Dozymetr "Poisk"

Źródło zdjęć - http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=2&topic=340

Ten rzadki dozymetr na pierwszy rzut oka przypomina popularną "Biełłę", jednk nie ma z nią aż tak wiele wspólnego. Wyprodukowała go wytwórnia Sinteks znana z kieszonkowych radiometrów gamma DBG-01S o szerokim zakresie pomiaru. Prezentowany egzemplarz najprawdopodobniej pochodzi z 1991 r . - brak daty produkcji, ale jest oznaczony rok produkcji tuby GM (Jedynie Słuszny Typ SBM-20).

Z Biełłą wspólny jest czas pomiaru - 40 s - i praca cykliczna "pomiar-wyświetlanie-pomiar". Na tym podobieństwa się kończą. Licznik GM nie jest owinięty folią ołowianą, czyli mierzy też promieniowanie beta, które jest w stanie pokonać plastikową obudowę. Wyświetlacz pochodzi z Sinteksa,  ma 3 cyfry i symbol przepełnienia (E), który może również wyświetlić sygnał wyczerpania baterii (trzy poziome kreski). Przyrząd wyskalowano w mikrorentgenach na godzinę, zakres do 999 µR/h (9,99 µSv/h), jest on więc 10x mniejszy niż w Bielle i łatwo go przekroczyć.

Brak diody testu baterii, która w Bielle również sygnalizowała impulsy, jest za to gniazdo słuchawki. Słuchawka - dołączona do zestawu -  przeznaczona jest do dyskretnego monitorowania poziomu promieniowania oraz skażeń produktów za pomocą osobnego trybu pomiaru, zwanego "poszukiwaniem". Instrukcja w tym celu poleca nosić licznik w kieszeni z wyprowadzeniem na zewnątrz kabla słuchawki. Ciekawe, czy osoby mierzące poziom promieniowania w latach po Czarnobylu narażały się na jakieś nieprzyjemności? Skany oryginalnej instrukcji można obejrzeć na końcu posta. 

Aby włączyć tryb "poszukiwania", należy przesunąć  przycisk, który w Bielle wyłączał dźwięk - tutaj resetuje on pomiar, jeśli przesuniemy go góra-dół (ros. "sbros"), ale jak zostawimy go w górnym położeniu, wówczas zablokuje cykl pomiarowy, pozostawiając jedynie sygnalizację impulsów. 

Zwykły, cykliczny tryb pomiarowy jest sygnalizowany miganiem kropek między cyframi wyświetlacza. Przełączniki równie toporne jak w Bielle i sprawiają wrażenie, jakby bardzo opornie się przesuwały. 

Zasilanie z typowej baterii 9 V, której klapka, jak w Bielle, umieszczona jest z przodu przyrządu. Uszko do smyczy jest kolejnym, ostatnim podobieństwem między tymi przyrządami.

Nie mam wystarczających informacji, by stwierdzić, czy późniejszy indykator Poisk-2 jest bezpośrednim następcą tego przyrządu. Podejrzewam, że nie, gdyż produkowany był przez  innego producenta - Wszechzwiązkowy Naukowo-Badawczy Instytut Fizyki Eksperymentalnej, wykorzystuje 2 tuby SBT-9 z okienkiem mikowym, wyskalowany jest w starszej jednostce - mR/h, a jego wzornictwo jest bardzo silnie zakorzenione w latach 80.  

Źródło - https://pics.meshok.net/pics/85560655.jpg

Instrukcja podaje podstawowe informacje o promieniowaniu jonizującym i skażeniach - wyraźny wpływ Czarnobyla, który spowodował gwałtowny wzrost zainteresowania ochroną radiologiczną i dozymetrią w społeczeństwie ZSRR. Instrukcje do przyrządów dozymetrycznych musiały być swego rodzaju miniaturowymi podręcznikami fizyki jądrowej.

Najgorsze dozymetry - czego unikać

Po awarii w Czarnobylu powstało wiele konstrukcji kieszonkowych radiometrów, które miały pomóc ludności w monitorowaniu na bieżąco tła promieniowania, jak również, w mniejszym stopniu, kontrolę skażeń żywności. Były to przyrządy o bardzo zróżnicowanej jakości, od niezwykle udanych i solidnie wykonanych, jak ANRI Sosna czy Polaron Pripyat', poprzez przeciętne (Biełła), aż po wyjątkowe dziadostwo, wyglądające jak produkowane "za stodołą". Postanowiłem zrobić listę moim zdaniem najmniej użytecznych i najgorzej wykonanych radzieckich przyrządów dozymetrycznych. Te dwie cechy nie zawsze idą ze sobą w parze - przyrząd dobrze zaprojektowany może być fatalnej jakości lub też (rzadziej) odwrotnie, nieprzemyślana konstrukcja świetnie wykonana. Pominąłem najprostsze indykatory promieniowania, wyposażone jedynie w diody LED lub głośniczek, gdyż w ich przypadku jakość wykonania nie ma największego znaczenia, one mają tylko sygnalizować, kiedy tło jest w normie, a kiedy podwyższone. Co innego w przypadku przyrządów pomiarowych, w których istotny jest wynik - jego precyzja, szybkość i sposób podania. Zaczynamy więc. Lista została uporządkowana w kolejności od najgorszego dozimetricziskiego pribora:

• Gryf-1 - bardzo niewielki zakres pomiarowy (do 1,2 µSv/h), podawanie wyniku w postaci wielokrotności tła naturalnego (ustalonego na 0,15 µSv/h), łatwość przeciążenia i brak możliwości resetu po przeciążeniu, bardzo mały wyświetlacz LED. Niektóre wersje podają wynik bezpośrednio w µSv/h, ale reszta wad zostaje.

• Master-1 - słaba jakość wykonania, niska czułość na miękkie promieniowanie, fatalna dokładność pomiaru (+/- 50%), niewielki zakres (9,99 µSv/h), skłonności do rozładowywania baterii, a także "zatykanie się" przy przeciążeniu 

• Palesse 26K86 - zawodna elektronika skłonna do przepalania się, długi czas uruchomienia przyrządu i ustalania się wyniku pomiaru, niski zakres pomiarowy (do 12 µSv/h)

• Polyn-101 - wykonany solidnie, jednak połączenie w jednej obudowie dozymetru i krokomierza jest dość karkołomne, podobnie jak wynik pomiaru podawany w postaci czasu, w ciągu którego otrzymamy dopuszczalną dawkę życiową 0,35 Sv. Sam krokomierz też nie jest zbyt funkcjonalny, często licząc podwójne kroki, a po przełączeniu na tryb pracy dozymetru... wynik zostaje, czyli dodajemy kroki do dawki, absurd!

• Strielec-1 - zmarnowany potencjał - licznik G-M typu SBT-9 z okienkiem mikowym, czuły na promieniowanie alfa i beta, umieszczono we wnętrzu plastikowej obudowy, co uniemożliwia wykorzystanie jego możliwości. Do tego wskaźnik wychyłowy z podziałką o charakterze orientacyjnym, choć niewielkim nakładem można byłoby zrobić z niego bardzo użyteczny prosty radiometr. Jakość wykonania jest niska, obudowa trzeszczy w dłoni i jest źle spasowana. Wyprowadzenie tuby przez otwór w obudowie może trochę usprawnić ten przyrząd.

• RKSB-104 Radian i RKGB-01 Gorin - pomimo wysokiej czułości i możliwości 10-krotnego wydłużenia czasu pomiaru (przydatne przy słabych źródłach), zarówno wykonanie, jak i ergonomia pozostawiają wiele do życzenia. Tryb pracy i próg sygnalizacji alarmu zmieniamy za pomocą malutkich mikroprzełączników na dolnym panelu, klapka-filtr wymaga użycia plastikowego pudełka od dozymetru jako dodatkowego filtra odcinającego promieniowanie beta (!), zaś wyświetlacz nie pokazuje przecinków i ma tendencje do wylań. Obudowa ma otwory, przez które łatwo może dostać się pył radioaktywny.

Od wymienionych wyżej "mierników" znacznie wyżej stoją proste radiometry gamma, takie jak "Biełła", "Fon", "Raton-901", Jupiter SIM-05", jak również niektóre indykatory - choćby "Poisk-2", który jest wyposażony w znane m.in. ze Strielca dwa liczniki okienkowe SBT-9, ale sensownie umieszczone za otworem blisko powierzchni obudowy.
Z polskich przyrządów błędy konstrukcyjne wykazuje RK-60, w którym wskazówka porusza się tylko przy idealnie płaskim położeniu przyrządu. Na szczęście miernik występuje na tyle rzadko, że jest bardziej zabytkiem kolekcjonerskim niż przyrządem użytkowym. Z kolei monitor skażeń EKO-C, pomimo oczywistych walorów użytkowych, ma słabo wykonaną klawiaturę membranową, mającą tendencję do rozwarstwiania i jest dość uciążliwy w serwisie (mówię o starszych wersjach, nowych nie testowałem).
A Wy trafiliście kiedyś na wyjątkowo badziewnie wykonany dozymetr? Jakich kandydatów byście przedstawili do tej dozymetrycznej "kaszanka zone"?

Amper na kilogram (A/kg) - zapomniana jednostka mocy dawki ekspozycyjnej

W przyrządach dozymetrycznych z lat 70. i 80. często można spotkać się ze skalą w amperach na kilogram. Zwykle są to nanoampery na kilogram (nA/kg), rzadziej mniejsze jednostki - pikoampery na kilogram (pA/kg). Pojawiają się zarówno na skalach przyrządów, jak też w ich specyfikacjach., jako jedyna jednostka w której podawane są parametry przyrządu. Przedtem większość przyrządów była wyskalowana w jednostkach pozaukładowych - rentgenach i ich podwielokrotnościach, zwykle milirentgenach.

Amper na kilogram jest jednostką mocy dawki ekspozycyjnej (dawka/czas), wynikającą z przekształcenia układowej jednostki dawki ekspozycyjnej (ilości ładunku w suchym powietrzu), jaką jest kulomb na kilogram (C/kg). Jeżeli amper to kulomb na sekundę, to przekształcając:

A/kg = (Q/s)/kg = Q/kg *1/s = dawka/s = moc dawki

Jednostka odzwierciedla przyrost ładunku w danej masie przez określony czas.  Z definicji jednostka mocy dawki ekspozycyjnej amper na kilogram (A/kg) jest to moc dawki ekspozycyjnej promieniowania fotonowego, przy jakiej dawka ekspozycyjna wzrasta o 1C/kg w czasie 1 s (źródło).

Trudno powiedzieć, dlaczego jednostka się nie przyjęła i nie jest spotykana poza krajami dawnego bloku wschodniego. Najbardziej prawdopodobną hipotezą jest odchodzenie od stosowania dawki ekspozycyjnej na rzecz dawki pochłoniętej i równoważnika dawki. Dawka ekspozycyjna oznaczała ilość jonów utworzonych przez promieniowanie rentgenowskie lub gamma w 1 cm3 suchego powietrza, nie była więc miarodajna dla innych rodzajów promieniowania (alfa, beta, neutrony) ani innych ośrodków (tkanki).

Przyrządy wyskalowane w amperach na kilogram są uciążliwe w eksploatacji z powodu braku prostego przelicznika, jak to ma miejsce w przypadku mikrogrejów i milirentgenów (1 µGy ≈ 0,1 mR). Radiometry RK-67 ze skalą w milirentgenach na godzinę, produkowane w drugiej połowie lat 70., mają nawet napis na obudowie, podający przelicznik na układową jednostkę mocy dawki: 1 mR/h =71,6 pA/kg (czyli 0,0716 nA/kg).

Podobną ściągawkę umieszczano na przejściowych wersjach RKP-1-2 - skalę miały jeszcze mR/h i cpm jak RKP-1, ale zasilanie i inne detale jak RKP-1-2. Tu jeszcze dla pewności podali przelicznik z cpm na cps:

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=65&topic=32

W drugą stronę licząc, 1 nA/kg to aż 13,966 mR/h, zatem większość mierzonych przez nas poziomów mocy dawki będzie dość małymi ułamkami. Zerknijmy na skalę RK-67-3 wyskalowanego w nA/kg (pomijam już nielogiczne rozmieszczenie podziałek - od dołu idą zakresy II, III, I i IV, tak samo jak w wersji z µGy/h) Wartości skrajne na skali są tak dobrane, aby zakres radiometru kończył się na podobnej wartości - ok. 250 mR/h = 2400 µSv/h = 20 nA/kg.

Spotkałem się również z wersjami RKP-1-2 wyskalowanymi w nA/kg, choć większość miała skale w µGy/h. Co ciekawe, nadal można nabyć miernik magnetoelektryczny MEA-33 [SKLEP], ale tylko ze skalą w nA/kg lub µA/kg! Nie jest to duży problem, gdyż tak czy inaczej zakres pomiarowy pozostaje podobny, a skalę można wstawić z uszkodzonego przyrządu. Sklep polecam, uratował już niejeden radiometr (MEA-33 występuje nie tylko w RK-67, ale również w DP-66, RG-1 i większości wersji RKP-1-2):

Warto jeszcze wspomnieć o krótko produkowanym RK-20, który był wyskalowany tylko w nA/kg i w tych jednostkach podana jest jego specyfikacja:

cyt. za: Grzegorz Jezierski, Radiografia przemysłowa, s. 573

Jeżeli traficie na inne przyrządy wyskalowane w A/kg, proszę o informację przez formularz kontaktowy.

Obiektyw do projektora ze szkła torowego

Od dłuższego czasu polowałem na obiektyw z soczewkami zawierającymi Th-232m który dodawano, aby polepszyć właściwości optyczne szkła. Były to zwykle konstrukcje japońskie, dość drogie, ewentualnie z NRD i ZSRR. Niestety pomimo długich poszukiwań na targach i sprawdzania wszystkich podejrzanych soczewek do tej pory mi się to nie udało. Jedynie służbowo miałem styczność z Biometarem 2,8/80 do aparatu Pentacon Six [LINK]. Co ciekawe, inny egzemplarz tego samego modelu, różniący się tylko zewnętrznym wykonaniem (była to "zebra") już nie wykazywał aktywności.

Zakupów na Allegro unikałem z racji bardzo wysokich cen obiektywów znajdujących się na liście "świecących" - zwykle są to setki, jeśli nie tysiące złotych, a i tak nie mamy pewności, czy "świecą" dopóki nie otrzymamy paczki: - https://camerapedia.fandom.com/wiki/Radioactive_lenses 

Oczywiście, są "pewniaki", jak np. Super Takumar 1,4/55, którego ceny zaczynają się od 400 zł (nie mylić z dużo tańszym Takumarem 1,8/55):

W innych przypadkach tylko niektóre partie obiektywów miały dodatek toru - np.  Industar 61Ł/D, których trochę przebadałem, a jeden nawet kupiłem na Allegro - niestety nie "świecił", za to przydał się do makrofotografii.

Tymczasem w trakcie kolejnej wizyty zatrzymałem się przy stoisku ze stertą soczewek. Przy żadnej z nich Polaron nie zarejestrował znacznego wzrostu mocy dawki, zwróciłem jednak uwagę na leżący obok niepozorny obiektyw. Wynik skoczył od razu do 5 µSv/h, co przesądziło o zakupie.

Obiektyw nie nosi żadnych oznaczeń producenta, które umieszczane były zwykle na oprawce przedniej soczewki. Brak przysłony oraz długi gwint (aż 22 mm) pozwalają podejrzewać, że pracował w projektorze filmowym, ewentualnie w rzutniku slajdów. Średnica zewnętrzna 60 mm, głębokość całkowita 50 mm, a bez tylnej wystającej soczewki 38 mm. Gwint M56x1. Średnica przedniej soczewki 50 mm, a ogniskowa zmierzona podczas skupiania promieni słonecznych na kartce wyniosła ok. 55 mm. Obudowa z aluminium lub jego stopu. Tyle kwestii formalnych, zajmijmy się aktywnością.

Moc dawki gamma jest dość zbliżona na różnych dozymetrach, a stosunek promieniowania gamma do łącznej emisji beta+gamma charakterystyczny dla toru-232. Podobna proporcja występuje przy siateczkach żarowych czy medalionach Quantum Pendant. Pomiar od przedniej soczewki:

• Polaron - 15/4,5 µSv/h
• RK-67 - 12/4 µSv/h
• RK-21C - 4/1-2 µSv/h
• EKO-C 125/50 cps (z boku 30 cps)
• Sosna z licznikami rozstawionymi szeroko - 2,2/8,2 µSv/h
• Sosna z licznikami rozstawionymi blisko -  2,6/11,5 µSv/h
• DP-5WB - 3/10 µSv/h

Dozymetry mierzące tylko łączną emisję beta i gamma dają następujące wyniki:

• Rodnik 3 - 7,3 µSv/h 
• Soeks 01M - 6,6 µSv/h 
• Soeks 112 - 5,6 µSv/h
• GQ GMC-320 Plus - 2,5 µSv/h 
• KB-4011 - 2,6 µSv/h  µSv/h 
• Soeks Ecovisor F4 - 6,2 µSv/h 

I na koniec przyrządy mierzące samą emisję gamma:

• PM-1203 - 2,3 µSv/h 
• BR-9B - 3,4 µSv/h (wraz z częścią emisji beta, która przedostaje się przez plastik obudowy)
• Radiatex MRD-2 - 4,14 µSv/h (.j.w.)
• Nuclear Enterprises No. 1700 - 1000 cpm (detektor scyntylacyjny)

Pomiar przy tylnej soczewce jest znacznie niższy, jeśli chodzi o łączną emisję. Dodatkowo można zauważyć, że różnica między pomiarami z zamkniętą i otwartą klapką filtra jest minimalna. Pozwala to sądzić, że aktywność pochodzi tylko od przedniej soczewki, a tylna, nieaktywna, jedynie tłumi miękkie promieniowanie z przedniej. Pomiar Sosną z licznikami rozstawionymi blisko daje pomiar gamma rzędu 3,9 µSv/h, a łączny 4,7 µSv/h. Polaron odpowiednio 5 i 6,2 µSv/h

Szkło soczewek nieco zbrązowiało pod wpływem promieniowania. Jest to jeden ze sposobów na rozpoznanie dodatku toru w szkle - wystarczy spojrzeć na jakąś białą powierzchnię:

Zabarwienie można usunąć przez wystawienie na światło słoneczne - zawarty w nim ultrafiolet przywraca szkłu neutralną barwę - ale jeśli nie zamierzamy używać takiego obiektywu do zdjęć, zostawmy ten objaw obecności Th-232. Poniżej obiektyw Nikon 1,4/35 przed i po odbarwieniu:

http://www.dvinfo.net/forum/canon-eos-crop-sensor-hd/490752-de-yellowed-radioactive-nikon-lens.html

Zachowanie tego zabarwienia pozwala uzyskać na zdjęciu efekt starej przyżółconej fotografii czy pocztówki, choć oczywiście można to również zrobić w programie graficznym.

Na koniec oczywiście pytanie o bezpieczeństwo. Jakkolwiek promieniowanie toru jest nieco bardziej przenikliwe niż uranu, stosowanego m.in. w szkle uranowym i ceramice, to jednak zarówno moc dawki, jak i odległość, stwarzana przez korpus aparatu zapewniają bezpieczeństwo użytkowania. Tym bardziej nie ma zagrożenia w przypadku obiektywów do projektorów i rzutników, które obsługuje się z odległości wyciągniętej ręki. Temat zresztą poruszałem w poprzedniej notce o obiektywach [LINK]. Nie dajcie się zwieść alarmistycznym filmikom, których trochę można znaleźć na Youtube, a które są obliczone na tanią sensację:

Jeżeli macie jakieś podejrzenia co do producenta tego obiektywu, okresu powstania lub zastosowania, dajcie znać!

Edit 16.06.2020 - udało mi się znaleźć pojedynczą soczewkę od podobnego obiektywu - pomiar emisji gamma jest podobny, natomiast emisja beta jest wyższa z uwagi na możliwość większego zbliżenia pojedynczej soczewki do powierzchni detektora niż soczewki zamontowanej w obiektywie [LINK]

Radiometr Frieseke und Hoepfner FH-40T

Ten przenośny radiometr beta-gamma był przez wiele lat na wyposażeniu Bundeswehry. W Polsce pojawia się sporadycznie w różnego rodzaju demobilach, obok bardziej rozbudowanego miernika - rentgenoradiometru SV-500.

Miernik służy do pomiaru mocy dawki ekspozycyjnej promieniowania gamma od 0,1 mR/h do 1 R/h, a także do zgrubnego pomiaru skażeń beta od 80 do 12500 cpm (1,3-208 cps). Czujnikiem promieniowania jest szklany licznik GM typu FHZ-76V w przedniej ściance korpusu, który można wykręcić i w jego miejsce wkręcić wtyk sondy zewnętrznej, ułatwiającej pomiar skażeń czy pracę w trudno dostępnych miejscach.

Licznik ten można wymienić na FHZ-74V, co rozszerzy zakres aż do 50 R/h.

Okienko pomiarowe licznika jest zasłonięte cienką metalową blaszką, która odsuwa się po włączeniu dwóch najniższych zakresów, służących do indykacji skażeń beta.

Zakresy zmieniamy obrotowym przełącznikiem z boku obudowy, który chodzi z dość znacznym oporem. Pozycje przełącznika, połączonego z obrotowymi skalami jak w RK-10, zaczynają się od testu baterii, następnie mamy zakresy pomiaru gamma: najwyższy (0,05-1 R/h), środkowy  (2-25 mR/h) i najniższy (0,1-0,5 mR/h). Skale te są logarytmiczne lub semilogarytmiczne. Potem obrót pokrętła odsłania okienko i uruchamia zakresy beta: wyższy (2500-12500 cpm) i niższy (80-320 cpm), ich podziałki są liniowe.

Jak widać, istnieje duży odstęp między końcem niższego a początkiem wyższego zakresu. Wiele źródeł przekracza niższy zakres, jednak nie uruchamia wyższego, przydałby się jeszcze jakiś pośredni zakres. Prawdopodobnie do celów wojskowych wystarczyły te dwa zakresy - niższy "tło w normie", jak wysadza, to już skażenia są silne, a dokładniejsze pomiary wykonywała służba dozymetryczna za pomocą specjalistycznego sprzętu.

Skoro jesteśmy już przy czułości, to nie jest ona zbyt duża dla słabszych źródeł. Większość szkła uranowego powoduje nieznaczny wzrost wskazań na najniższym zakresie, podobny odczyt jest nawet dla dość aktywnej ceramiki, także tej dającej 50 µSv/h na Polaronie. Przyrząd charakteryzuje się dużymi wahaniami wskazań, nawet dla mocniejszych źródeł, jakby stała czasu integratora była za krótka. Impulsy tła naturalnego pojawiają się co 5 lub 12-15 sekund, powodując wychylenia wskazówki do 0,05-0,06 mR/h (0,5-0,6 µSv/h), choć tło u mnie jest znacznie niższe (0,13 µSv/h).

FH-40T może współpracować ze słuchawkami do dźwiękowej sygnalizacji impulsów, niestety gniazdo jest typu koncentrycznego, czyli trzeba użyć wtyczki od jakiegoś zasilacza. Zastosowałem wtyk fi 5,5/2 mm, choć jest nieco luźny, lepszy byłby 6 czy 6,5. Dźwięk jest dość głośny na zewnętrznym głośniczku 1 W 16 Ohm, oczywiście można też podpiąć słuchawki czy komputer. 

Skala jest podświetlana za pomocą żaróweczki włączanej przyciskiem chwilowym w gumowej osłonie. Podświetlenie działa nawet przy wyłączonym przyrządzie (pokrętło i skala w położeniu "Aus"). Światło jest delikatne, nie razi oczu i nie zdradza naszej pozycji.

Zasilanie odbywało się oryginalnie z akumulatorków guzikowych 5X225 DK o napięciu 6 V bądź ze specjalnej baterii rtęciowej (typ Mallory) SKB 826 4,8 V - pierwsze oferują 10 godzin pracy, druga 100. Pakiet akumulatorków wymagał zastosowania dodatkowego przedłużenia (dołączanego do zestawu), gdyż jest krótszy niż bateria.  Komora baterii ma podobny wymiar do tej z RK-67 i w ten sam sposób można rozwiązać kwestię zasilania radiometru, czyli za pomocą koszyczka na 3 paluszki AAA od jakiejś latarki. Koszyczek wkładamy (+) w kierunku sprężynki na dnie komory, inaczej miernik nie będzie działał - wskazówka pójdzie do tyłu, choć się nie uszkodzi. Jeżeli nasz koszyczek ma sprężynujący bolec, można podłożyć monetę lub podkładkę, aby zapewnić dobry kontakt ze stykiem w zakrętce przedziału baterii. Jeśli zaś ma płaski kontakt, trzeba użyć śrubki wkręcanej w otwór w zakrętce. Zakrętkę odkręcamy za pomocą dużej monety, np. pięciozłotówki, gwint jest krótki, wystarczy jeden obrót, należy tylko uważać, by go nie uszkodzić i by nie wyszczerbić szczeliny do odkręcania.

Ponieważ wspomniane źródła zasilania mają różne napięcia, zastosowano potencjometr regulujący na bocznej ściance, poniżej przełącznika zakresów. Przy zasilaniu z 3 baterii AAA (łącznie 4,5 V) potencjometr należy przekręcić na pozycję Batt.alt. (do oporu w prawo), wtedy przy teście baterii wskazówka prawie dojdzie do właściwego znacznika. Jeśli przekręcimy ją w lewo, zmniejszymy napięcie, które poniżej drugiego metalowego znacznika przy pokrętle będzie na tyle niskie, że wskazania znacznie spadną a dźwięk ścichnie.

Test baterii pokaże wówczas połowę skali. Jak widać, sprzęt nie jest zbyt wrażliwy na spadek napięcia zasilania i można używać różnych ogniw między 4,5 a 6 V, czyli też akumulatorów typu 18650 stosowanych m.in. w latarkach.

Całość jest uszczelniona, a obudowa wykonana z grubego aluminium malowanego na kolor maskujący. Miernik sprawia wrażenie, jakby można było nim rzucać bez obawy uszkodzenia. Przyrząd z bateriami waży nieco ponad 1 kg.
W komplecie był futerał na miernik i osobny na sondę, źródło kontrolne, słuchawka miniaturowa i zdjęcie z widokiem skompletowania.

https://assets.catawiki.nl/assets/2016/11/8/f/c/4/fc44d728-a57c-11e6-9b86-c70c388dc376.jpg

Całość przenoszono w skrzyni ze znakiem Czerwonego Krzyża, opisanej Verstrahlungsmessgerät 2.

https://i.ebayimg.com/images/i/272554964187-0-1/s-l1000.jpg

Jego zastosowanie w codziennej dozymetrii jest dość ograniczone z racji niskiej czułości na najsłabsze źródła i dużych wahań wskazań, utrudniających odczyt. Pracę utrudnia opornie obracający się przełącznik zakresów, zaś obudowa nie jest wygodna do noszenia w dłoni. Niewątpliwą zaletą jest bardzo solidna obudowa, sprawia wrażenie prawie niezniszczalnej, co może być przydatne przy pracach w terenie.  Górny zakres przyrządu jest na tyle wysoki, że trudno go przekroczyć nawet przy Chwytaku w Strefie czy na hali reaktora w Świerku, jednak jest znacznie za niski na warunki wojny jądrowej. 

Kradzież w Tammiku (1994)

14 stycznia 1994 r. w transporcie złomu dostarczonego do Estonian Metal Export Company  w Tallinie podczas rutynowej kontroli ręczny monitor promieniowania wskazał znaczny wzrost mocy dawki - powyżej 50 mGy/h. Od razu powiadomiono służby, które zlokalizowały pojemnik ze źródłem promieniowania, znajdujący się wśród złomu. Moc dawki na powierzchni pojemnika wynosiła aż 2 Gy/h. Podejrzewano, że izotopem jest Co-60 o aktywności ok. 7 TBq. Nie udało się ustalić jego pochodzenia, ale kształt wskazywał na źródło do napromieniowywania żywności. Takich źródeł nie stosowano w Estonii, niestety nie ustało się ustalić pochodzenia złomu z tego transportu, choć podejrzenia później padały na Rosję. Pojemnik został natychmiast przetransportowany do składowiska odpadów radioaktywnych w Tammiku, 12 km na południe od Tallina. 

***

Estonia nie miała własnego przemysłu jądrowego, jednak źródła stosowano w nauce, przemyśle i medycynie, stąd konieczność zapewnienia składowiska dla odpadów nuklearnych. Składowisko w Tammiku powstało w 1963 r. na podstawie standardów opracowanych w Moskwie pod koniec lat 50. Główny obiekt składał się z podziemnego bunkra na planie prostokąta 15 x 5 m, wysokiego na 3 m, podzielonego na 9 komór o wymiarach 1,6 x 5 m. Strop znajdował się na poziomie gruntu i był przykryty warstwą ziemi. Całość miała użyteczną pojemność 200 m3.

https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1053_web.pdf

Dodatkowo zbudowano cylindryczny betonowy zbiornik, wyłożony stalą nierdzewną. o średnicy 9 m i wysokości 3,2 m na 200 m3 odpadów płynnych. Zbiornik ten również był umieszczony pod ziemią. Oba obiekty otoczono osobnymi ogrodzeniami, a cały teren ogrodzono drutem kolczastym o wysokości 1,5 m, źle utrzymanym i łatwym do pokonania.

https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1053_web.pdf

Obiekt był strzeżony przez wartownika i elektryczny alarm, niestety prosty do obejścia. W składowisku odpadów nie przetwarzano w żaden sposób. W ciągu 30 lat pracy do magazynu przybyło 1028 transportów odpadów, liczących łącznie 97 ton o aktywności 200 TBq. W chwili zdarzenia aktywność składowanych izotopów wynosiła 76 TBq. Większość zasobu stanowiły źródła zamknięte (99%). Dominował stront-90 (75%) i cez-137 (24%), reszta to wyroby z farbą świecącą (rad-226), czujki dymu i szczoteczki antystatyczne (pluton-239) oraz czujki z amerykiem-241. Odpady te przechowywano bez żadnej selekcji, zmieszane ze sobą. Łączna aktywność emiterów alfa - Ra-226, Pu-239 i Am-241 - była mniejsza niż 0,4 TBq.

***

W takie oto miejsce trafiło silnie aktywne źródło znalezione w transporcie złomu. Rankiem 21 października trzech braci włamało się do składowiska. Przeszli przez płot, ominęli system alarmowy i zerwali kłódki w bunkrze. Jeden z nich (opisany jako RiH) wszedł do pierwszej komory, znalazł pojemnik ze źródłem i podał pozostałym. Wówczas z otwartej tulei w pojemniku wypadł metalowy cylinder. Włamywacz (znany jako RaH) wrzucił go z powrotem do składowiska. RiH zatrzymał inny element - dużo krótszy cylinder o podobnej średnicy - który okazał się być radioaktywnym źródłem (dłuższy cylinder to prawdopodobnie element dystansowy). Włożył go do kieszeni płaszcza. Włamywacze weszli też to magazynu odpadów płynnych, gdzie nie było alarmu, i ukradli kilka aluminiowych beczek, opróżniając je z zawartości (!). Jedna z beczek spadła na nogę RiH-a, powodując lekkie obrażenia. Łupy zostały wyniesione ze składowiska i pozostawione przy drodze, a sprawcy poszli po samochód. Pojemnik po źródle został sprzedany w Tallinie na złom. Po drodze złodzieje zatrzymali się w domu RaH-a, a następnie u RiH-a w miejscowości Kiisa. Ri-H czuł się źle już od momentu wejścia do bunkra, a po powrocie kilka godzin później wielokrotnie wymiotował i położył się do łóżka. W domu mieszkał z 13-letnim pasierbem, jego matką (35 l.) i 78-letnią prababką. Źródło początkowo leżało w kieszeni płaszcza, a następnie zostało umieszczone razem z narzędziami w szufladzie w kuchni. 25 października RiH trafił do szpitala z poważnymi ranami nogi. Nie ujawnił prawdy o zdarzeniu w składowisku odpadów, lecz twierdził, że do wypadku doszło podczas pracy w lesie. Zdiagnozowano u niego ranę miażdżoną. Zmarł 2 listopada na skutek niewydolności nerek i jego śmierci początkowo nie powiązano z promieniowaniem. 8 listopada następny transport odpadów trafił do składowiska. Pracownicy zauważyli przecięte kłódki na drzwiach bunkra i wymienili je (!). Moc dawki zmierzona w składowisku po przybyciu tego transportu była dwa rzędy wielkości mniejsza niż przy transporcie z 30 września, czyli "zaledwie" 0,015-0,02 mGy/h (15-20 µGy/h) w stosunku do 1,5-2 mGy/h poprzednio. Tak znaczne obniżenie mocy dawki powiązano z osłabieniem przez warstwę nowo przybyłych odpadów. Nie powiadomiono władz o tak zaniżonym pomiarze, śladach włamania ani pustych beczkach w magazynie odpadów płynnych (!).

Wejście do bunkra w części dachowej - https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1053_web.pdf

9 listopada pasierb (oznaczony RT) naprawiał rower i przez chwilę trzymał źródło w dłoniach. Prawdopodobnie przedtem również chwilowo miał źródło w rękach, sądząc po objawach klinicznych, niestety RT nie był w stanie przypomnieć sobie chronologii zdarzeń. Napromieniowanie spowodowało 16 listopada śmierć psa, przebywającego większość czasu w kuchni. 17 listopada RT trafił do szpitala, gdzie jego oparzenia rozpoznano jako radiacyjne i powiadomiono policję. Jednostki ratunkowe przybyły do Kiisa tego samego dnia o 23.30 i rozpoczęły pomiary. Wysoką moc dawki promieniowania gamma zmierzono w okolicach domu RiH-a. 18 listopada rano ewakuowano sąsiadów z 15 domów w promieniu 200 m, gdzie moc dawki przekraczała 0,4 µGy/h.

https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1053_web.pdf

W domu sprawcy ratownicy zmierzyli moc dawki rzędu 1,2 Gy/h na powierzchni szuflady w kuchni i 50 mGy/h w innych pokojach. Usunięcie źródła przeprowadzono w dwóch rzutach po 2 minuty. Najpierw wysypano zawartość szuflady na podłogę i rozpoznano źródło. Moc dawki w odległości 5-7 cm od źródła wynosiła 1.5-1.8 Gy/h. W drugim rzucie przyniesiono do kuchni ołowiany pojemnik o ściance grubości 3,5 cm i umieszczono w nim źródło. Z braku odpowiednich narzędzi źródło w ciągu 2 sekund ratownik ręcznie (!) przełożył do pojemnika. Na powierzchni zamkniętego pojemnika zmierzono moc dawki 100 mGy/h. Specjalnym samochodem przeznaczonym do transportu odpadów zawieziono materiał z powrotem do składowiska i umieszczono w centralnej części bunkra. Przy drzwiach zmierzono 0,7-0,8 mGy/h (700-800 µGy/h). Dla pewności dokładnie sprawdzono dom, w którym było trzymane źródło, jednak nie znaleziono innych obiektów promieniotwórczych. Tego samego dnia sąsiedzi mogli wrócić do domów, jednocześnie przeprowadzono kontrole we wszystkich składnicach złomu w kraju, jednak bez efektów.

25 listopada z Moskwy przybyła delegacja specjalistów (lekarz i fizyk z Instytutu Biofizyki) aby oszacować poziom obrażeń popromiennych i doradzić w kwestii leczenia. W owym czasie nie było w Estonii przenośnej aparatury spektrometrycznej, stąd też trudności w ustaleniu rodzaju źródła. Początkowe pomiary podczas pierwszego odnalezienia źródła wśród złomu, oparte o współczynnik osłabienia promieniowania, wskazywały na kobalt-60. Dopiero pomiary po odzyskaniu źródła w Kiisa, jak również charakterystyczne oparzenia rąk osób mających kontakt ze źródłem wskazały na cez-137. Dopiero w grudniu 1994 r. MAEA dostarczyła przenośny spektrometr gamma, który pozwolił ustalić jednoznacznie obecność cezu-137. Trudniej było ocenić aktywność - próbowano ją oszacować na podstawie licznych pomiarów mocy dawki w różnych odległościach aż do 230 m od źródła. Wyniki wahały się między 150 GBq a 7,4 TBq. Inne szacunki prowadzono już po umieszczeniu źródła w bunkrze, lecz również zawierały się w w/w granicach.

Samo źródło wraz z obudową zostało opisane jako prostopadłościan 200 x 420 x 40 mm z pięcioma kanałami, z których dwa mieściły po jednym źródle średnicy 1,5 cm i długości 18 cm. Masa całości wynosiła 7 kg, obiekt nie nosił oznaczeń producenta, nieznany był też metal, z którego wykonano obudowę źródła. Na jego powierzchni moc dawki przekraczała 2 Gy/h - górny zakres pomiarowy dostępnych dozymetrów [DP-5 - przyp. tłum.]. Na podstawie obliczeń ustalono moc dawki  w odległości 1 cm od źródła na 2000-3000 Gy/h Po zasięgnięciu opinii Instytutu Mendelejewa w Petersburgu, który dostarczył 2 ampułki cezu-137 (3,7 i 2,6 TBq) aktywność ustalono na 3,3 TBq. Podczas dochodzenia ustalono, że do 9 listopada źródło leżało w kieszeni płaszcza w przedpokoju, a dopiero potem trafiło do szuflady z narzędziami w kredensie. Do celów dozymetrii awaryjnej użyto porcelanowych i ceramicznych przedmiotów z mieszkania sprawcy - doniczek, wazonu, zastawy stołowej, porcelitowych bezpieczników i oprawek żarówek (metoda termoluminescencyjna) oraz  cukru, lekarstw i muszli ślimaków z ozdobnego pojemnika (metoda chemiluminescencyjna). Metody te jednak nie dają precyzyjnych wyników, częściowo na skutek braku odpowiedniej liczby próbek i ich wyniki trzeba traktować jako szacunkowe. Poniżej plan domu z oszacowanymi dawkami dla poszczególnych mieszkańców:

https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1053_web.pdf

***

Zerknijmy teraz na stronę medyczną zagadnienia. Złodziej opisany jako RiH miał 25 lat i trzymał źródło w kieszeni przez kilka godzin. Szacowana moc dawki na skórze wynosiła aż 2000-3000 Gy/h. Od razu pojawiły się u niego zarówno oparzenia popromienne, jak i pogorszenie stanu ogólnego. Jak już wspomniano, zaczął się źle czuć od razu po wejściu do pomieszczeń składowiska. Po kilku godzinach zaczął wymiotować. Pozostał w łóżku 3 dni, stopniowo tracąc władzę w prawej nodze i czując się coraz gorzej. Czwartego dnia trafił do szpitala z powodu znacznego pogorszenia swojego stanu. Był senny, z objawami wstrząsu ogólnego i utratą sprawności obu nóg. Pojawił się obrzęk i oparzenia z krwawiącymi pęcherzami na prawym udzie i miednicy. Ponieważ objawów nie powiązano z napromieniowaniem, leczono go na "zespół zmiażdżenia", przyjmując za prawdziwą wersję o wypadku przy pracy w lesie. Podawano mu antybiotyki, przeprowadzano transfuzje krwi oraz dializy. Mimo to jego stan sukcesywnie się pogarszał, pojawiły się objawy zapalenia otrzewnej. Zmarł 2 listopada, 12 dni po napromieniowaniu,z powodu niewydolności nerek i ciężkiej anemii. Sekcja wykazała martwicę biodra, obfite krwotoki w jelicie cienkim i okrężnicy oraz zmniejszenie grubości ścianek jelita. Uszkodzenia narządów jamy brzusznej wskazują na bezpośrednie działanie promieniowania ze źródła noszonego w kieszeni płaszcza. Znaleziono również objawy zapalenia oskrzeli i wstrząsu septycznego. Sutek śmiertelny, poza sepsą, mogło wywołać również silne napromieniowanie nerek, potwierdzone w autopsji.
Drugi włamywacz, opisany jako RaH (28 lat), trafił do szpitala 21 listopada, miesiąc po zdarzeniu i dwa dni po usunięciu źródła z domu. Jego stan ogólny był dobry, bez objawów hematologicznych. Zmiany wywołane promieniowaniem ograniczały się do kciuka i przyległych fragmentów dłoni - były to sączące rany, które zaczęły wrzodzieć.  Zastosowano terapię witaminową, kortykoterapię i leczenie miejscowe, dające zadowalający efekt, pomimo pozostających objawów zapalenia. Pomimo wyzdrowienia wrzodziejące rany na dłoni powróciły rok później.
Trzeci sprawca ("IH", 27 lat), znajdował się w bezpośrednim sąsiedztwie źródła przez kilka godzin, otrzymując dawkę szacowaną na 0,9 Gy. Nie przejawiał niepokojących objawów, do szpitala trafił miesiąc po zdarzeniu. Zdiagnozowano łagodną trombocytopenię i leukopenię, które szybko ustały. Po dwóch miesiącach terapia witaminami, antybiotykami i kortykoidami przyniosła skutek, potwierdzony mikroskopowym badaniem cytologicznym szpiku (mielogramem). 16 listopada pojawiły się małe owrzodzenia między trzecim i czwartym palcem prawej dłoni, które szybko pokryły się strupem. Ich pochodzenie było niepewne, gdyż wg zeznań sprawca nie miał kontaktu ze źródłem promieniowania.
Pasierb RiH-a (RT, 13 lat) otrzymał największą dawkę spośród tych, co przeżyli. Cierpiał na przedłużającą się aplazję szpiku kostnego i oparzenia popromienne lewej ręki. Przez tydzień otrzymał dość równomierną dawkę, przebywając w domu, w którym znajdowało się źródło. Dodatkowo 9 listopada, naprawiając rower, znajdował się w bezpośredniej bliskości szuflady z narzędziami w kredensie, gdzie leżało źródło. Miał również je w ręku, prawdopodobnie 22 lub 23 października, niedługo po jego przyniesieniu do domu - pęcherze pojawiły się 10 listopada, zatem znając długość czasu utajenia tego typu oparzeń, można było oszacować dzień kontaktu ze źródłem [daty zawarte w raporcie są sprzeczne, w innym miejscu sugerowana data kontaktu to 2 listopada, pęcherze po 8 dniach, po 12 owrzodzenia - przyp. tłum.]. Następnie pojawiły się bóle przy ruchu dłonią, które objęły też łokcie na skutek zapalenia węzłów chłonnych. 14 listopada w Klinice Dziecięcej w Tallinie zaordynowano mu leczenie objawowe oparzeń. Dodatkowo pojawiła się biegunka i nudności, zatem 17 listopada przyjęto go do w/w kliniki, gdzie stwierdzono radiologiczne pochodzenie oparzeń, szczególnie w połączeniu z obrazem krwi. Pomimo pozornie dobrego stanu RT był osłabiony i lekko gorączkował. Przetoczono mu płytki krwi, obraz krwi zaczął wracać do normy po 1,5 miesiąca jeśli chodzi o płytki, zaś w przypadku granulocytów, dopiero po 2,5 miesiącach. Estońscy i szwedzcy lekarze starali się oszacować ryzyko białaczki w przyszłości i na wszelki wypadek pobrali komórki szpiku kostnego na wypadek konieczności przeszczepu autogennego w przyszłości. Jeżeli chodzi o dłonie, to po 7 tygodniach od kontaktu ze źródłem wydawały się wyleczone, nawet bardziej uszkodzona lewa dłoń, choć były pewne objawy atrofii skóry. W styczniu 1995 r. odrosły paznokcie na dwóch najbardziej poparzonych palcach. Niestety, w grudniu 1995 r. nastąpił nawrót martwicy w paliczki lewego kciuka z objawami osteoporozy, co wywołało konieczność jego amputacji.

https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1053_web.pdf

Prababcia (AS, 78 lat) była narażona na przedłużoną ekspozycję z racji dłuższego przebywania w domu, szczególnie w kuchni - otrzymała łącznie 2,7 Gy. Trafiła do szpitala 18 listopada w ogólnym stanie dobrym, choć narzekała na wyczerpanie. Zdiagnozowano umiarkowaną anemię, przetoczono więc czerwone krwinki 25, 28 i 30 listopada. Trombocytopenia i agranulocytoza utrzymywała się do początku grudnia, oznaki zdrowienia pojawiły się w mielogramie w połowie grudnia. Następnie była hospitalizowana w maju i listopadzie 1995 r. z powodu chronicznej choroby niedokrwiennej serca, na którą cierpiała już przed incydentem (w połączeniu z anemią wywołaną brakami żelaza i witaminy B12). Zmarła 31 grudnia 1995 r. z powodu niewydolności serca. Jej śmierć trudno jednoznacznie łączyć z napromieniowaniem, które mogło jedynie dodatkowo osłabić organizm i przyspieszyć rozwój choroby.

Pozostałe osoby napromieniowane w skutek incydentu to:

• BK, matka RT - 0,5 Gy
• LJ, kolega RT - 0,1 Gy
• AN, koleżanka RT - brak zmian chromosomalnych pozwalających ustalić dawkę
• MM - koeżanka prababki RT - 0,1 Gy
• EM, lekarz, brak zmian
• HH, lekarz, poniżej 0,1 Gy
• IP, pielęgniarka, 0,13 Gy.

Ratownicy biorący udział w akcji (7 osób w wieku 23-59 lat) nie otrzymali dawek powyżej 0,13 Gy. Nawet pracownik przenoszący źródło do ołowianego pojemnika nie doznał lokalnych obrażeń popromiennych.
Raport MAEA [LINK] wskazał na konieczność ścisłego nadzoru nad źródłami promieniowania - konieczność prowadzenia ich ewidencji i kontroli przechowywania, jak również szkolenia i wyposażenia w sprzęt jednostek ratowniczych. Zwrócono też uwagę na samo składowisko, które nie było przystosowane do przechowywania większych źródeł o dużych aktywnościach - do centralnej części, najsilniej chronionej, wrzucało się odpady przez rurę o kształcie litery "S", zatem pojemnik ze wspominanym źródłem przez nią by nie przeszedł i musiał być składowany w przedziale dla odpadów niskoaktywnych (!). Poruszono też kwestię sprzętu do wykrywania i identyfikacji źródeł, które mogłyby znaleźć się wśród złomu. Dziś, choć te kwestie wydają się oczywiste, to czy opisywana sytuacja nie nadal mogłaby mieć miejsca?
W Tammiku zawiódł przede wszystkim czynnik ludzki. Składowisko powinno być lepiej zabezpieczone, chociażby wyższym płotem czy wręcz murem z dodatkowymi zwojami drutu ostrzowego na szczycie, skuteczniejszego niż typowy drut kolczasty. Przecież składowane tam izotopy powinny być tak ściśle chronione jak toksyczne chemikalia, materiały wybuchowe i inne środki mogące wywołać rozległe, nieprzewidywalne szkody. Tymczasem zabezpieczone były jak ogródek działkowy! Jeśli już doszło do włamania, powinno zostać szybko wykryte, a nie zatuszowane i należało od razu podjąć akcję poszukiwawczą. Nie uratowałoby to życia włamywacza, który miał źródło w kieszeni, ale oszczędziłoby problemów zdrowotnych pozostałym osobom, szczególnie chłopakowi, który stracił palec.


Szczęście w nieszczęściu, że źródło miało postać zwartą, nierozpuszczalną w wodzie i nie doszło do skażenia takiego jak w Goianii. Złodzieje wykazali się skrajną bezmyślnością, włamując się do obiektu z oznaczeniami "uwaga promieniowanie", w dodatku 8 lat po Czarnobylu, który skutecznie rozpętał antyatomową histerię. Niestety instytucja skupu złomu sama w sobie jest patogenna, gdyż zbieranie złomu jest najprostszym sposobem zarobku dla osób z marginesu społecznego, często uzależnionych od alkoholu, które zrobią wszystko, by jakikolwiek cenny metal dostarczyć do skupu. Niewielu zadowoli się zbieraniem puszek i innych odpadów, skoro za przewody trakcyjne (miedź), litery z nagrobków (mosiądz) lub obudowę źródła radioaktywnego (ołów) będą mogli kupić więcej winiaczy?

Z naszego podwórka:

W 2015 r. skradziono w Poznaniu pojemniki z kobaltem-60 - http://www.paa.gov.pl/aktualnosc-48-kradziez_zrodel_promieniotworczych_w.html

Złodzieje rozcinali pojemniki ochronne i doprowadzili do rozdrobnienia izotopu na podłodze garażu (brawo dla inteligencji).
https://www.tvn24.pl/poznan,43/odnaleziono-kobalt-z-kolejnych-pojemnikow-zlodzieje-na-wolnosci,532418.html

W 2013 r. podobne pojemniki ukradziono w Bełchatowie, na szczęście dość wyeksploatowane - https://www.newsweek.pl/polska/belchatow-izotopy-kradziez-newsweekpl/j8sc9g3

Zatem jeśli zauważycie lumpa wiozącego na wózku przedmiot mogący być źródłem promieniowania, od razu powiadomcie: 

Centrum ds. Zdarzeń Radiacyjnych Państwowej Agencji Atomistyki:
tel: 22 194 30
tel: 22 621 02 56
kom. 783 920 151
fax: 22 556 27 82, 22 621 02 63

W oczekiwaniu na przyjazd ekipy ratunkowej starajcie się śledzić go z bezpiecznej odległości, by móc podać dokładną lokalizację, choć na szczęście z 200-kilogramowym pojemnikiem za szybko nie ucieknie. Szybkość działania ma szczególne znaczenie, aby uniknąć napromieniowania osób postronnych oraz skażenia, jeśli pan menel postanowi otworzyć pojemnik. Źródła zwykle malowane są na żółto, z czerwonym symbolem "koniczynki":

Izotopy wokół nas - uran-238

Pamiętacie może ten odcinek "Zwariowanych Melodii" (Looney Tunes) pt. "Show biz Bugs (1957), w którym Królik Bugs i Kaczor Daffy rywalizują na scenie teatru? Występy Bugsa spotykają się z aplauzem, popisy Daffy'ego - pustą widownią lub rzutem pomidorem. Zdesperowany kaczor sięga po swój numer zarezerwowany na szczególną okazję. Połyka różne materiały wybuchowe, aby na koniec połknąć zapaloną zapałkę. Wśród tychże materiałów jest benzyna, proch, nitrogliceryna oraz... uran-238. Tak, 238! Już wtedy, jak to oglądałem w podstawówce, wiedziałem, że coś tu nie gra.

Przecież materiałem rozszczepialnym stosowanym w produkcji bomb jądrowych jest pluton-239, otrzymywany w reaktorach powielających przez bombardowanie neutronami uranu-238. Jeśli już upieramy się na uran (jak w bombie Little Boy, zrzuconej na Hiroszimę), to jest to uran-235, zawarty w uranie naturalnym w ilości zaledwie 0,7 %. Uran-238 stanowi pozostałe 99 % uranu naturalnego i nie nadaje się do lawinowej reakcji rozszczepialnej, choć bywa stosowany w tzw. bombach trójstopniowych, ale o tym za chwilę. Oddzielanie uranu-235 od 238, czyli jego wzbogacanie, było skomplikowanym, energochłonnym i wielostopniowym procesem, a technologia ściśle reglamentowana. Podejrzewam, że ktoś nie zadbał o ten detal nieistotny dla większości widzów, bo nie sądzę, że miało to na celu ukrycie tajników amerykańskiego programu nuklearnego, wystarczająco zinfiltrowanego przez radzieckich szpiegów. Swoją drogą, odcinek ten był wielokrotnie cenzurowany - w zależności od dystrybutora usuwano bądź poszczególne materiały, które połykał Daffy, bądź scenę z połykaniem zapałki (eksplozja następowała od wstrząsów).

Po tym nerdowskim wstępie (wiem, wiem, musieli mnie lubić) przyjrzyjmy się bliżej temu najcięższemu z występujących naturalnie pierwiastków.

***

Gęstość uranu wynosi 19 g/cm3, jest więc znacznie większa niż ołowiu (11,3) i rtęci (13,6).  Występuje w skałach, głównie w granicie, w wodzie morskiej, a także w śladowych ilościach w ludzkim ciele. Głównymi minerałami są blenda smolista, uraninit i karnotyt. Uran był stosowany do barwienia szkła już w I w. n.e., - w 1911 r. koło Neapolu odkryto taką oto mozaikę zawierającą 1,25% oktatlenku triuranu (U3O8):

Źródło - artykuł wraz ze szczegółową analizą - http://www.arche-kurzmann.de/P%203%20Antique%20Non-Roman%20Glass%20Mosaic%20in%20Italy.htm

Następnie technologia barwienia szkła uranem została zapomniana, a rudy uranu traktowano jako odpad w kopalniach srebra i innych metali. Rozpoczęcie produkcji szkła uranowego w XIX w. spowodowało, że uran stał się cennym surowcem. Stosowano go również do barwienia glazury pokrywającej wyroby ceramiczne, gdy odkryto, że odpady z kopalni składowane na hałdach zaczynały z biegiem czasu nabierać żywych barw. Do tej pory można trafić na ceramikę barwioną na różne odcienie pomarańczu, żółci, brązu czy zieleni.

W odpadach pozostałych po oddzieleniu uranu Maria Skłodowska-Curie i jej mąż Piotr odkryli dwa silnie promieniotwórcze pierwiastki - rad i polon. Odpady te otrzymano z kopalni w Jachymowie na terenie obecnych Czech - wówczas Austro-Węgier. Maria i Piotr zauważyli, że syntetyczny tlenek uranu jest mniej radioaktywny niż naturalny, zatem musi być w nim jeszcze jakiś składnik.

***

Odkrycie rozszczepienia jądra atomu uranu spowodowało] że stał się pierwiastkiem niezwykle poszukiwanym, a jego zasoby zyskały znaczenie strategiczne, zarówno podczas II wojny światowej, jak i w okresie zimnej wojny. Wymagało to jednak wzbogacenia naturalnego uranu w izotop U-235. Izotop ten różni się wieloma właściwościami od U-238, przede wszystkim znacznie większą aktywnością właściwą oraz zdolnością do rozszczepienia za pomocą neutronów termicznych, czyli spowolnionych. Różnice występują też w masie, co umożliwiało rozdzielanie izotopów w wirówkach, metodą termodyfuzji czy w separatorach magnetycznych.

Separator elektromagnetyczny Y-12 działający w ramach Projektu Manhattan (źródło).

Uran naturalny, z  którego usunięto większość zawartości U-235, to tzw. uran zubożony. Jego aktywność wynosi w przybliżeniu czterokrotność tła naturalnego i jest o połowę mniejsza niż uranu naturalnego. Nie powoduje zatem istotnego zagrożenia jeżeli chodzi o napromieniowanie zewnętrzne, choć dozymetr wykazuje wzrost wskazań. Uran zubożony zastąpił naturalny w większości zastosowań cywilnych, czyli do barwienia szkła i ceramiki, jako balast w samolotach, materiał na osłony przed promieniowaniem i rdzenie amunicji przeciwpancernej (oprócz większego ciężaru, jest również znacznie twardszy od ołowiu). Wyroby szklane i ceramiczne barwione uranem zubożonym wykazują niższą aktywność, a także w ich spektrogramie brak piku odpowiadającego produktom rozpadu uranu-235. Oba te izotopy uranu rozpoczynają własne szeregi promieniotwórcze - uran-238 szereg uranowo-radowy (m.in. z radem-226), zaś uran-235 - uranowo-aktynowy (z aktynem-227). Obecność charakterystycznych produktów rozpadu, których piki widać w widmie spektralnym, pozwala ustalić, czy mamy do czynienia z uranem naturalnym, czy zubożonym.

Uran zubożony stosowany był jako balast równoważący w samolotach, jednakże z uwagi na ryzyko jego rozproszenia podczas katastrofy takiej maszyny, zarzucono jego stosowanie na rzecz kadmu (również toksycznego i wymagającego malowania zewnętrznej powierzchni wyrobu z kadmu). Uran w stanie rozdrobnionym jest piroforyczny - zapala się w kontakcie z powietrzem - co może powodować rozległe skażenia w miejscu katastrofy. Podobne problem występuje przy stosowaniu amunicji przeciwpancernej z rdzeniem uranowym.

Balast równoważący z Boeinga 747 - źródło - http://www.radioactivethings.com/trinitite.html

Używano jej z racji dużego ciężaru właściwego i twardości uranu. Co ciekawe, zapoczątkowali to Niemcy podczas II wojny światowej, choć na szeroką skalę używano uranowej amunicji dopiero podczas wojny w Zatoce Perskiej. Powodowało to liczne problemy zdrowotne zarówno u walczących żołnierzy, jak i ludności cywilnej.

Wróćmy jeszcze do zastosowania uranu naturalnego lub zubożonego w tzw. bombach trójstopniowych (FFF - fission-fusion-fission - rozszczepienie - synteza - rozszczepienie). Jest to bomba termojądrowa (wodorowa), otoczona dodatkowym płaszczem uranowym. Pierwszym "stopniem" jest typowa bomba atomowa (rozszczepialna), powodująca eksplozję bomby wodorowej (opartej na syntezie), która jest drugim stopniem, a trzeci stopień to płaszcz z uranu-238, ulegający rozszczepieniu pod wpływem neutronów prędkich i zwiększający energię wybuchu. Powoduje on również dodatkowe skażenia produktami rozszczepienia uranu zawartego w płaszczu.

https://nuclearweaponarchive.org/Library/Brown/index.html

Sam uran-238, choć nie ulega rozszczepieniu pod wpływem neutronów powolnych, to jest tzw. materiałem paliworodnym, stosowanym w reaktorach powielających. Bombardowanie jąder uranu-238 neutronami powoduje powstanie uranu-239, który następie poprzez neptun-239 ulega rozpadowi do plutonu-239. Pluton, jak wiemy, jest typowym materiałem rozszczepialnym, stosowanym powszechnie w broni jądrowej.
Stopień wzbogacenia paliwa jądrowego w reaktorach waha się w dużych granicach, generalnie im mniej wzbogacone paliwo, tym reaktor jest bardziej ekonomiczny w eksploatacji. W reaktorze RMBK-1000, znanym z elektrowni w Czarnobylu, wzbogacenie wynosiło zaledwie 1,8 %, natomiast w polskim reaktorze "Maria" najpierw 80%, następnie 36%, później poniżej 20.  Z kolei w starszym reaktorze "EWA" wzbogacenie najpierw wynosiło 10%, później 36.

Reaktor EWA, lata 70., fot. Zbyszko Siemaszko, zbiory NAC.

W codziennym życiu z uranem-238 zetknąć się możemy głównie przy starych wyrobach szklanych i ceramicznych, barwionych za pomocą tego pierwiastka. Jeśli będą to przedmioty wykonane przed wojną, oprócz uranu-238 będą zawierać również uran-235 i ich aktywność będzie wyższa, do rozpoznania potrzebny będzie spektrometr. Samo promieniowanie uranu i jego produktów rozpadu jest "miękkie", składa się z niskoenergetycznego promieniowania gamma, emisji beta oraz alfa, zatem dość łatwo je wytłumić. Nawet wyroby ceramiczne powodujące znaczny wzrost wskazań dozymetru po włożeniu do szklanego słoika wywołują jedynie nieznaczne przekroczenie tła naturalnego i nie stanowią zagrożenia dla zdrowia.