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...

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.

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 radu-226, powstającego w wyniku wieloetapowego rozpadu naturalnego uranu-238, rozpoczynającego uranowo-radowy szereg promieniotwórczy. 

Rad zawarty jest w minimalnych ilościach w związkach uranu, a zatem i w minerałach zawierających uran, czyli m.in. w granicie. Zatem wszędzie, gdzie jest rad, pojawia się od razu radon, zwany kiedyś "emanacją" radu. Dawniej wszystkie izotopy radonu miały swoje osobne nazwy, utworzone od pierwiastków, z których powstały - Rn-222 - „radon”, symbol Rn (z radu-226), Rn-220 – „toron”, symbol Tn (z toru-232) i Rn-219 – „aktynon”, symbol An (z aktynu-227).

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.

https://docplayer.pl/17172256-Wyznaczanie-promieniowania-radonu.html

Radon jest gazem cięższym od powietrza, zatem gromadzi się we wszelkiego rodzaju piwnicach, kopalniach, jaskiniach, 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, szczególnie jeśli wykonano je z granitu lub różnego rodzaju żużli, zawierających pierwiastki z szeregu uranowo-radowego. O radioaktywności popiołów z elektrowni i elektrociepłowni pisałem osobno - http://promieniowanie.blogspot.com/2015/09/promieniowanie-had-popiou-ec-siekierki.html 

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 obszarach o podwyższonej zawartości radonu w glebie, która wynika z budowy podłoża skalnego, zaobserwować można również podwyższenie stężenia radonu w wodzie studziennej. Używanie takiej wody prowadzi do zwiększonego narażenia na ten radioaktywny gaz. Poniżej mapa zawartości radu-226 w glebach na terenie Polski, na podstawie której można wstępnie oszacować stężenie radonu:

A jak Polska wygląda na tle innych państw świata?

http://www.przeglepidemiol.pzh.gov.pl/pobierz-artykul?id=2134

W czasach "radowego szaleństwa" używano inhalatorów z radonem jako środka przeciwko chorobom płuc. Promieniowanie alfa z radonu i jego produktów rozpadu zabijało bakterie odpowiedzialne za schorzenia, przez co pacjent odczuwał poprawę, jednak na krótko, gdyż  jednocześnie wywoływało zmiany nowotworowe,. Z kolei specjalne naczynia z uranową polewą, tzw. radium ore revigator, miały nasycać wodę radonem i nadawać jej "cudowne" właściwości. Pamiętajmy, że był to czas, kiedy substancje promieniotwórcze, głównie rad, ale też tor, uran czy radon, uważano za panaceum na wszelkie dolegliwości i stosowano bez opamiętania w medycynie, kosmetyce i różnego rodzaju gadżetach:

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 [LINK]. 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 na ten temat można znaleźć TUTAJ i TUTAJ.  Obecnie inhalatorium nie działa z powodu zawalenia się chodnika doprowadzającego radon.  Zerknijmy na archiwalne zdjęcia autorstwa Grażyny Rutowskiej ze zbiorów NAC:

Pomimo zastosowania w lecznictwie z radonem należy być ostrożnym. Radon emituje cząstki alfa, przez co stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia w przypadku dłuższego narażenia. Zasięg tych cząstek w powietrzu jest niewielki, nie są też w stanie przeniknąć naskórka skóry, lecz w ich zasięg w tkance wynosi ok. 40-50 mikronów, czyli wystarczająco, aby uszkadzać struktury komórkowe, 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) osiądą w oskrzelach i pęcherzykach płucnych, napromieniowując je cząstkami alfa, beta oraz kwantami gamma. Przyjmuje się, że radon jest główną przyczyną raka płuc u osób niepalących i drugą z kolei u palaczy. Szerzej na temat wzrostu ryzyka traktuje ten artykuł [LINK]. Dla leniwych zamieszczam najistotniejsze informacje:

Połączenie wyników metaanalizy europejskiej (13 badań), chińskiej (2 badania) i amerykańskiej (7 badań) obejmujących łącznie 11 712 osób z rakiem płuca i 20 962 kontrole, wykazało zależność liniową „dawka - odpowiedź” bez obecności progu, poniżej którego ekspozycja na radon nie niosłaby żadnego ryzyka. Dla traktowanych oddzielnie metaanaliz wzrost dodatkowego ryzyka względnego raka płuca (ERR) na każde 100Bq/m³ wzrostu stężenia radonu, wynosił odpowiednio ERR = 8,4% (95% przedział ufności 3 - 16%), ERR = 13% (95% przedział ufności 1-36%) oraz ERR = 11% (95% przedział ufności 0-28%). Natomiast sumarycznie dla 3 badań zbiorczych oszacowano ERR = 10% (p = 0.007), uzyskując podwojenie wartości po uwzględnieniu czasowej „długoterminowej zmienności stężenia radonu w pomieszczeniach” w każdym z badań. Nie stwierdzono statystycznie znaczących różnic dla płci i wieku oraz w zależności od statusu palenia tytoniu. Statystycznie istotny wzrost ryzyka wykazano również w domach o stężeniu radonu poniżej 200Bq/m³ (poziom referencyjny w wielu krajach) ponadto ryzyko raka płuc było 20% wyższe (95% przedział ufności 3 - 30%) dla osób narażonych na stężenie radonu 100 - 199Bq/m³ w porównaniu do narażonych na stężenie poniżej 100Bq/m³ (poziom zalecany przez Światową Organizację zdrowia -WHO) (2).

[cyt. za Ewa Gawełek, Bogna Drozdzowska, Anna Fuchs RADON JAKO CZYNNIK RYZYKA RAKA PŁUCA [w:] Przegląd epidemiologiczny 2017;71(1): 90-98

Radon wykazuje również działanie synergiczne z paleniem tytoniu, zarówno aktywnym, jak i biernym:

Aktywne palenie tytoniu odpowiada za około 90% zachorowań na raka płuca (3). Badania wykazały synergistyczny wpływ ekspozycji na radon oraz palenia tytoniu na ryzyko rozwoju raka płuca (4). Według EPA w ciągu całego życia ekspozycja na radon na poziomie do 148 Bq/m³ spowoduje rozwój raka płuca u 7 / 1000 niepalących i aż 63 / 1000 palących tytoń (7). Według innych źródeł mieszkanie w domu ze stężeniem radonu 0, 100 lub 800 Bq/m³ jest związane z ryzykiem zgonu z powodu raka płuca dla osoby niepalącej (w wieku 75 lat) odpowiednio 4, 5 i 10 / 1000, porównując do osoby palącej 100, 120, 200 / 1000 (2), co stanowi około 25- krotny wzrost ryzyka. Potwierdzono również synergistyczny efekt ekspozycji środowiskowej na radon oraz palenia biernego (6,9). W jednym z badań łączna ekspozycja na radon (P = 200Bq/m³) oraz palenie bierne (1- 35 lat życia z osobą palącą) w stosunku do nienarażonych na palenie bierne wiązała się ze wzrostem ilorazu szans ryzyka raka płuca z OR = 1:99 do OR = 2:75 (6). [ibidem]

Dawka przyjmowana przez statystycznego mieszkańca Polski od radonu stanowi aż 1/3 łącznej dawki ze wszystkich źródeł naturalnych i sztucznych, zaś licząc tylko naturalne - aż połowę:

https://www.paa.gov.pl/aktualnosc-497-europejski_dzien_radonu.html

Jak zatem możemy przeciwdziałać narażeniu na radon Najprostsze jest po prostu częste wietrzenie pomieszczeń. Jeśli mieszkamy na terenach o podwyższonym stężeniu radonu, trzeba zadbać o uszczelnianie wszelkiego rodzaju szczelin i pęknięć w piwnicach oraz malowanie ścian specjalnymi farbami, tłumiącymi ekshalację z materiałów budowlanych. W przypadku wyraźnie zwiększonej koncentracji radonu niezbędne może być zastosowanie sztucznej wentylacji, usuwającej ten gaz poza budynek. 

Radon jest emitowany również przez wyroby zawierające farbę radową - farbę świecącą w zegarach, zegarkach, kompasach, wskaźnikach lotniczych itp. Pokryta radową farbą skala od radzieckiego rentgenometru DP-63A emituje go tyle, że miernik Pico-Rad, użyty do badań w CLOR, wskazuje aż 50.000 Bq/m3 (dla porównania w moim pokoju 18 Bq/m3 przy średniej dla powietrza 10 Bq/m3). Podobnie wysoka emisja występuje przy innych tego typu wyrobach, zatem nie należy przechowywać ich w miejscach zamieszkania. Zapakowanie w woreczek strunowy nie rozwiązuje sytuacji, gdyż radon pokonuje bez problemu takie zabezpieczenia,  tak samo jak uszczelnienia w zegarkach i zegarach lotniczych. Wysoką przenikliwość radonu można stwierdzić doświadczalnie [LINK].  Co więcej, radon absorbuje się w tworzywach sztucznych, a następnie powoli z nich uwalnia, stąd trudno skutecznie powstrzymać jego wydobywanie się. 

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. 48 godzinach przeprowadzić pomiar, zalewając sorbent płynnym scyntylatorem i mierząc powstałe w ten sposób błyski światła (scyntylacje). Poniżej przykładowy detektor tego typu:

Nie jest to oczywiście jedyna metoda pomiaru radonu. Inną jest wykorzystanie detektorów śladowych, czyli specjalnych płytek z tworzywa, na których produkty rozpadu radonu zostawiają niewidoczne gołym okiem ślady. Ekspozycja trwa 3 miesiące. Po wytrawieniu w silnie alkalicznym roztworze ślady są zliczane: pod mikroskopem lub automatycznie.

Można użyć też czujników elektronicznych. Na polskim rynku najpopularniejsze są współpracujące z aplikacją na telefon detektory Airthings Wave [LINK], które oprócz stężenia radonu mierzą także temperaturę i wilgotność, nanosząc te dane na wykres:

 Dostępne są też prostsze czujki z odczytem na wyświetlaczu LCD, np. Corentium Home [LINK]:

Jeśli chcemy szybciej uzyskać wynik, możemy zastosować metodę Markowa, polegającą na zasysaniu powietrza przez specjalny filtr w ciągu 5 minut, a następnie, w odpowiednich odstępach czasowych, prowadzenie pomiarów aktywności produktów rozpadu osadzonych na filtrze. W sposób zautomatyzowany robi to radiometr RGR-11, wykorzystujący tzw. komorę Lucasa:

Temat radonu do niedawna był traktowany po macoszemu, jednak najnowsza nowelizacja Prawa Atomowego zwraca uwagę na problem zagrożenia radonowego.  Zawiera ono nowe regulacje w kwestii ekspozycji na radon. Dotyczą one narażenia w miejscu pracy (art. 23b) oraz w budynkach mieszkalnych (art. 23c). W przypadku miejsc pracy obowiązek pomiaru radonu dotyczy:

• stanowisk na parterze i w piwnicach budynków stojących na terenach o podwyższonym stężeniu radonu, 
• stanowisk pracy przy uzdatnianiu wody na tychże terenach,
• przy pracach pod ziemią - bez względu na rodzaj terenu. 

Jeśli chodzi o budynki mieszkalne, to nabywca lub najemca może zażądać stosownych wyników pomiarów, przeprowadzonych przez akredytowane laboratorium. Przepisu nie stosuje się do wynajmujących nieprowadzących działalności gospodarczej. Więcej w tekście ustawy, m.in. art. 23e mówi o identyfikacji terenów narażonych na radon, którą prowadzi Główny Inspektor Sanitarny - https://www.lexlege.pl/prawo-atomowe/ Niestety na chwilę obecną brak ogólnokrajowego monitoringu radonu. Pewną pomocą może być podane w cytowanym wyżej Atlasie Radiologicznym Polski 2011 stężenie radu-226 w glebie [LINK, s. 35-38], choć oczywiście zawartość radonu w powietrzu zależy nie tylko od ilości radu w podłożu skalnym, ale od budowy geologicznej podłoża, przepuszczalność gruntu i innych czynników, wliczając w to nawet porę roku. 

Temat pomiarów radonu będzie jeszcze poruszany w kolejnych notkach. Tymczasem zapraszam na stronę Zuzanny, która od wielu lat zajmuje się problematyką radonu i z chęcią udzieli dodatkowych informacji - http://rncheck.com/. Polecam stronę firmy Radonova, która niedawno otworzyła swój oddział w Polsce - https://radonova.pl/ 

---------------------------------------------------------

* - 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. 

Izotopy wokół nas - superciężki wodór (tryt)

Tryt jest jedynym promieniotwórczym izotopem wodoru, najlżejszym ze wszystkich radionuklidów i najcięższym z izotopów wodoru. W jego jądrze znajduje się jeden proton i dwa neutrony. Dla przypomnienia, "zwykły" wodór (znany też jako prot lub lekki wodór) ma w jądrze jeden proton, zaś jego cięższy, ale również nieradioaktywny izotop deuter - proton i neutron. Izotopy wodoru możemy zapisywać za pomocą typowej notacji, podającej liczbę masową w indeksie górnym przed symbolem pierwiastka, jak na poniższej grafice.

https://mlodytechnik.pl/eksperymenty-i-zadania-szkolne/chemia/28544-z-atomem-przez-wieki-czesc-3

Często jednak, zwłaszcza w zapisie związków chemicznych, używa się osobnych symboli dla deuteru (D) i trytu (T).  Jest to jedyny pierwiastek mający osobne nazwy i symbole dla swoich izotopów. Do tej kwestii jeszcze wrócę.

Tryt powstaje w znikomych ilościach w atmosferze na skutek działania promieniowania kosmicznego. Największe znaczenie ma reakcja, w której prędki neutron (>4 MeV) bombarduje jądro azotu-14. W efekcie powstaje węgiel-12 i tryt. Rocznie w atmosferze Ziemi powstaje  148 PBq trytu, przy czym stała podaż tego izotopu to 2590 PBq. Równowaga utrzymywana jest zarówno przez rozpad promieniotwórczy, jak i ulatywanie trytu w przestrzeń kosmiczną. Według norweskich badań z 1951 r. [LINK] ustalono, że w ciągu każdej sekundy na każdym centymetrze kwadratowym powierzchni Ziemi powstaje 0,14 atomu trytu. Stosunek zawartości trytu do wodoru lekkiego, rzędu 1:10^18, stanowi tzw. jednostkę trytową (TU). Według cytowanych wyżej badań, zawartość trytu w wodach Norwegii wahała się od 0,5 do 64 TU. 

Inną reakcją wytwarzającą tryt jest bombardowanie jąder żelaza wysokoenergetycznymi protonami, pochodzącymi z promieniowania kosmicznego. W ten sposób powstaje tryt w meteorytach żelaznych, a także w wykonanych ze stali elementach sztucznych satelitów Ziemi, co potwierdziły badania odzyskanych fragmentów wraków.

Większe ilości trytu powstają w reaktorach jądrowych oraz podczas eksplozji nuklearnych, zwłaszcza termojądrowych. W obu przypadkach tryt może powstawać zarówno z tlenu atmosferycznego, jak i z wodoru zawartego w wodzie. Masowe testy nuklearne w latach 1948-1959 spowodowały podwyższenie zawartości trytu gazowego w powietrzu z 3,8*10^3 TU w 1948 r. do 4,8*10^5 TU w 1959 r.

Źródło - https://www.irsn.fr

Tryt można też otrzymać syntetycznie bombardując neutronami lit (zarówno izotopy Li-6, jak i Li-7). Metodę tą zastosowano w większości bomb wodorowych (termojądrowych), za wyjątkiem pierwszej (Ivy Mike), która korzystała z gazowego trytu i skroplonego deuteru. Wymagało to utrzymywania temperatury bliskiej zeru bezwzględnemu oraz zastosowania odpowiedniej izolacji w postaci ogromnego naczynia Dewara, co zwiększało masę bomby, wykluczając jej wojskowe zastosowanie. Dlatego też w następnych bombach użyto deuterku litu, w którym tryt powstawał dopiero podczas wybuchu bomby, na skutek bombardowania neutronami z eksplozji ładunku rozszczepieniowego, stanowiącego "zapalnik". Temat rozwinę w osobnej notce.

Czas połowicznego rozpadu trytu wynosi 12 lat, ulega on 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, itr-90 - 2,2 MeV, cez-137 - 0,512 MeV (energii cząstek beta, gdyż podczas rozpadu cezu-137 powstaje też kwant gamma 662 keV).

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 1 Gy odpowiada działaniu biologicznemu 1 Sv, ale dla trytu 1 Gy = 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, zwaną też wodą superciężką (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 wody trytowej, gdyż organizm ludzki ma wydajne mechanizmy jej usuwania. Dla porównania, usuwanie cezu-137 zajmuje kilka miesięcy, zaś niektórych izotopów zupełnie nie możemy usunąć z organizmu, gdyż np. wbudowują się w kości (rad, pluton, stront). 

Sam tryt nie jest szkodliwy, gdy znajduje się poza organizmem człowieka, ponieważ jego promieniowanie nie jest w stanie przeniknąć nawet zewnętrznej warstwy naskórka. Jako gaz i  to bardzo lekki, ulega szybkiemu rozcieńczeniu w atmosferze do poziomu nieszkodliwego dla człowieka. Gdy jest zamknięty w jakimkolwiek pojemniku, jego promieniowanie nie ma szans przeniknięcia na zewnątrz. Jeśli mamy bardzo czuły radiometr wyposażony w licznik z okienkiem mikowym, możemy najwyżej zarejestrować promieniowanie hamowania (Bremmstrahlung), będące efektem zderzeń cząstek beta z powłokami elektronowymi atomów ścianek. Jest to jednak promieniowanie niskoenergetyczne i o bardzo małym zasięgu.

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. Słabe promieniowanie trytu pozwala na użycie dużych aktywności - w znakach "exit" z lat 70. znajdowało się aż 20 Ci trytu (więcej w notce o aktywności promieniotwórczej).

Źródło - https://en.wikipedia.org/wiki/Tritium_radioluminescence#/media/File:Tritium-exit-sign.jpg

Źródło https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/72/FN57SIGHTS03.jpg

• Kompasy trytowe produkuje m.in. firma Cammenga czy Stocker & Yale (model SandY-183), 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. 100-250 zł. Należy uważać, by kupić w miarę "świeży" egzemplarz z uwagi na krótki czas półrozpadu trytu. Inne modele zawierają tylko 75 mCi trytu:

Kompas o niższej zawartości trytu.

Kompas Camenga 3H w nocy.

• 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 albo Marathon U.S. Army. Do droższych zalicza się Diver Davosa, czasem można też nabyć same tarcze ze świecącymi pałeczkami z trytem tudzież same pałeczki do własnoręcznego montażu.

Zegarek Marathon U.S. Army, zwierający 26 mCi trytu - [źródło]

•  Breloczki z trytem kosztują ok. 50-100 zł na Allegro i mogą służyć do testowania czułości radiometrów z okienkiem mikowym, takich jak Radex RD1008, RadiaScan 701A, MKS-01CA1 czy EKO-C.  

• Celowniki (muszki) do strzelań nocnych, produkowane kiedyś do kbk Beryl i Tantal, są dosyć częste na Allegro, ale zawarty w nich tryt dawno stracił zdolność świecenia. Przykładowa muszka tego typu wygląda jak poniżej - widać nawet symbol "koniczynki", choć namalowany dosyć niestarannie:

Widoczne miejsce na ampułkę z trytem zalane lakierem.

Widok z drugiej strony.

Celownik optyczny SUSAT, zawierający 10 GBq trytu. Wykonano go w 1988 r., zatem aktywność trytu znacznie już spadła i jedynie bardzo czuły detektor Beta-2 w dozymetrze Radex RD1008 wykrywa 20 impulsów na minutę z centymetra kwadratowego. Szerzej omawiałem go w osobnej notce [LINK]

Zagrożenie od trytowych źródeł światła jest praktycznie zerowe - plastik i otaczające powietrze skutecznie tłumią słabe promieniowanie beta trytu, przedostać się może jedynie wspomniane wcześniej słabe promieniowanie hamowania.

***

Tryt jest też stosowany w badaniach hydrogeologicznych do badania przepływów wody oraz w diagnostyce medycznej przy pomiarach gospodarki wodnej w organizmie. Stosuje się go też do datowania niewielkich objętości wody odizolowanych od środowiska, np. wina w butelkach. Z metodą tą wiąże się pewna anegdota.

Podczas II wojny światowej, gdy Alianci prowadzili ofensywę wgłąb Rzeszy, ekipy fizyków poszukiwały śladów niemieckiego programu atomowego. Regularnie wysyłano do laboratoriów próbki wody, poszukując m.in. aktywności trytu, mogących świadczyć o bliskości niemieckich instalacji nuklearnych. Pewnego razu oprócz wody wysłano do laboratorium butelkę wina z pobliskiej winnicy z żartobliwym dopiskiem "zbadajcie i to". Wkrótce przyszła odpowiedź "woda nieaktywna, ale wino tak, przyślijcie więcej!". Potraktowano tą odpowiedź jako żart i chęć zrobienia imprezy w laboratorium. Jakież było zdziwienie, gdy po następnych monitach o większą ilość wina okazało się, że... zawiera ono tryt, gdyż winnica znajdowała się w pobliżu zakładów przemysłu jądrowego!

PS. Jeśli  spodobał Ci się ten wpis i chcesz czytać więcej tego typu materiałów, wesprzyj mnie na Patronite.pl - https://patronite.pl/anonymousdosimetrist

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 - początkowo na bazie radu - 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 i cyframi oddzielonymi kreską, z paskiem przewleczonym przez wycięcia w plastikowym dnie obudowy i z chromowaną igłą, oznaczenia kierunków rosyjskie, farba świecąca okresowego świecenia, nie wykazuje promieniowania,
2. polska, powojenna, sygnowana logotypem SZMO (Śląskie Zakłady Mechaniczno-Optyczne w Katowicach) lub cyfrą 407 w owalu (wojskowy kod w/w zakładów*) oraz pełnym rokiem produkcji, w plastikowym dnie obudowy mosiężne uszka do paska, igła malowana na czarno, oznaczenia kierunków polskie, emituje do 1,5 mR/h gammy,
3. harcerska, z pierścieniem wykonanym z plastiku i igłą chromowaną, bez elementów fosforyzowanych lub z farbą okresowego świecenia, nie wykazującą promieniowania,
4. radziecka wojenna, podobna do powojennej, zwykle bardziej sfatygowana, farba świecąca radowa, rzadziej występuje na rynku i jest droższa

Na busoli radzieckiej litera A, na polskiej logotyp  SZMO.

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 - z tych, które mierzyłem, jednak daje 0,5 mR/h, druga 0,6 mR/h, ale niektóre dochodzą do 1 - 1,5 mR/h. Wynik pomiaru zależy w dużym stopniu od geometrii układu pomiarowego, czyli liczby liczników Geigera w dozymetrze i odstępu między nimi, a także położenia wskazówek i indeksów kompasu wobec detektora(ów):

Zaprzestanie stosowania farby radowej w Polsce było wywołane przede wszystkim obawami o zdrowie pracowników, którzy zresztą, podobnie jak kiedyś amerykańskie "Radium girls", używali jej np. do malowania spławików czy paznokci. Kontrole narażenia na skażenie i promieniowanie, prowadzone przez powstałe w 1957 r. Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej, doprowadziły w końcu do wycofania farb na bazie radu.

***

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 z racji większej ilości farby, jednakże dawka, jaką można bezpiecznie przyjąć na kończyny jest dużo większa niż w przypadku innych narządów. Nie ma się zatem czego obawiać, jeśli kompas okazyjnie bierzemy do ręki. Nie powinien jednak znajdować się w pobliżu narządów szczególnie wrażliwych na promieniowanie (tarczyca, gonady), jak również lepiej trzymać go z dala od dzieci. Większym zresztą zagrożeniem od napromieniowania jest możliwość skażenia przez drobiny farby, kruszącej się ze wskazówki i indeksów, które mogą wydostać się przez nieszczelności obudowy, np. przy dźwigni blokady igły. Drugim zagrożeniem jest radioaktywny gaz radon, stanowiący produkt rozpadu radu - jego gazowy stan skupienia powoduje, że bez problemu dostaje się do płuc, gdzie ulega rozpadowi i może powodować nowotwory. Emisja z kompasów Adrianowa jest dość silna z dwóch względów - sporej ilości farby świecącej i mało szczelnej obudowy. Jeśli chcecie się przekonać, ile radonu może wydzielić jeden kompas, włóżcie go do szczelnego pojemnika z węglem aktywnym na dnie, i po 48 godzinach zmierzcie promieniowanie węgla po wyjęciu kompasu. Jak macie czujkę radonu,  np. Airthings Wave, wystarczy godzina:

Więcej na temat radonu znajdziecie, klikając etykietę "radon" na bocznym panelu bloga.
Wracając do samego kompasu, jest on dobrym źródłem do testowania mniej czułych dozymetrów, szczególnie tych, które mają licznik Geigera owinięty folią ołowianą, gdyż przeznaczone są tylko do pomiaru emisji gamma. Są to takie konstrukcje jak "Biełła", "Master", "Fon", "Raton-901", "DRG-01T itp. Pamiętajmy tylko o przechowywaniu w szczelnym pojemniku, najlepiej uszczelnionym silikonem, i umieszczonym w drugim, o grubych ściankach. Jeśli zaś mamy podejrzenia, że kompas nie jest szczelny, ma pękniętą szybkę albo duże szczeliny - oddajmy go do utylizacji w CLOR.

--------------------------------
* kodowanie nazw fabryk zbrojeniowych było dość powszechną praktyką, poniżej kilka kodów zakładów z lat PRL (często były to tylko zakłady produkcji specjalnej w fabrykach cywilnych):

• 6 - Zakłady Metalowe HCP Cegielski w Poznaniu
• 11 - Zakłady Metalowe im. Gen. Waltera "Łucznik" w Radomiu
• 12 - Huta Baildon w Katowicach
• 21 - Zakłady Metalowe "Mesko" w Skarżysku-Kamiennej
• 53 - Kombinat Maszyn Włókienniczych "Wifama" w Łodzi
• 54 - Zakłady Elektromaszynowe Predom-Eda w Poniatowej
• 131 - Polskie Zakłady Optyczne w Warszawie
• 343 - Fabryki Maszyn Rolniczych "Pilmet"
• 361 - Zakłady Chemiczne "Pronit" w Pionkach
• 407 - Śląskie Zakłady Mechaniczno-Optyczne w Katowicach

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....