Sygnalizator promieniowania Kwarc DRSB-01

Ten sygnalizator jest bardzo prostym przyrządem, który sygnalizuje dźwiękiem i błyskiem zielonej diody LED zliczane impulsy. Dioda opisana jest fon ("tło"), a przy przekroczeniu progu (0,1 mR/h) dodatkowo zapala się czerwona dioda wnimanie ("uwaga"). Dioda czerwona błyska zresztą co któryś impuls (podejrzewam, że co 10, raczej nie co 100). 

Przyrząd wykorzystuje tubę SBM-20U (specyfikacja) lub też inne radzieckie czujniki. Poniżej egzemplarz z tubą SBM-20U, która od typowej SBM-20 różni się rodzajem wyprowadzeń - minus jest na zacisk jak w SBM-20, STS-5, BOI-33 itp., a plus do lutowania jak SBM-20-1:

Płytka drukowana wymontowana z indykatora, z lewej widoczny głośniczek, z prawej na dole transformator przetwornicy WN:

Z kolei ten egzemplarz ma tubę innego typu, możliwe, że z okienkiem mikowym (źródło), kratka w obudowie ułatwia przenikanie promieniowania beta oraz miękkiego gamma:

Znaleziony na Youtube filmik z pracy indykatora na źródle kontrolnym ze zubożonego uranu, pochodzącym z radiometru Victoreen CDV-700, które powinno dawać 1-2 mR/h na powierzchni:

Przyrząd produkowany był przez Kysztymskij Radiozawod, a firmowe opakowanie zdradza nieodległą datę produkcji, porównajmy je np. z przaśnym pudełkiem od Biełły czy Sosny:

"Kwarc" jest bardzo prostym indykatorem promieniowania, ale odsłonięta tuba GM powoduje, że może służyć do szybkiej identyfikacji szkła uranowego, ceramiki czy minerałów.

***

Pod nazwą "Kwarc" produkowano jeszcze inny przyrząd - kieszonkowy radiometr gamma z miernikiem wychyłowym, oznaczony DRBG-90:

Dawka pochłonięta i równoważnik dawki

Dawka pochłonięta oznacza ilość energii przekazanej materii. W dozymetrii zastąpiła dawkę ekspozycyjną (jednostki - kulomb na kilogram i rentgen), która wyrażała zdolność promieniowania do jonizacji powietrza. Jednostką dawki pochłoniętej jest grej (Gy), 1 Gy = 1 J/kg. W praktyce najczęściej mamy do czynienia z mikrogrejami (1/1000000 Gy), miligrejami (1/1000 Gy) i centygrejami (1/100 Gy), choć np. przy sterylizacji żywności używa się tysięcy i dziesiątek tysięcy grejów.  Dawną jednostką był rad (radiation absorbed dose, nie mylić z pierwiastkiem i jednostką kąta płaskiego), odpowiadający energii 100 ergów przekazanej masie 1 grama. Rad był jednostką dużo mniejszą niż grej, gdyż 1 Gy = 100 rad. Poniżej rentgenoradiometr IMD-5 (izmieritiel moszcznosti dozy) wyskalowany w miliradach i radach na godzinę:

Dawka pochłonięta nie uwzględnia biologicznego działania różnych rodzajów promieniowania. Aby wyrazić skutek biologiczny promieniowania, należy wartość dawki pochłoniętej przemnożyć przez współczynnik jakości danego promieniowania QF (quality factor), otrzymamy wtedy biologiczny równoważnik dawki. Jego jednostką jest siwert (Sv), wcześniej był nią rem (roentgen equivalent for man, w krajach ZSRR znany jako ber - biologiczny ekwiwalent rentgena), z przelicznikiem 1 Sv = 100 rem. Ber jako jednostka dawki pojawia się często w literaturze poświęconej likwidacji skutków awarii w Czarnobylu. Dozymetr-krokomierz Polyn-101 podawał nie tylko nagromadzoną dawkę w nanosiwertach (nSv), ale również obliczał czas, w którym otrzymamy dopuszczalną całożyciową dawkę 35 berów, czyli 0,35 Sv - więcej w notce o nim [LINK]:

***

 Wróćmy jeszcze do współczynnika jakości QF. Dla promieniowania gamma, rentgenowskiego i beta wynosi on 1, czyli biologiczny równoważnik dawki jest równy dawce pochłoniętej. W skrócie - działanie na materię nieożywioną i organizmy żywe będzie podobne. Inaczej sprawa wygląda dla promieniowania alfa, które ma współczynnik wagowy 20, czy neutronów, które w zależności od energii mają QF między 5 a 20. Wówczas pochłonięcie 1 Gy promieniowania alfa spowoduje skutek biologiczny 20 Sv. Tak wysoka wartość QF dla cząstek alfa wynika z ich wyjątkowo silnej zdolności jonizacyjnej. 

W jednostkach mocy dawki pochłoniętej (zwykle µGy/h) były wyskalowane monitory skażeń RKP-1-2, wprowadzone w 1975 r., będące ulepszonymi wersjami RKP-1 z 1969 r., które miały skalę w milirentgenach na godzinę.

Skalę w tych jednostkach miały również niektóre wersje radiometrów RK-67 i RK-67-3.  Posiadałem nawet RK-67 z początku produkcji (1969 r.) ze skalą w µGy/h, chociaż zastanawiam się, czy to nie efekt późniejszej ponownej kalibracji (takie skale miały RK-67-3, wprowadzone w 1981 r.):

Kieszonkowe radiometry do użytku cywilnego były zwykle skalowane w jednostkach równoważnika dawki (głównie µSv/h), choć, jak już wspomniałem, dla promieniowania gamma, beta i rentgenowskiego równoważnik dawki jest równy dawce pochłoniętej. Wynik w mikrosiwertach na godzinę podaje Biełła, Master, Sinteks, Jupiter SIM, RKSB-104 i większość kieszonkowych dozymetrów ery poczarnobylskiej, za wyjątkiem ANRI Sosna, Poisk-2 i DKS-04. Polaron Pripyat ma możliwość pomiaru zarówno w mikrosiwertach, jak i w militerentgenach. Statystykę jednostek w których są wyskalowane dozymetry radzieckie dozymetry z lat 1986-1994 podaje poniższy diagram:

Z polskich nowszych wyrobów warto wymienić rentgenometr sygnalizacyjny KOS-1, w którym niższy zakres podaje wynik w µGy/h, natomiast wyższy w cGy/h:

A także produkt z końca lat 90., czyli wyskalowane w µSv/h "żelazko" RKP-2, unowocześniony miernik skażeń powierzchni RKP-1-2:

Oczywiście większość współczesnych konstrukcji kieszonkowych radiometrów podaje wynik w mikrosiwertach na godzinę - zarówno Gamma Scout, jak i Terra-P czy Voltcraft Gamma Check.

Dotyczy to również konstrukcji niefabrycznych, konstruowanych przez pasjonatów, jak choćby świetny Radiatex MRD-2:

Chociaż dla promieniowania beta QF=1, to jednak często dozymetry prowadzą pomiar beta w rozpadach na minutę z cm2. Jest to "goły" wynik, bez przeliczania na µSv, gdyż dokładne przeliczenie wymagałoby kalibracji dla każdego izotopu z osobna, a często albo nie znamy składu izotopowego próbki, albo skład ten jest mieszany.  To samo tyczy się emisji alfa, dla której choć znamy QF=20, to jednak zwykle liczniki wyskalowane są po prostu w impulsach na sekundę (cps).

Wazonik i talerzyk Jasba z polewą uranową

Z okazji Walentynek coś romantycznego, w sam raz na kwiaty dla Ukochanej :)

Ten wazonik wyróżnia się spośród nabytych ostatnio artefaktów niewielką ilością użytej glazury - ma tylko pomarańczowe "maźnięcia" po obu stronach. Pozostała część nie wykazuje aktywności powyżej tła. Producent - Jasba, NRD, oznaczenie 571/12 - czyli numer modelu łamany na wysokość w centymetrach.  Numery modeli miały przydzielone zakresy dla poszczególnych typów wyrobów, 7 to talerze, a 5 wazony.

Poniżej podobny model 536 z 1951 r. wraz z innymi elementami zestawu:

Aktywność nie jest oszałamiająca, szczególnie w porównaniu z talerzami osiągającymi 50-120 µSv/h. Wyniki pomiarów przedstawiają się następująco (pomiary dla obu stron):

• Polaron (beta+gamma) - 4,5 - 8 µSv/h
• EKO-C - 20-50 cps (1,5-3,8 µSv/h)
• Gamma Scout 1,4 - 1,8 µSv/h

Rozbieżności w wynikach pomiarów są skutkiem różnych geometrii układów pomiarowych oraz oczywiście gęstości powierzchniowej ścianek detektorów. Polaron ma 2 cylindryczne tuby SBM-20 położone blisko siebie - powierzchnia okienka pomiarowego wynosi 17,48 cm2 (2,3x7,6cm), a grubość ścianki ok. 40 mg/cm2. EKO-C korzysta z okienkowej tuby SBT-10A o okienku mikowym gęstości 1 mg/cm2 i powierzchni 52 cm2 (6,5x8 cm). Z kolei Gamma Scout ma tubę z okrągłym okienkiem mikowym o średnicy 9 mm, w dodatku umieszczonym 1 cm poniżej krawędzi obudowy.

***

Wazonik kupiłem latem, a pod koniec listopada na innym stoisku trafiłem na talerz od tego samego zestawu. Maźnięcia uranową glazurą rozmieszczono symetrycznie po obu stronach, wyróżniają się też matowym wykończeniem, widocznym pod światło.

Zarówno ten kolor, jak i styl wzornictwa, są tak charakterystyczne, że nawet nie trzeba wyciągać dozymetru z kieszeni:

Moc dawki gamma+beta, mierzona Polaronem, wynosi 10 µSv/h na jednym zdobieniu, a na drugim 15. Niestety uległ uszkodzeniu mój główny Polaron, który jest miernikiem referencyjnym. Drugi egzemplarz nieznacznie zaniża pomiar.

Generalnie ten wzór Jasby był dość popularny i często pojawia się na portalach aukcyjnych, choć cena jest odwrotnie proporcjonalna do mocy dawki:

Jeżeli potrzebujecie ceramiki bądź chcecie się pochwalić Waszymi zbiorami, dajcie znać przez formularz kontaktowy bloga. Pod koniec roku mógłbym napisać zbiorczą notkę o Waszych ceramicznych zdobyczach.

Radiometr komorowy logarytmiczny RKLG-2

Dzięki uprzejmości Sprzedawcy mogę przedstawić ten oto rzadko pojawiający się na rynku radiometr komorowy. Wykorzystuje on komorę jonizacyjną o pojemności 1 litra, wypełnioną argonem pod ciśnieniem 10 atm. Prąd płynący przez komorę mierzony jest za pośrednictwem lampy elektrometrycznej i miernika magnetoelektrycznego. Komora zasilana jest z przetwornicy tranzystorowej. Skala miernika jest logarytmiczna, o dwóch zakresach: 0,1-100 i 0,01-10 R/h (10-10000 mR/h), czyli drugi zakres kończy się na 100 mSv/h. 

Przy tak wysokich mocach dawek do pomiaru stosowany jest przedłużacz, umożliwiający oddzielenie komory od pulpitu pomiarowego i pomiar z większej odległości od źródła. Zasilanie odbywa się z 5 pastylkowych akumulatorków KN-0,2, umieszczanych w chwycie.

Przyrząd, podobnie jak RKLG-62, mierzy tylko promieniowanie gamma o energii od 80 keV do 1,5 MeV, wykazując nierównomierność charakterystyki energetycznej +/- 20 %. W obudowie umieszczone jest źródło kontrolne ze strontem-90, przesuwane w położenie robocze osobnym przyciskiem. Umiejscowienie źródła oznaczone jest nalepką z "koniczynką".

Uruchomienie miernika wymaga regulacji napięcia żarzenia i anodowego oraz kompensacji prądu zerowego lampy za pomocą pokręteł z boku obudowy po uprzednim przełączeniu pokrętła rodzaju pracy w odpowiednie położenia:

Do radiometru dołączony jest pokrowiec z dermy, zapinany na suwak:

W komplecie powinna znajdować się także druciana podstawka, ułatwiająca pracę stacjonarną. Widać ją na zdjęciu w Katalogu 37R - izotopowa aparatura przemysłowa i dozymetryczna z 1969 r.:

Prezentowany egzemplarz wyprodukowano w Zakładzie Doświadczalnym Biura Urządzeń Techniki Jądrowej w Bydgoszczy w 1964 r. Jak widać, w tych latach współistniały dwa systemy oznaczania modeli radiometrów - kolejne numery (RKLG-2, DS-1, DK-3) oraz rok wprowadzenia do produkcji (RIK-59, RK-60, RK-63, RK-67, RKL-60, RKLG-62). Ostatecznie wygra system z kolejnymi numerami (RUST-2 i 3, RKP-1, RK-10, RK-20, ALDO-2 i 3)

Prezentowany egzemplarz znalazł odpowiedniego nabywcę i najprawdopodobniej niedługo ujrzymy miernik w akcji. Co do użyteczności przyrządu, przydaje się do pomiaru mocniejszych źródeł gamma-aktywnych oraz w miejscach, gdzie spodziewamy się znacznego skoku mocy dawki. Problem sprawia konieczność regulacji przed każdym uruchomieniem oraz wiek przyrządu, skutkujący zużyciem elementów elektronicznych. Tym niemniej, jest to cenny eksponat kolekcjonerski, gdyż wyprodukowano go w niewielkiej liczbie egzemplarzy, podobnie jak większość przyrządów z lat 60. [vide notka o wielkości produkcji - LINK].

Dozymetr osobisty SOR/T

Kolejna recenzja Maćka, omawiająca bardzo ciekawy, choć drogi miernik. Oddaję głos Autorowi:

Dozymetr ten produkowany jest przez francuską firmę Mirion Technologies specjalizującą się w dostarczaniu profesjonalnego sprzętu, systemów i usług dla wielu branż związanych z promieniowaniem jonizującym. Ten konkretny model jest na wyposażeniu wielu wojsk NATO, w tym Wojska Polskiego, które według danych opublikowanych przez magazyn MILMAG w latach 2007-2017 zakupiło ich ponad 22 tys. oraz ponad 350 czytników XOM/T (służących do zaawansowanej konfiguracji, odczytu i archiwizacji pomiarów i informacji o stanie urządzenia zapisanych w pamięci serwisowej EEPROM). Używany jest on również przez grupy rozpoznania chemicznego Państwowej Straży Pożarnej. Dozymetr jest naprawdę niewielki:  80.4x48x9 mm i waży zaledwie 55g. Posiada wzmocnioną konstrukcję spełniającą szereg norm wojskowych i cywilnych. Elektronika jest odporna na zaburzenia powodowane przez intensywne promieniowanie jonizujące, na działanie impulsu elektromagnetycznego (EMP), promieniowanie elektromagnetyczne pochodzące od urządzeń elektronicznych oraz promieniowanie radarowe. Obudowa jest cieczo- i pyłoszczelna (klasa IP67, wytrzymuje zanurzenie na głębokość 1 m przez ponad 30 minut). Jest również odporny na wstrząsy, upadki i uderzenia i może pracować w temperaturach od -20 OC do +50 OC. Dozymetr posiada detektory promieniowania gamma i neutronowego umożliwiające pomiar równoważnika dawki pochłoniętej Hp(10) (w zakresie od 1 µSv do 10 Sv) oraz równoważnika mocy dawki (od 0.1 µSv/h do 10 Sv/h, UWAGA: wyświetlane są wartości od 1 µSv/h). Jest czuły na promieniowanie zarówno o charakterze impulsowym towarzyszące wybuchowi jądrowemu oraz pochodzące od skażeń czy źródeł promieniotwórczych. Promieniowanie gamma o energiach 60 keV-6 MeV jest rejestrowane przez krzemową fotodiodę oraz detektor typu MOSFET. Natomiast strumień neutronów o energiach do 14 MeV rejestruje dioda typu PIN. Według założeń konstruktorów, dozymetr nigdy nie znajduje się w stanie pełnego wyłączenia (chyba, że nastąpi całkowite wyczerpanie baterii, do czego według zaleceń  nie należy dopuścić, gdyż może zaistnieć konieczność użycia czytnika do ponownego uruchomienia). Może on działać w dwóch trybach. W trybie czuwania „PAUSE” nie dokonuje pomiaru, przeprowadza jedynie okresową samokontrolę i w przypadku wykrycia nieprawidłowości wyświetla odpowiedni komunikat. W trybie tym można zmieniać ustawienia i odczytać wartości zmierzone w poprzedniej sesji. Do najistotniejszych ustawień należy określenie czy rozpoczęcie nowego pomiaru ma wyzerować poprzednią wartość dawki czy też ma się do niej sumować oraz konfiguracja progów alarmu wstępnego i głównego. W drugim trybie „RUN” rejestruje dawkę, moc dawki oraz czas trwania pomiaru.

Na przedniej ściance urządzenia znajdują się: 

• wyświetlacz LCD 
• przycisk do obsługi 
• złącze elektroniczne umożliwiające połączenie z czytnikiem XOM/T (komunikacja z czytnikiem możliwa jest również bezprzewodowo w odległości do 40cm) oraz do kontroli napięcia baterii za pomocą woltomierza 
• brzęczyk alarmujący o przekroczeniu wartości progowych, sygnalizujący zwiększenie pochłoniętej dawki o konkretną wartość lub informujący o wyczerpującej się baterii 
• wytłoczony symbol „+”nad prawą górną krawędzią wyświetlacza, wskazujący położenie detektora wewnątrz obudowy 

Na tylnej ściance znajdują się: 

• miejsce mocowania klipsa bądź sznurka do powieszenia na szyi 
• tabliczka znamionowa (w opisywanym egzemplarzu została usunięta)
• komora baterii guzikowej CR2450 o napięciu 3 V z zakręcaną pokrywką (przeciętny czas pracy to ok. 1 rok, producent zaleca baterie Renata lub Toshiba, gdyż profil budowy innych może powodować zwarcia).

Opisywany egzemplarz pochodzi z francuskiego rynku wtórnego (portal aukcyjny Ebay), sprzedawany jako odnowiony i skalibrowany. Nowy to koszt rzędu 2.5 tys. zł. Pomimo, że ten model jest przeznaczony przede wszystkim dla wojska czy służb reagowania kryzysowego, może być przydatny dla cywili/hobbystów. Ma raczej ograniczone zastosowanie przy pomiarach ogólnodostępnych artefaktów ze względu np. na brak rejestracji promieniowania beta czy wyświetlanie mocy dawki od 1 µSv/h. W przypadku słabszych źródeł można od biedy pozostawić go w ich towarzystwie na kilka godzin i na podstawie zmierzonej dawki oszacować natężenie promieniowania gamma. Obsługa urządzenia jednym przyciskiem jest momentami dość niewygodna. Trzeba zapamiętać sekwencje krótszych i dłuższych przyciśnięć w odpowiednich odstępach czasowych, aby wykonać konkretne operacje. Takie podejście ma jednak i swoje zalety, gdyż nie nastąpi przypadkowa zmiana ustawień i mamy mniej elementów mogących ulec awarii i wymagających uszczelnienia. Natomiast wzmocniona konstrukcja gwarantuje niezawodność wszystkim tym, którzy chcą być przygotowani na ewentualne ekstremalne sytuacje jak konflikt zbrojny, katastrofa jądrowa czy atak terrorystyczny. Można go nosić zawsze przy sobie i zmierzyć osobistą roczną dawkę promieniowania, a w razie czego może ostrzec przed przypadkowym kontaktem z niezabezpieczonym źródłem promieniotwórczym.