Dawka śmiertelna promieniowania

Wpływ promieniowania jonizujące na organizmy żywe zależy od wielu czynników, przede wszystkim od gatunku, wieku osobnika, stanu zdrowia i indywidualnych predyspozycji. Istotne znaczenie ma również szybkość napromieniowania, a także to, czy działaniu radiacji poddajemy całe ciało, czy tylko fragment, a jeśli tak, to jaki. Wyjątkowo niską promienioczułość wykazuje tkanka nerwowa, w przeciwieństwie do szpiku kostnego czy narządów płciowych. Napromieniowanie całego ciała mniejszą dawką daje poważniejsze skutki niż większą dawką mniejszego fragmentu, chyba że trafimy na szczególnie wrażliwe narządy. 

Generalnie organizmy niższe są znacznie bardziej odporne na promieniowanie niż wyższe, osobniki dorosłe od młodych, zdrowe od chorych czy osłabionych itp. Nawet w obrębie danego gatunku często występują bardzo istotne różnice w odporności, dlatego też przyjęto tzw. dawkę śmiertelną LD50/30. Jest to dawka przyjęta w krótkim czasie na całe ciało, po otrzymaniu której połowa napromieniowanych umrze w ciągu miesiąca. Jest to bardziej obiektywny wyznacznik odporności na promieniowanie niż dawka LD100/30, czyli śmiertelna dla wszystkich napromieniowanych w ciągu miesiąca. Poniżej porównanie LD50/30, dawki w 100% śmiertelnej oraz dawek otrzymywanych od tła naturalnego i podczas wybranych badań diagnostycznych:

Dla człowieka LD50/30 przyjmuje się 4,5 Sv, czyli ok. 450 R, choć w różnych publikacjach spotyka się wartości od 3 do 6 Sv. Zdarzały się przypadki uratowania osób, które otrzymały takie dawki promieniowania, wymagało to jednak intensywnego leczenia szpitalnego - transfuzji, podawania antybiotyków, przeszczepów szpiku kostnego, a w przypadku oparzeń popromiennych - przeszczepiania skóry. Osobą, która przeżyła napromieniowanie najwyższą dawką promieniowania jest Anatolij Bugorski, którego głowa podczas wypadku z akceleratorem została prześwietlona wiązką protonów dającą dawkę 2000 Gy (licząc QF dla protonów szybkich równy 5 daje to 10000 Sv). Pomimo poważnych oparzeń i martwicy na trasie wiązki promieniowania Anatolij przeżył i nawet ukończył doktorat, choć towarzyszyły mu później liczne dolegliwości (ataki drgawek, napady nieświadomości). 

W porównaniu z innymi ssakami odporność ludzi jest zbliżona, jednak prostsze organizmy znacznie nas dystansują:

Dla człowieka wartość zaniżona, źródło  - http://dydaktyka.fizyka.umk.pl/PDF/MSC/Materialy/Liceum-IV/czlowiek/dawki.htm

Widoczne na grafice bakterie są mniej wytrzymałe niż Deinococcus radiodurans, znany ze swej odporności na radiację - 5000 Sv nie robi na nim wrażenia, a po 15000 Sv jeszcze 37 % bakterii może się rozmnażać. Bakterie wykryto podczas testów radiacyjnej sterylizacji żywności - pomimo silnego napromieniowania konserw mięsnych część z nich uległa zepsuciu. Zbadano je  i odkryto bakterię, którą z racji promieniooporności nazwano radiodurans - "wytrzymały na promieniowanie". Jeszcze większą odporność wykazuje Kineococcus radiotolerans - wytrzymuje  aż 20000 Sv.

***

Podawane w literaturze wartości LD50/30 wykazują pewne różnice - tutaj cytuję za świetną książką prof. Andrzeja Czerwińskiego "Energia jądrowa i promieniotwórczość":

Tutaj dawki w centygrejach, czyli trzeba podzielić przez 100, aby uzyskać wartość w grejach:

Źródło - https://www.researchgate.net/figure/Comparison-of-LD-50-30-Across-Multiple-Mammalian-Species-Compiled-From-the-Published_tbl2_50434783

W tym zestawieniu z kolei dawki w rentgenach, które w przybliżeniu odpowiadają centygrejom:

Źródło - https://nuclearhistory.wordpress.com/2010/12/12/ld-50-variations-in-responses-to-radiation-exposures/

Niezależnie od różnic w podawanych wartościach ewentualny masowy konflikt nuklearny przetrwają głównie prostsze organizmy - zatem ci panowie są bezpieczni:

Oczywiście wraca tutaj kwestia "szkodliwości" promieniowania. Promieniowanie jonizujące ewidentnie szkodzi wtedy, jeśli zostało przyjęte w dużej dawce w krótkim czasie na całe ciało lub szczególnie wrażliwe narządy. W innych przypadkach jest po prostu jednym z wielu czynników środowiskowych, jakimi jesteśmy poddawani od tysiącleci. Niewielkie dawki promieniowania mają nawet korzystny wpływ na organizmy, stymulując mechanizmy naprawcze DNA (teoria hormezy radiacyjnej). Jak powiedział Paracelsus - "wszystko jest trucizną i nic nie jest trucizną, bo tylko dawka czyni truciznę". Wszyscy pijemy wodę, używamy soli i cukru - a tymczasem wypicie 8 litrów wody, zjedzenie 1 kg soli czy 3 kg cukru może być śmiertelne. Może bardziej adekwatne byłoby porównanie do światła słonecznego, które może przyjemnie ogrzewać i opalać, a też oparzyć, spowodować udar czy wywołać czerniaka. Tak samo jest z promieniowaniem jonizującym, stosowanym zarówno w medycynie, jak i w nauce czy przemyśle.

Licznik Geigera STS-6 i SBM-19

Licznik ten jest znacznie powiększoną wersją niezwykle popularnej tuby STS-5, którą omawiałem jakiś czas temu. Przeznaczony był głównie do monitorów skażeń oraz sond licznikowych współpracujących z radiometrami uniwersalnymi. Mierzył promieniowanie gamma oraz mocniejsze beta, będące w stanie pokonać metalową ściankę licznika o grubości powierzchniowej 50 mg/cm2 (>500 keV). Napięcie pracy takie samo jak STS-5 (390 V), podobnie nachylenie i długość plateau (odpowiednio 0,125%/V, 80 V). Zdecydowanie wyższy jest bieg własny z racji większej powierzchni czynnej licznika (110 imp/min.).

Inne dane techniczne:

• częstość impulsów przy 0,36 µR/h - 2280-3420 imp/min
• maksymalna częstość impulsów - 60.000 imp/min*
• czułość na promieniowanie gamma przy 3 µR/s - 210 imp/µR
• maksymalna mierzona moc dawki - 30 µR/s (2500 imp/s)
• maksymalna przeciążalność - 50 R/h**
• resurs pracy - 10^9 imp.
• wymiary: 22 x 199 mm
• masa: 25 g

STS-6 najczęściej montowano w zestawach po 3 sztuki, co dawało powierzchnię okienka pomiarowego ok. 150 cm2. Umożliwiało to szybki pomiar skażeń powierzchni emiterami beta i gamma aktywnymi. Przykładem może być nasz krajowy monitor RKP-1 i jego późniejsza wersja RKP-1-2:

Taki sam zestaw tub zastosowano w sondzie SGB-1P, współpracującej z radiometrami serii RUST, URL i URS:

Tuby te importowano z ZSRR i montowano w sprzęcie dozymetrycznym produkowanym w kraju. Ponieważ były problemy z dostawami, w latach 60. skonstruowano sondę LGM-2, która mogła wykorzystywać bądź 3 tuby STS-6, bądź też 12 tub STS-5 - na zdjęciu akurat zamontowano STS-5, mocowania do STS-6 widać po bokach:

Podobnie jak w przypadku STS-5, STS-6 miał swoją nowszą wersję, oznaczoną SBM-19. Zewnętrznie liczniki nie różniły się niczym, oba miały 20 żeberek usztywniających ścianki tuby i bakelitowe izolatory przy wyprowadzeniach, STS-6 była minimalnie dłuższa:

Źródło

Parametry SBM-19, podobnie jak w przypadku "pary" STS-5 i SBM-20, nieznacznie odbiegają od STS-6 - plateau jest dłuższe, bieg własny wyższy, zaś resurs pracy znacznie dłuższy (2*10^10 imp.)***:

Źródło

Licznik ten wytwarzano również w Polsce jako BOI-53, montowany zarówno w monitorach skażeń, jak również w sondach powierzchniowych, m.in. SGB-3P do pomiaru skażeń większych powierzchni. Sonda ta wykorzystywała 6 liczników BOI-53 lub kompatybilnych, a powierzchnia okienka pomiarowego wynosiła aż 300 cm2:

Oczywiście zdarzało się, że w jednym przyrządzie funkcjonowały jednocześnie tuby produkcji polskiej i radzieckiej. Taki sam układ stworzył konstruktor tego oto przyrządu DIY z pisma "Elektronika Praktyczna" [LINK]:

Licznik ten niestety bardzo rzadko pojawia się na rynku wtórnym, choć ostatnio (2020-2021) pojedyncze sztuki pojawiają się na Allegro, zaś na eBay można nabyć lekko wgniecione, ale nadal sprawne liczniki. Przeciętna cena waha się między 20 a 40 $

 Z racji specyficznego przeznaczenia i wysokiej ceny liczniki te mniej się nadają do amatorskich radiometrów, bardziej jako część zamienna do monitorów skażeń i sond pomiarowych.

------------------------------------
*cyt za: http://zapadpribor.com/sts-6-schetchik/
**cyt za: https://www.etalonpribor.ru/catalog/rashodomeri/product/STS-6_Schetchik_Geygera-Myullera_/
***cyt za: http://zapadpribor.com/sbm-19/

Dawkomierz rekombinacyjny DR-1 z komorą REM-2

Miernik ten powstał w oparciu o patent prof. dr. hab. Mieczysława Zielczyńskiego w 1975 r. z przeznaczeniem do celów ochrony radiologicznej w miejscach, gdzie występuje promieniowanie o różnych energiach. Przyrząd miał wykorzystywać komorę rekombinacyjną, która jest odmianą komory jonizacyjnej. Napięcie na tej komorze dobrane jest celowo poniżej napięcia nasycenia, dlatego też prąd przepływający przez komorę jest proporcjonalny do biologicznego równoważnika dawki, czyli uwzględnia współczynnik jakości promieniowania (QF). Jest to szczególnie istotne przy pomiarze mocy dawki promieniowania o nieznanym widmie, gdy nie wiemy, jaki współczynnik przyjąć, a także, gdy promieniowanie składa się z kilku widm, co często zdarza się np. w akceleratorach.
Urządzenie mierzyło współczynnik jakości promieniowania (QF), korzystając z bliźniaczej komory REM-2, wyposażonej w przedwzmacniacz. Przy pomiarze biologicznego równoważnika stosowano układ różnicowy: jedna z komór pracowała jako komora rekombinacyjna przy napięciu 50 V, czyli uwzględniająca QF, zaś druga jako zwykła komora jonizacyjna przy napięciu 1200 V, mierząca "czystą" dawkę pochłoniętą. Porównanie wyników pomiarów obu komór dawało pojęcie o wartości QF. Gdy współczynnik QF był znany, wówczas miernik pracował w układzie równoległym - obie komory działały jako zwykłe komory jonizacyjne, mierząc dawkę pochłoniętą w radach (1 rad = 0,01 Gy). Poniżej zdjęcie komory REM-2 ze zdjętą obudową:

Testy dawkomierza, prowadzone m.in. w radzieckim synchrofazotronie w Dubnej, wypadły bardzo obiecująco. Projektem zainteresowały się obiekty nuklearne na całym świecie. ZZUJ Polon w Bydgoszczy przygotował 1 egzemplarz, który miał być wystawiany na targach NUCLEX w Genewie. Niestety doszło wówczas do pewnego incydentu - gdy zainteresowani przybyli na stoisko Przedsiębiorstwa Handlu Zagranicznego "Elektrim", usłyszeli, że... komory nie ma. Wyniesiono ją razem z opakowaniami (!). Dalsze zapytania były zbywane twierdzeniem, że urządzenia nie ma w ofercie handlowej. Jak nietrudno się domyślić, przyrząd nie wszedł do produkcji seryjnej. Według karty katalogowej, wykonano jedynie 10 egzemplarzy. Produkcji zaniechano ze względów politycznych i finansowych - więcej pieniędzy można było zarobić produkując radziecki system bezpieczeństwa dla reaktorów jądrowych "Sejwał", przeznaczony na eksport dla wszystkich demoludów. Dodatkowo dawkomierz DR-1 stwarzał problemy z produkcją elektrometru, niezbędnego do pomiarów prądu płynącego w komorach. Istotną rolę odgrywały również tarcia personalne w zespole i zakusy na stanowisko głównego konstruktora ZZUJ Polon. Pionierski projekt został skazany na zapomnienie, trudno nawet ustalić, czy zachowały się jakieś egzemplarze.
Wracając do samego przyrządu, złożony był on z pulpitu pomiarowego i dołączanej komory REM-2 wraz z przedwzmacniaczem i podstawą amortyzującą. 

Przygotowanie do pracy wymagało przebywania miernika w danym pomieszczeniu przez 24 godziny przed pomiarem, z czego 8 godzin w stanie włączonym na dowolnym podzakresie. Po włączeniu należało odczekać 5 minut, podłączyć komorę REM-2 i odczekać kolejne 120 minut. Wyłączenie przyrządu mogło się odbywać tylko w położeniu zerowym przełącznika funkcji w innym groziło jego uszkodzeniem.

Równoważnik mocy dawki był mierzony w miliremach na godzinę (mrem/h), zaś moc dawki pochłoniętej w miliradach na godzinę (mrad/h). Zakres wynosił ... podzielony na 5 podzakresów, osobnych dla każdego trybu pracy. Istnaiała możliwość nastawienia progu, którego przekroczenie włączało sygnalizację. 

***

Niestety w latach PRL-u często świetne produkty, oparte o nowatorskie projekty naszych inżynierów, przepadały w starciu z biurokracją i czynnikami partyjnymi. Decyzje często podejmowano arbitralnie, by dogodzić partykularnym interesom, zarówno krajowym, jak i w obrębie bloku wschodniego. Niewydolny system gospodarczy, oparty o centralne planowanie, nie sprzyjał rozwijaniu takich konstrukcji. Sytuację pogarszały ciągłe braki w zaopatrzeniu i rozwijający się kryzys gospodarczy, który wkrótce doprowadził do masowych strajków w sierpniu 1980 r.

Rentgenometr DP-1B

Rentgenometr DP-1B jest rozwojową wersją DP-1A, omówionego w osobnej notce. Konstrukcja ta jest o tyle ciekawa, że zakres dokonanych modyfikacji jest bardzo szeroki. Zwykle kolejne warianty mierników różniły się drugorzędnymi detalami (np. DP-5A i B), a rzadko kiedy były to zupełnie różne przyrządy (np. DP-5B i W).W DP-1B zmieniono praktycznie wszystko - inny jest kształt skrzynki przyrządu, rozmieszczenie elementów sterujących, rozmiar komory jonizacyjnej, źródła zasilania itd. Przede wszystkim rozdzielono przełącznik rodzaju pracy i zakresów, który w DP-1A był zblokowany. Źródła zasilania umieszczono w specjalnym zasobniku, zatem by je wymienić, nie trzeba otwierać obudowy.

Aby włączyć przyrząd, trzeba najpierw wyregulować napięcie żarzenia - pokrętłem "накал" w położeniu przełącznika "накал" ustawiamy wskazówkę na działkę Un. Następnie przełączamy przełącznik zakresów na x1000, przełącznik rodzaju pracy w położenie "камера" i sprawdzić napięcie na komorze jonizacyjnej -strzałka powinna odchylić się co najmniej do działki 0,1. Wtedy dopiero możemy przestawić przełącznik zakresów na żądany zakres, a przełącznik rodzaju pracy na "R". Wciskamy przycisk "Пров. нуля" i regulatorem Установка нуля ustawiamy wskazówkę na zero. Pomiary zaczynamy od najwyższego zakresu, schodząc na coraz niższy. Ustawianie zera trzeba przeprowadzić na każdym zakresie (!). Pomiary prowadzimy na wysokości 0,7-1 m, gdyż daje to średnią wartość mocy dawki dla stojącego człowieka. Aby zmierzyć skażenie emiterami beta, prowadzimy 2 pomiary - z otwartą i zamkniętą klapką w dnie przyrządu - oba z odległości 10-15 cm od badanej powierzchni.

Rentgenometr ma dołączone do zestawu źródło kontrolne w postaci kwadratowej płytki z izotopem kobaltu-60, umieszczone pod klapą skrzynki transportowej.

Przy testowaniu wskazań rentgenometru należy je przyłożyć do żółtego kwadratu na przedniej ściance skrzynki przyrządu:

 . 

Źródło wyróżnia się rozmiarem spośród innych kontrolek z tego czasu: 

Przyrząd zasilany jest z 3 baterii, jak większość lampowych przyrządów z tamtych lat:

• 105-ПМЦГ-0,05 (105 V, 0,05 Ah)
• 13 АМЦГ-0,5 (13 V, 0,5 Ah)
• 2С lub 2С-А, 2С-Х, 2СУ (1,5 V, stosowane w DP-11B jako ogniwo żarzenia i DP-23p jako główne zasilanie).

Wszystkie 3 baterie umieszczone są w osobnym module, połączonym z obwodami rentgenometru za pomocą wielowtykowego złącza. Komplet ogniw zapewnia nieprzerwaną pracę przyrządu przez 50 h.

Moduł z bateriami umieszcza się w tym gnieździe - w głębi widoczne wtyki, odbierające napięcia zasilające z modułu:

Przyrząd waży 5 kg bez skrzyni transportowej. Zakres pomiarowy od 0,01 R/h (10 mR/h) do 400 R/h podzielony na 4 podzakresy - podstawowa podziałka od 0,01 do 0,4, mnożniki x1, x10, x100 i x100.
Układ elektroniczny rentgenometru wykorzystuje jedną lampę elektrometryczną 1E1P (z lewej):

Zbliżenie samej lampy:

I wnętrze komory jonizacyjnej:

Tabliczka znamionowa z rocznikiem produkcji i numerem seryjnym:

Istniała też wersja DP-1W, w której rozszerzono zakres pomiarowy aż do 500 R/h. Przy takiej mocy dawki otrzymamy śmiertelną dawkę LD50/30 w czasie nieco krótszym niż 1 godzina.:

Innym miernikiem zbudowanym na bazie tego DP-1B był scyntylacyjny monitor skażeń alfa DP-42, który omówię w osobnej notce, tutaj jedynie zaznaczę jego istnienie:

Polaron Pripyat' - najczęstsze usterki i jak je naprawić

Stary poczciwy Polaron Pripyat' jest jednym z najbardziej udanych kieszonkowych radiometrów dostępnych na rynku. Pomimo upływu prawie 30 lat od wprowadzenia na rynek, nadal trudno o konkurencję w tym przedziale cenowym. Niestety upływ czasu oraz czynniki środowiskowe mogą doprowadzić do awarii, na szczeście większość można dość łatwo usunąć. Oddaję głos Michałowi, który niejednego Polarona przywrócił już do życia :)

***

W Polaronie, spotkałem się z różnymi usterkami, od uszkodzonych kondensatorów poprzez diody i układ wzmacniacza operacyjnego UD1408 do uszkodzeń samego wyświetlacza. 

1. Wyświetlacz 

W przypadku wyświetlacza, występują głównie 2 rodzaje uszkodzeń. -

1) Wylania wyświetlacza, na skutek rozdzielenia się warstw wyświetlacza które ze sobą sklejone, do wnętrza dostaje się powietrze. Efektem tego są widoczne czarne plamy na ekranie wyświetlacza. Tego typu uszkodzenia nie daje się skutecznie naprawić, osobiście próbowałem eksperymentalnie naprawiać taki wyświetlacz poprzez wywieranie nacisku na powierzchnię wyświetlacza z jego podgrzewaniem, jednak czarna plama przemieszczała się po wyświetlaczu i po chwili wracała na swoje miejsce, nie pomogło również podklejanie boków wyświetlacza klejem błyskawicznym na bazie cjanoakrylu. Zazwyczaj wyświetlacz zaczyna rozklejać się od wyprowadzeń, przy których użycie kleju kontaktowego odpada. Dzieje się tak ponieważ nóżki wyświetlacza są wlutowane z jednej strony w płytkę drukowaną z drugiej strony osadzone w wyświetlaczu. Szkło posiada mniejszą rozszerzalność cieplna niż miedź z którego wykonane są wyprowadzenia. Dodając do tego starzenie polimerowego kleju wiążącego struktury wyświetlacza przy dużych wahaniach temperatur na jakie narażony jest wyświetlacz polarona, wylania tego typu  wyświetlaczy są często spotykane.

-
2) Drugim rodzajem uszkodzenia wyświetlacza jest utrata kontaktu wyprowadzeń metalowych z połączeniem ze ścieżkami naniesionymi na powierzchnię szkła. Połączenie to jest zazwyczaj realizowanie za pomocą kleju przewodzącego na bazie srebra oraz odpowiednio wyprofilowanego styku dociskającego. Z czasem takie połączenie na skutek dostania się wilgoci  potrafi się utlenić, powstają siarczki na powierzchni srebra, wówczas prąd przestaje przepływać przez takie połączenie, co objawia gaśnięciem sekcji w wyświetlaczu i wówczas wyświetlane liczby są pozbawione danego segmentu. Połączenie takie daje się czasem przywrócić rozgrzewając je lutownicą przez kilka sekund tuż przy wyświetlaczu, następnie nanosząc przy wyprowadzeniach odrobinę kleju przewodzącego na bazie srebra jednocześnie uważając, aby nie zrobić zwarcia do sąsiedniego pinu.

2. Kondensatory 

Na szczęście ze względu na jakość zastosowanych kondensatorów ich awaria zdarza się dość rzadko, w zależności od tego który kondensator uległ uszkodzeniu występują różne objawy. Miałem taki przypadek, że awarii uległ kondensator nr. C15 który powodował upływ prądu z wyjścia wzmacniacza operacyjnego UD1408 do jego wejścia odwracającego, powodowało to taki objaw, że mimo zwiększania źródła promieniowania na pierwszym zakresie 20.00 Polaron nie chciał wskazywać wyższego wyniku niż ok 14.00 uSv/h.

3. Układ UD1408 – wzmacniacz operacyjny precyzyjny

Uszkodzenie tego układu to absolutne pojedyncze przypadki, zazwyczaj spotykałem się z tzw. zimnymi lutami na jego wyprowadzeniach. W naprawianym przeze mnie polaronie układ wzmacniacza operacyjnego uległ uszkodzeniu na skutek zwarcia wewnętrznego tuby SBM-20 – rezystancja anoda-katoda ok 7kOhmów. Objawami w moim przypadku był mimowolny wzrost wskazań Polarona aż do przepełnienia licznika, przy czym wciśnięcie przycisku test baterii powodowało spadek wskazań do poziomu nieznacznie podwyższonego napięcia baterii.

4. Uszkodzenie diody VD5 KD510A

W moim przypadku uszkodzenie diody VD5 KD510A – objawiało się brakiem zasilania w jednej z gałęzi -4,5V co spowodowało brak reakcji wyświetlacza, przy czym napięcie na tubie Geigera było prawidłowe, dodatkowo głośniczek działał i słychać było pikanie przyjętej cząstki promieniowania. W pierwszym momencie objaw zasugerował mi uszkodzenie samego wyświetlacza,  dopiero pomiar na wyprowadzeniach kondensatorów C8 i C9 rozwiał wszelkie wątpliwości. 

5. Wymiana wyświetlacza.

Wymiana wyświetlacza - zastosowany w Polaronie wyświetlacz jest trudno dostępny i charakteryzuje się poniższymi wyprowadzeniami:

Po przeanalizowaniu wyprowadzeń, przedstawiam następującą modyfikację polegającą na zastąpieniu tego wyświetlacza, innym – dostępnym i którego koszt nie przekracza 12zł.

1. Użyłem wyświetlacza dostępnego wyświetlacza nr DE128-RS-20/7.5

2. Zastosowałem płytkę uniwersalną dwustronną o wymiarach 5x7cm o 432 polach lutowniczych – koszt ok 8zł / szt

3. Zastosowałem listwę kołkową gold piny – 40 pinów raster 2,54mm 1szt – koszt ok 1zł

4. Zastosowałem drut miedziany 0.1mm do realizowania połączeń – dł 1m – koszt ok 0,50 zł


5. Sposób montażu wyświetlacza:

-należy wykonać połączenia na płytce stykowej zgodnie z załączonym rysunkiem oraz przyciąć płytkę uniwersalną. 

- wyświetlacz ustawić na płytce wg, kropek czerwonych w środku

- delikatnie odgiąć nóżki do pobliskich miejsc lutowniczych (czarne kropki przy czerwonych – rozgiąć na zewnątrz 

od wyświetlacza) i umieścić w nich wyświetlacz 

- wykonać połączenia za pomocą drutu 0,1mm miedzianego wg rysunku.

- w zewnętrzne pola oznaczone na czerwono wlutować od spodu gold piny, następnie 

- połączyć piny z drucikami. 

- całość wlutować do płytki polarona wg oznaczonych pinów, licząc od lewej strony (tam, gdzie znajduje się 

wspólna anoda) i gotowe 😊 

Podsumowanie:

Zaproponowane rozwiązanie charakteryzuje się kosztem ok 21,50 zł + przesyłka ok 10 zł, wymagana jest umiejętność posługiwania się lutownicą, niezbędny sprzęt w postaci lutownicy miniaturowej, stopu lutowniczego wraz z topnikami oraz izopropylowy alkohol do czyszczenia pozostałości topników po lutowaniu itd.

Myślę, że przy odrobinie wprawy w posługiwaniu się lutownicą i podstawowym wyposażeniem do lutowania, przedstawione przeze mnie naprawy oraz wymiana wyświetlacza spowoduje, że część Polaronów zostanie uratowana, ponieważ w mojej ocenie jest to dobry sprzęt i niezawodny, dlatego

wart jest naprawy.



Michał Werbiński

Chiński dozymetr BR-6 z Aliexpress

Dozymetr ten zaczął pojawiać się w Polsce jakieś dwa lata temu. Początkowo cena nowych egzemplarzy wynosiła 400-450 zł, lecz wkrótce zaczęła spadać i obecnie wynosi 250-330 zł. Miernik jest o tyle ciekawy, że wypełnia lukę pomiędzy tanimi radiometrami gamma (Master, Biełła) a drogimi nowoczesnymi konstrukcjami typu Soeks, Terra itp. Z pewnymi zastrzeżeniami może zastąpić popularny dozymetr Polaron Pripyat, którego ceny coraz bardziej rosną przy jednocześnie zmniejszającej się podaży i coraz gorszym stanie technicznym dostępnych egzemplarzy. Czy jest w stanie zastąpić go całkowicie - zaraz wyjaśnię.

Fot. Aliexpress [źródło]

Przyrząd występuje w dwóch wersjach - starsza zasilana jest z 2 baterii R6/AA, z możliwością zastosowania akumulatorków i ładowania przez wtyk mini-USB. Nowsza ma wbudowany akumulatorek w komorze baterii, taki jak w telefonach. W obu zastosowano kolorowy wyświetlacz - matryca TFT 2,4" 320x240, a licznikiem jest pojedyncza szklana tuba GM typu M4011, znacznie poniżej kratki osłaniającej (1,5 cm). Tuba wygląda na odpowiednik naszych BOB-33, tylko bez czarnej farby eliminującej wpływ ultrafioletu:

Tuba M4011 - źródło

Sama obudowa ma dużo wolnej przestrzeni, a kratka nie jest w żaden sposób uszczelniana, tak więc wewnątrz dosłownie hula wiatr. Jest to efektem zastosowania obudowy od analizatora jakości powietrza BR-8B, wykrywającego pyły PM 10, PM 2,5 i PM 1 oraz formaldehyd, a także mierzącego temperaturę i wilgotność.

W tego typu przyrządzie duża kratka ma sens, jednakże do dozymetru mogli zastosować lepiej zaprojektowaną obudowę, co pozwoliłoby zmniejszyć sporą grubość przyrządu (4 cm, panel przedni ma 13,5 x 7 cm). Co prawda przedni panel miernika nie jest większy od typowych kieszonkowych radiometrów...

...ale pod względem grubości dorównać mu może jedynie ANRI Sosna. Sama obudowa jest wykonana z dość cienkiego plastiku i wygląda niezwykle tandetnie, jak mydelniczka. A od kolorów przycisków i napisów po prostu pękają oczy - ten dozymetr to wręcz kwintesencja chińszczyzny.

Jeżeli chodzi o szczelność, to lepiej od razu osłonić kratkę jakąkolwiek cienką folią, np. celofanem, w przeciwnym razie narażamy miernik na skażenie. Brak też przesłony odcinającej promieniowanie beta, zatem miernik podaje wartość łącznej emisji beta i gamma. Pomiar odbywa się w mikrosiwertach na godzinę, co przy takim łącznym pomiarze jest dyskusyjne. Brakuje pomiaru w impulsach na sekundę, co byłoby bardziej zasadne przy emisji beta. Zakres pomiarowy kończy się na 99,99 µSv/h (9,99 mR/h), co oznacza, że przy silniejszych źródłach beta-aktywnych łatwo go przekroczyć. Odpowiednia klapka-filtr, taka jak w Polaronie lub ANRI Sosna, mogłaby rozwiązać sprawę.
Oprócz bieżącego pomiaru miernik  wyświetla także  po 8 minutach wartość uśrednioną, a także  histogram z ostatnich 8 minut, niestety ograniczony do 0,6 µSv/h. Istnieje  możliwość ustawienia  jednego z  4 progów alarmu; 0,5, 1, 2 lub 5 µSv/h. Brak wskaźnika napięcia baterii oraz możliwości zmiany jasności wyświetlacza. Sprzęt można zasilać też z ładowarki na wtyk mini-USB, ale nie da się go wówczas  wyłączyć.

Obsługa jest prosta, przyrząd włączamy przyciskiem "ON", drugim ▷ uruchamiamy pomiar, symbol głośniczka oznacza wyłącznik dźwięku, a termometr - ustawianie progu. Wyłącznik jest osobnym przyciskiem - zupełnie bez sensu, przyjęło się jednak stosować przełącznik oznaczony "on/off", "power" itp.
Wadą jest powolny przyrost mocy dawki zwłaszcza przy słabszych źródłach - wynik przyrasta co 0.01-0.04 jednostki na sekundę, przy mocniejszych co 0.1, a przy najsilniejszych co 0.3-0.4. Czekając aż wynik osiągnie nominalną wartość można się zanudzić. Dla porównania, w Polaronie przyrost ten wynosi odpowiednio 0.1, 1 i 10 jednostek na sekundę, różnica jest więc znacząca. Nie ma to może znaczenia przy indykacji, gdy chcemy po prostu sprawdzić, czy coś świeci, ale jak mamy do zmierzenia kilka artefaktów, poświęcimy na to pół dnia. Oprócz braku uszczelnienia jest to chyba najpoważniejsza wada miernika.
Przyrząd można poddać przeróbce, poprawiającej jego parametry. Należy w tym celu zmniejszyć obudowę, wycinając 1 cm pasek plastiku na całym obwodzie pomiędzy kratą a panelem przednim. Zbliży to licznik GM do powierzchni kratki i zwiększy czułość. Następnie możemy wyciąć w kratce okienko, całkowicie odsłaniające licznik i dopasować metalową klapkę ze stali grubości 1 mm, o wymiarach znacznie większych niż wycięte okienko. Klapkę możemy mocować za pomocą dwóch miniaturowych magnesów przytwierdzonych w oczkach kratki. Będziemy mieli wówczas quasi-Polarona.
Trudno w tej chwili ocenić trwałość podzespołów i odporność przyrządu na zużycie, skoro względnie niedawno wszedł na rynek. Póki co zerknijmy na zestawienie "za i przeciw":

Zalety:

• mały ciężar (120 g)
• jeden zakres pomiarowy
• prostota obsługi
• duża czułość
• funkcja uśredniania i wykres
• przystępna cena
• niskie zużycie baterii

Wady:

• powolne zliczanie zwłaszcza przy słabych źródłach
• pękata obudowa (13,5x7x4 cm)
• niewielki zakres pomiarowy, łatwy do przekroczenia
• progi alarmu ustawione na sztywno
• brak regulacji jasności wyświetlacza
• tuba oddalona od okienka w obudowie
• brak wskaźnika poziomu baterii
• brak uszczelnienia okienka pomiarowego
• brak przesłony odcinającej promieniowanie beta
• brak pomiaru w impulsach na sekundę

Pozostaje odpowiedź na pytanie, na ile BR-6 może zastąpić Polarona. Z jednej strony elektronika jest nowsza i jej resurs dopiero zaczyna biec, w przeciwieństwie do prawie 30-letniej konstrukcji Polarona, która stopniowo zaczyna się sypać. Z drugiej - chińskie podzespoły nie umywają się do dawnych, solidnych radzieckich, a ich naprawa może być problematyczna. Podstawowe funkcje wystarczają do codziennych pomiarów, szczególnie do poszukiwań szkła uranowego, ceramiki czy minerałów. Niestety pomiar trochę trwa przy słabszych źródłach. Oczywiście pomiar łącznej emisji gamma+beta w jednostkach mocy dawki nie jest dobrym pomysłem, ale nie jest to istotne przy takich zastosowaniach.

Pozostaje też aspekt finansowy. Kupimy go taniej, zwłaszcza z drugiej ręki - ostatnio widziałem nawet za 250 - ale z każdą chwilą jego wartość będzie spadać, a odsprzedaż używanego będzie trudna. Podąż używanych BR-6 rośnie m.in. przez wprowadzanie kolejnych wersji - jak pojawiły się BR-6 z akumulatorem, zaczęły być wyprzedawane te starsze na baterie, jak pojawił się nowy model BR-9, na rynku wysypały się BR-6 w obu wersjach.

Problem z odsprzedażą dotyczy zresztą większości współczesnych radiometrów (Gamma Scout!). Polaron, nawet uszkodzony, utrzymuje swą stałą wartość z racji niewielkiej podaży na rynku i względnej łatwości naprawy. Jeżeli ktoś chciałby się wypowiedzieć na temat praktycznego zastosowania tego cudu chińskiej techniki, zapraszam do kontaktu.
[Edit 2020]
Z niewiadomych przyczyn cena na rynku krajowym skoczyła do 400 zł, pomimo obecności tańszej (!) nowszej wersji.