzająca zakres pomiarowy
• podstawka pod źródło kontrolne
• na specjalne zamówienie - źródło kontrolne SZSr-90 o wydajności 1,66 imp./s*cm2, która odpowiadała maksymalnemu dopuszczalnemu skażeniu w pracowni izotopowej (1,85 Bq/cm2).

Zestawy ze wszystkimi akcesoriami trafiają się na rynku wtórnym dość rzadko, wyjątek stanowił rok 2020, kiedy nastąpił swoisty "wysyp" takich kompletów.

https://archiwum.allegro.pl/oferta/dozymetr-sygnalizator-rkp-1-2-licznik-geigera-i9404803688.html

RKP-1-2 wyprodukowano, wraz z RKP-1, w liczbie 1500 egzemplarzy, a na rynku pojawiło się od 2013 r. około 20 sztuk. Dopóki zapasy magazynowe się nie wyczerpią, będzie szansa na nabycie tego świetnego przyrządu w cenie 300-500 zł, co jest kwotą zupełnie adekwatną do jego walorów użytkowych. Zdarzają się też tańsze, często uszkodzone egzemplarze, które niedużym kosztem można naprawić. Uszkodzeniu ulegają głównie liczniki G-M oraz amperomierz MEA-33. Liczniki można nabyć na eBay w przystępnej cenie 10-20 $, amperomierz ostatnio jest trudny do zdobycia.

***

Podsumowując, jest to świetny zarówno miernik do poszukiwania źródeł w terenie, jak również pomiarów małych aktywności. Zestawienie wad i zalet wygląda następująco:

Plusy:

• duża czułość
• szybki czas reakcji
• łatwość natychmiastowego uruchomienia
• niskie zużycie baterii

Minusy:

• ciężar
• niewygodny pomiar mocy dawki

Rozwinięciem RKP-1-2 był monitor RKP-2, w którym zastosowano wyświetlacz LCD zamiast mikroamperomierza, dołączono filtr odcinający promieniowanie beta oraz zainstalowano gniazdo do sondy SSA-1P. Przyrząd ten jednak bardzo rzadko pojawia się na rynku wtórnym.