Czy promieniowanie wywołuje mutacje?

Temat mutacji wywołanych promieniowaniem pojawia się jak cień, ilekroć poruszana jest kwestia radiacji. Mutacje popromienne są jedną z najważniejszych przyczyn lęku przed promieniowaniem z racji ich przerażającej formy i oddalenia w czasie od napromieniowania, a także niewykrywalności promieniowania przez nasze zmysły. Wszystko oczywiście przy akompaniamencie popkultury, epatującej wizerunkami popromiennych zombie oraz niewiadomego pochodzenia fotografiach, mających przedstawiać dzieci zdeformowane po katastrofie w Czarnobylu.

Wiedzę przeciętnego Kowalskiego na temat promieniowania jonizującego można podsumować w ten sposób: napromieniowany obiekt sam promieniuje [mit nr 1] i/lub świeci światłem widzialnym [mit nr 2], a od narażenia na promieniowanie może wyrosnąć druga głowa lub trzecia ręka. Od razu albo po krótkim czasie [mit nr 3].

Zerknijmy więc na fakty.

Mutacje, czyli nagłe, skokowe zmiany materiału genetycznego komórki, występują stale, w jednej komórce codziennie może mieć miejsce i milion mutacji (!). Zwykle mają charakter losowy, na skutek błędów polimerazy DNA. Przede wszystkim, nie wszystkie są szkodliwe, niektóre mogą być neutralne lub nawet korzystne z punktu widzenia ewolucji, ale tych jest akurat mniejszość. Mutacje mogą też zostać wywołane przez czynniki środowiskowe, tzw. mutageny. Do mutagenów zalicza się wiele substancji chemicznych, zarówno organicznych (dioksyny, aflatoksyny), jak i nieorganicznych (dwuchromian potasu, kadm, arsen)*, a także czynniki fizyczne, w tym promieniowanie jonizujące, ultrafioletowe oraz działanie temperatury (tak, np. częste picie gorących napojów może wywołać raka krtani). W przypadku promieniowania działanie szkodliwe polega na powodowaniu poprzecznych pęknięć całych chromosomów, których następnie mogą się łączyć odwrotnymi końcami lub z innymi chromosomami, albo nie łączyć wcale. Promieniowanie może niszczyć DNA przez bezpośrednie działanie na jego nić:

https://teachnuclear.ca/all-things-nuclear/radiation/biological-effects-of-radiation/effects-of-ionizing-radiation-on-dna/

Może również uszkadzać je w sposób pośredni, dokonując najpierw rozkładu (radiolizy) wody. Powstają wówczas jony i rodniki, które następnie atakują DNA:

https://teachnuclear.ca/all-things-nuclear/radiation/biological-effects-of-radiation/effects-of-ionizing-radiation-on-dna/

W większości wypadków uszkodzenie genomu jest od razu naprawiane przez specjalne mechanizmy. Jeżeli uszkodzenie jest poważne, komórka powinna wkroczyć na drogę apoptozy, czyli zaplanowanego "samobójstwa". W ten sposób organizm broni się przed dopuszczeniem do rozmnażania uszkodzonych komórek.

https://www.medme.pl/artykuly/apoptoza-co-to-jest-i-jakie-ma-znaczenie,67841.html

Jeśli apoptoza nie nastąpi i komórka z uszkodzonym genomem zacznie się namnażać, może dojść do powstawania zmian nowotworowych, ale i to nie zawsze - zależy jaki organ jak długo był napromieniowywany jaką dawką u jakiego osobnika [LINK]. Jeśli zaś zmiany dotyczą komórek rozrodczych - mogą powstać mutacje u potomstwa. Warto to rozgraniczyć.

W potocznym odczuciu mutacja popromienna, prowadząca do powstania przerażających "mutantów", ma miejsce po napromieniowaniu dowolnego osobnika - zwykle dorosłego lub młodocianego. Faktycznie jednak napromieniowanie w takim przypadku może wywołać jedynie chorobę popromienną [LINK] lub, przy mniejszych dawkach, odroczone w czasie zmiany nowotworowe. Aby powstał wspomniany "mutant" w potocznym tego słowa znaczeniu, napromieniowaniu musiałyby ulec komórki rozrodcze bądź płód w pierwszych miesiącach ciąży. I nawet wtedy ów mutant odbiega znacznie od potocznych wyobrażeń znanych z filmów i gier komputerowych. Pamiętajmy też, że działanie teratogenne (dosł. "tworzące potwory") poza promieniowaniem jonizującym ma bardzo wiele substancji chemicznych, zwłaszcza leków [LINK]. 

Jednym z najbardziej znanych przykładów działania teratogennego była sprawa leku o nazwie Talidomid. Był przepisywany kobietom w ciąży jako lek na nudności, nie wiedziano jednak, że powoduje niedorozwój kończyn u płodu. Na 15 tys. ciąż kobiet stosujących ten lek donoszonych zostało 12 tys., a spośród urodzonych wówczas dzieci 4 tys. zmarło przed ukończeniem 1 roku życia. Pozostałe ofiary przeżyły i w większości dożyły wieku dojrzałego, korzystając z różnego rodzaju protez, wspomagających szczątkowe kończyny. Jak widać, skutki mutacji, niezależnie od czynnika, który je wywołał, są śmiertelne albo na etapie zarodkowym/płodowym, albo w pierwszym okresie samodzielnego życia. Zwykle, jeśli mutacja jest poważna, organizm próbuje sobie radzić z tymi uszkodzeniami, eliminując wadliwe zarodki już na starcie. Nawet w warunkach normalnych 30% pierwszych ciąż kończy się poronieniem, bez udziału szkodliwych czynników zewnętrznych. Po prostu organizm widzi, że ten zarodek "nie udał się" z przyczyn losowych, więc pozbywa się go, aby przygotować się do następnej próby. Najczęściej dochodzi do tego na najwcześniejszym etapie ciąży, nawet jeszcze przed jej stwierdzeniem.

Oczywiście, czasem te mechanizmy nie zadziałają i rodzą się dzieci z poważnymi wadami wrodzonymi. Ale znów - rodziły się zawsze, jeszcze przed epoką nuklearną, i rodzą się nadal, choć aktualnie opad poczarnobylski stanowi zaledwie 0,5% tła promieniowania w Polsce. Zerknijmy na statystyki wad wrodzonych - pod ręką akurat miałem z województwa pomorskiego z lat 2003-2005:

Jeżeli zaś chodzi o przyczyny takich wad, to zwykle są złożone, i bezpośrednie czynniki środowiskowe stanowią zaledwie 7-10%. W większości przypadków przyczyna jest nieznana lub złożona - czyli promieniowanie może, ale nie musi się przyczyniać do powstania wad wrodzonych:

Źródło - https://www.pum.edu.pl/__data/assets/file/0019/59212/WLA_2013_I-_cz.pdf

Po awarii w Czarnobylu, gdy nad Polskę przesunęły się fale skażonego powietrza, ponoć zaobserwowano zwiększenie liczby narodzin dzieci z wadami. Trudno jednak zweryfikować tą informację z uwagi na działalność cenzury i braki w statystykach. Na pewno jod i cez znad Czarnobyla nie pozostały bez wpływu na rodzące się wówczas dzieci, jednak oddalenie Polski i względnie krótki czas narażenia osłabiły niekorzystne skutki, w porównaniu np. z terenami Ukrainy i Białorusi. Pamiętajmy też, że terytorium Polski nie zostało równomiernie pokryte opadem radioaktywnym z Czarnobyla, najsilniej ucierpiał rejon Opola, tzw. anomalia opolska:

Więcej na temat dystrybucji czarnobylskich skażeń wraz z mapami napisałem w osobnej notce - [LINK] Poniżej porównanie dodatkowej dawki otrzymanej po awarii przez ludność poszczególnych państw Europy:

https://www.focus.pl/artykul/skutki-zdrowotne-awarii-w-czarnobylu

Wracając do samego wpływu radiacji na ciążę pamiętajmy też, że wrażliwość płodu na radiację jest największa w pierwszym trymestrze, później znacznie się zmniejsza. Stąd też zaawansowane ciąże były mniej narażone niż wczesne. Fala paniki wywołanej czarnobylską katastrofą spowodowała jednak masowe aborcje "na wszelki wypadek", przy dużej zachęcie środowiska lekarskiego, tak w Polsce, jak i na większą jeszcze skalę w ZSRR. Były to działania nieuzasadnione, powodowane m.in. widmem "mutantów popromiennych". Trudno się jednak dziwić wobec blokady informacyjnej, która sprzyjała szerzeniu się różnego rodzaju plotek i pogłosek. W takich warunkach wystarczą jedne narodziny dziecka z drobną wadą, która co jakiś czas występowała od wieków, by po ubarwieniu przez kilku opowiadaczy całe miasto szeptało o "dwugłowym dziecku z ośmioma nogami". Mechanizm tworzenia się plotek, a z nich - legend miejskich - został już dość dokładnie przebadany (pamiętacie "złodziei nerek", "porywaczy dzieci w supermarketach" czy wcześniejsze "czarne wołgi"?). Oczywiście bierzmy też pod uwagę tendencję do zrzucania na Czarnobyl wszystkich zaburzeń rozwojowych u dzieci po 1986 r. , choć jak wykazałem wcześniej, mutacje mogą powstawać zupełnie spontanicznie albo na skutek kontaktu z wieloma innymi czynnikami środowiskowymi. Jest to oczywiście psychologicznie wytłumaczalne - łatwiej pogodzić się z sytuacją, gdy jest jeden konkretny "winny" zamiast nieokreślonych "czynników losowych", szczególnie jeśli wada jest poważna czy wręcz śmiertelna.

W przypadku mutacji popromiennych niestety często dochodzi do manipulacji ze strony środowisk antyatomowych, które twierdzą, że na skutek awarii w Czarnobylu narodziły się "miliony" zdeformowanych dzieci ze wszelkimi możliwymi wadami. Rewelacje te są popierane niezweryfikowanymi, ale drastycznymi fotografiami i wywołują ostry sprzeciw środowisk naukowych. Przykładem takiego filmu jest "Igor, dziecko Czarnobyla", którego treść zakwestionowali uczeni z UNSCEAR:

„W normalnej populacji pojawia się stale od około 4 do 6 % anomalii rozwojowych, z których od 1.5 do 3 % należy do ciężkich. W Republice Federalnej Niemiec np. na 10 tys. noworodków rodzi się 73 dzieci z deformacjami kończyn, 38 z zajęczą wargą, 15 z rozszczepieniem kręgosłupa, 3 z deformacjami oczu, 36 z wadami rozwojowymi mózgu i 14 z zespołem Downa. Takie dzieci, jak pokazane w filmie Igor - dziecko Czarnobyla, można znaleźć na całym świecie w każdym mieście wielkości Mińska.” - List Otwarty do Krajowej Rady Radiofonii i Telewizji, "Wiedza i Życie" nr 3/1998  http://archiwum.wiz.pl/1998/98032800.asp Cyt. za: https://www.focus.pl/artykul/skutki-zdrowotne-awarii-w-czarnobylu?page=3

Zerknijmy zatem jeszcze na Hiroszimę, gdzie można byłoby się spodziewać istnej epidemii wad wrodzonych u dzieci z racji silnego napromieniowania ich matek przez eksplozję "Little Boy'a".  Japońscy i amerykańcy uczeni przez wiele lat prowadzili badania nad urodzonymi wówczas dziećmi. Na 65431 ciąż wystąpiły 594 przypadki martwych urodzeń, poważnych deformacji itp., czyli 0,91 %. Dla porównania w Tokio, które było całkowicie poza zasięgiem radiacji, procent ten wyniósł 0,92. Badania były prowadzone wiele lat, aby wykryć ewentualne wady, które uaktywniają się w późniejszym wieku i nie zauważono znaczącego wzrostu częstotliwości wad tego typu. Więcej na ten temat:
https://www.rerf.or.jp/en/programs/roadmap_e/health_effects-en/geneefx-en/birthdef/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK234251/

Czyli, podsumowując, promieniowanie może wywołać mutację, ale nie tylko ono, bo czynników jest mnóstwo w naszym otoczeniu, i na szczęście organizm potrafi sobie z nimi do pewnego stopnia radzić. Niestety pewnych czynników nie przeskoczymy, gdyż dystrybucją wad wrodzonych rządzi przede wszystkim statystyka.

***

I ostatnia kwestia w sprawie mutacji. Szkodliwe mutacje, w tym popromienne, zwykle poważnie ograniczają zdolność do funkcjonowania danego osobnika, zatem popkulturalny obraz groźnego mutanta o ogromnej sile należy włożyć między bajki. Nawet jeśli mutacje są korzystne z ewolucyjnego punktu widzenia, to nie pojawiają się od razu i nie w takiej skali. Po prostu geny mutują w sposób losowy, część tych zmian zmniejsza szanse przeżycia osobnika, część jest neutralna, część zwiększa szanse na przetrwanie i rozmnożenie się. Stąd potomstwo wydają głównie osobniki najlepiej przystosowane i w kolejnych pokoleniach dana cecha ulega wzmocnieniu. Geny jednak mutują cały czas, i choć jedna cecha zwiększa przeżywalność, nagle może pojawić się mutacja, która przeżywalność zmniejszy. Stąd też gwałtowne przekształcenie jaszczurki w Godzillę pod wpływem napromieniowania nie mogłoby mieć miejsca. Tak samo jak powstanie Wojowniczych Żółwi Ninja na skutek oblania małych żółwików nieznanym mutagenem. Wspomniane zwierzęta mogłyby oczywiście wydać zmutowane potomstwo, jednak raczej nie przeżyłoby ono zbyt długo, szczególnie w warunkach naturalnych. Zmiany wywołane przez mutacje, zarówno spontaniczne, jak i spowodowane przez czynniki zewnętrzne, powstają bardzo powoli i potrzeba wielu pokoleń danego gatunku, aby znacznie zwiększyć masę mięśniową i gabaryty. Jest to oczywiście wyjątkowo nośny temat i świetny materiał na film, jednak przyczynia się do rozpowszechnienia bardzo fałszywego poglądu na promieniowanie i jego skutki.


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

* Pełny urzędowy wykaz substancji mutagennych można znaleźć na stronie Instytutu Medycyny Pracy  -http://www.imp.lodz.pl/home_pl/o_instytucie/reg_and_databases/prof_and_env_carcenogenesi/

Dozymetr osobisty GammaRae II R

Kolejna bardzo ciekawy dozymetr recenzowany przez Maćka. Mierniki scyntylacyjne nie są zbyt popularne w Polsce, zatem czym prędzej oddaję głos Autorowi:

Tym razem prezentuję dozymetr osobisty amerykańskiej firmy RAE Systems. Model ten został wycofany z oferty w 2019 r. Przeznaczony jest do rejestracji wyłącznie promieniowania gamma. Urządzenie ma wymiary 12.5x6.8x3.5cm i z dwiema bateriami AA (popularny paluszek) waży ok. 312g. Jest to konstrukcja hybrydowa wykorzystująca do detekcji promieniowania kryształ scyntylacyjny Cs(Tl) o objętości 3 cm3, który przeznaczony jest dla niższego zakresu mocy dawek oraz kompensowaną energetycznie diodę półprzewodnikową PIN dla wyższego zakresu mocy dawek (niestety producent nie podaje wartości tych zakresów; dla wersji z detektorem neutronów i mniejszym kryształem jest to 200µSv). Dozymetr jest czuły na kwanty o energiach od 60 keV do 3 MeV i rejestruje moc dawki od 0.01 µSv/h do 6 Sv/h . Czułość scyntylatora to ok. 100cps (zliczeń na sekundę) na 1µSv/h i reaguje on na zmiany poziomu promieniowania w niecałe 2 sekundy. Obudowa dozymetru pokryta jest przyjemną w dotyku gumą, jest odporna na upadki z wysokości do 1.5 m, jest też pyło- i cieczoszczelna w klasie IP67*. Dozymetr może pracować w temperaturach od -20 do 50 st. C.

Na górnej ściance znajdują się: 

• Monochromatyczny wyświetlacz LCD o wymiarach 30.5x19 mm
• Alarmowe diody LED i czujnik oświetlenia dla trybu automatycznego podświetlenia

Na przedniej ściance znajdują się:

• Przyciski MODE i SET służące do obsługi
• Głośnik w kształcie „koniczynki”
• Logo producenta

Na bocznej ściance znajduje się pokrywka komory dwóch baterii AA przykręcana śrubką.

Opisywany egzemplarz to tzw. „leżak magazynowy” kupiony na portalu Ebay. W zestawie znajduje się dozymetr, klips do paska, łańcuszek na nadgarstek, klucz imbusowy do odkręcania pokrywki baterii, instrukcja i płyta z oprogramowaniem.

Po włączeniu przez kilkadziesiąt sekund dozymetr sprawdza poprawność działania poszczególnych podzespołów oraz dokonuje „kalibracji” w oparciu o promieniowanie tła. Następnie pojawia się ekran z wartością pomiaru i symbolami graficznymi informującymi o statusie urządzenia. Konfiguracji można dokonywać z poziomu menu lub korzystając z dołączonego oprogramowania. Komunikacja z komputerem odbywa się poprzez Bluetooth. Można ustawiać m.in. wyświetlane jednostki (µR, µSv, cps), progi alarmowe, włączać w dowolnej konfiguracji alarmy spośród trzech typów (dźwiękowy, świetlny, wibracyjny), obracać widok ekranu w zależności jak trzymany jest dozymetr, podświetlenie, czas i datę. 

Alarmy można ustawić dla m.in. niskiej/wysokiej mocy dawki, otrzymanej dawki, przekroczenia krotności poziomu tła. W trybie wyświetlania przyjętej dawki jesteśmy dodatkowo informowani jak długo bezpiecznie możemy przebywać w danych warunkach. Dozymetr może również rejestrować pomiary w zadanych odstępach czasu (1-3600 s) w sposób ciągły lub po przekroczeniu wartości alarmowej. Wbudowana pamięć pozwala na rejestrację 30000 pomiarów, a po jej zapełnieniu zapis może zostać wstrzymany lub kontynuowany poprzez nadpisywanie najstarszych wartości. Czas pracy na dwóch bateriach alkalicznych w zależności od konfiguracji wynosi do 600 godzin. Mnie na pierwszym komplecie przy dość intensywnym początkowym testowaniu udało się osiągnąć równe 3 tygodnie (500 godzin).

Jeśli chodzi o pomiary to dozymetr nie reaguje na ameryk z czujki dymu i bardzo słabo nawet na wysoko aktywne szkło uranowe. Natomiast błyskawicznie reaguje na farbę radową czy koszulki Auera.

Miernik ze względu na czułość znakomicie nadaje się do poszukiwania lub ostrzegania przed źródłami promieniotwórczymi i szybkich, dokładnych pomiarów zwłaszcza niższych poziomów mocy dawek. Rozmiar i waga mogą zniechęcić niektórych do noszenia go na co dzień. Do wszystkomającego ideału zabrakło mu czułości na niższe energie, np. od 30-35 keV oraz funkcji identyfikacji mierzonych źródeł.

Na deser GammaRae II R w otoczeniu rówieśników oraz starszych kolegów:

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

* klasa ta oznacza: 6 - całkowitą ochronę przed kurzem, 7 -  odporność na zanurzenie w wodzie do głębokości 1 m [LINK], ale tylko przez czas krótszy niż pół godziny [LINK], jeżeli urządzenie ma być używane dłuższy czas pod wodą, konieczna jest klasa IP-68 [przyp. red.]

Szkolny indykator promieniowania "Elektrodieło" z 1959 r.

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=2&topic=220&p=1

Omawiałem już "laboratoryjny licznik cząstek jonizujących" wyprodukowany w tych samych zakładach w 1968 r. [LINK]. Teraz chciałbym przedstawić przyrząd jeszcze prostszy i prawie dekadę starszy. Prezentowany indykator składa się łącznie z 4 elementów - szklanego licznika GM typu STS-8, dwóch kondensatorów i opornika.

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=2&topic=220&p=1

Prościej się już chyba nie dało! Oczywiście tak uproszczona konstrukcja wymaga zastosowania zewnętrznego zasilacza o napięciu 300-400 V oraz szkolnego generatora sygnałowego (uczebnyj zwukowoj generator) typu GZM z dołączonym głośnikiem radiowęzłowym (reproduktor) na wyjściu.

https://krsk.au.ru/11961063/

Indykator podpina się do wtyków z prawej strony (UNCz), a z lewej (wychod) głośnik. Instrukcję do generatora GZM można znaleźć TUTAJ. Poniżej oryginalna instrukcja dla indykatora promieniowania, przestrzegająca m.in. przed włączaniem przyrządu bezpośrednio do sieci prądu zmiennego 220 V:

Do zasilania można zastosować autotransformator sieciowy z podłączonym prostownikiem i filtrem. Zwykle najwyższa nastawa autotransformatora wynosi 250 V, zatem po wyprostowaniu będziemy mieć napięcie 1,41 raza wyższe - 352,5 V (pomijam niewielki spadek na prostowniku). To już wystarczy do przekroczenia napięcia progu licznika STS-8.

***

Sam licznik GM typu STS-8 przypomina nieco STS-6 / SBM-19, wykonany jest jednak ze szkła, a nie z metalu, zatem będzie miał niższą czułość na promieniowanie beta. Długość licznika wynosi 215 mm, napięcie progu 285-335 V, zalecane napiecie pracy 380-400 V, długość plateau 80 V, nachylenie plateau 0,125%/V, bieg własny 110 imp./min.

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=2&topic=220&p=1

Podczas pracy licznika można zaobserwować pomarańczowe rozbłyski, których częstotliwość jest wprost proporcjonalna do liczby impulsów promieniowania:

Indykator ten pokazuje, jak prosty jest układ elektroniczny zasilający licznik GM i zbierający impulsy z niego. W ZSRR służył do nauki fizyki z tematu "budowa atomu" na poziomie szkoły średniej. Nabycie oryginalnego egzemplarza w Polsce raczej nie jest możliwe, ale prostota konstrukcji pozwala na wykonanie kopii, stosującej dowolny licznik GM na napięcie między 300 a 400 V. 

Inny egzemplarz opisano pokrótce TUTAJ - do chwili obecnej natrafiłem na łącznie 3-4 sztuki w rosyjskojęzycznym internecie.

Sygnalizator przekroczenia dawki PAD-300

Przyrząd ten został wyprodukowany przez japońską firmę Riken Keiki Ltd z Tokio, specjalizującą się w różnego rodzaju miernikach narażenia na czynniki szkodliwe (gaz, hałas, promieniowanie).

PAD-300 jest sygnalizatorem przekroczenia dawki, czyli uruchamia alarm, gdy użytkownik przyjmie dawkę większą niż uprzednio nastawiony próg. Skrót nazwy rozwija się jako "personal alarm dosimeter". W Polsce podobne przyrządy produkowane były przez Zjednoczone Zakłady Urządzeń Jądrowych "Polon" - omawiane wcześniej na blogu modele ALDO-2, ALDO-3 i ALDO-10.

W porównaniu z tymi urządzeniami PAD-300 jest przyrządem pośrednim między ALDO-3 i ALDO-10 - posiada regulowany próg alarmu, ale nie ma funkcji odczytu dawki nagromadzonej podczas trwania pomiaru. Zakres mierzonych dawek między 25 a 300 mR z podziałką co 25 mR.

Sygnalizator wykorzystuje kondensator sprzęgnięty z komorą jonizacyjną. Promieniowanie powoduje jonizację powietrza w komorze, przez co zaczyna ono przewodzić prąd i kondensator ulega stopniowemu rozładowaniu. Gdy rozładuje się poniżej uprzednio ustalonego progu, włącza się alarm. Podstawowa zasada działania jest taka sama jak w dozymetrach elektrooptycznych DS-50 i DKP-50, które zawierają kondensator stopniowo rozładowujący się pod wpływem radiacji.

Poniżej wnętrze PAD-300 - szary element pośrodku to komora jonizacyjna:

Płytkę drukowaną można wysunąć z obudowy albo i całkowicie zdemontować po odkręceniu śrub mocujących przedni panel do bocznych ścianek:

PAD-300 zasilany jest z rzadko spotykanej, choć niegdyś popularnej, baterii 15F20 o napięciu 22,5 V.  Gabarytami jest identyczna z typową 6F22 9 V, tylko ma bieguny na obu końcach obudowy. W komorze baterii widnieje oznaczenie BL-015 - to japoński odpowiednik, spotykane jest też oznaczenie 412 lub NEDA 215. 

Bateria taka była używana do lamp błyskowych (np. polskie "Amilux") i aparatów słuchowych. Obecnie można ją nabyć na Aliexpress [LINK], niestety trudno ją dostać w kraju.

Źródło - Battery.com

Sygnalizator próbowałem uruchomić za pomocą połączonych szeregowo dwóch bateryjek A23 (MN21) 12 V, jednak uzyskiwane natężenie prądu starczało tylko na chwilowe włączenie przyrządu. Zasilacz stabilizowany 1,5-15 V też nie dał rady, użyłem więc uniwersalnego zasilacza do laptopów o napięciach 12/15/16/18/19/20/24 V i sygnalizator uruchomił się już przy 16 V.

Aby włączyć sygnalizację potrzeba czegoś, co naprawdę mocno "świeci", np. zegara lotniczego dającego 5 mR/h, wówczas po 5 godzinach udałoby się uruchomić alarm. Krótszą drogą jest przebywanie godzinę na hali reaktora w Świerku (moc dawki 28 mR/h) albo nieco krócej we wnętrzu Chwytaka w Strefie (30-50 mR/h). Alarm resetuje się za pomocą małego przycisku umieszczonego w otworze obudowy, w tym celu należy użyć długopisu, ołówka, spinacza itp.:

Czas na podsumowanie. Obecnie przyrząd jest tylko kolekcjonerskim gadżetem, tak samo, jak jego polskie odpowiedniki z rodziny ALDO. Zakres pomiarowy jest za wysoki na typowe warunki, a nawet na Strefę czy Kowary - przy tle 5 µSv/h (0,5 mR/h) potrzeba 50 godzin, aby uruchomić najniższy próg (25 mR), a jest to już dosyć wysokie tło. Funkcję dawkomierza z alarmem progowym ma większość nowoczesnych dozymetrów np. firmy Soeks, Ecotest albo Gamma Scout, które poza tym pełnią funkcję typowych radiometrów i mają o wiele wyższą czułość. Sygnalizatory w rodzaju PAD-300 służyły w przemyśle jądrowym oraz przy likwidacji wypadków radiacyjnych, aby kontrolować czas przebywania pracowników w miejscu o podwyższonym poziomie promieniowania. Miejmy nadzieję, że w tej roli nie będziemy musieli ich używać. Na wycieczki do Strefy czy Kowar lepiej zabrać Soeksa, Terrę czy Gamma-Scouta.

PS. Szukając informacji o producencie i jego innych wyrobach znalazłem jeszcze dozymetr elektrooptyczny PD-200 (personal dosimeter - 200 mR), odpowiednik polskich DK-02:

https://www.orau.org/ptp/collection/dosimeters/riken.htm

A także ten oto miniaturowy dawkomierz SV-7, wykorzystujący wyświetlacz LCD:

https://aucfree.com/search?from=2018-05&o=t2&q=RIKEN+KEIKI&to=2018-10

Jeżeli macie jakieś informacje na temat tego przyrządu lub jego producenta, dajcie znać w komentarzach!

50 twarzy... uranu

Minerały uranu przez setki lat były traktowane jako odpady w kopalniach rud metali i składowane bezużytecznie na hałdach. Nawet po odkryciu pierwiastkowego uranu przez Martina Klaprotha w 1789 r. nie znaleziono dla niego zastosowania, choć spodziewano się je niedługo odkryć. Wkrótce  zauważono, że uranowe odpady na hałdach z biegiem czasu nabywają jaskrawych kolorów. Zaczęto je więc stosować do barwienia szkła i ceramiki. Szkło uranowe ma jasną żółtozieloną barwę,  choć domieszka związków żelaza zmienia ten kolor na wybitnie zielony. Rzadziej występują odcienie akwamaryny, ciemna butelkowa zieleń, kolor miodowy itp. - odsyłam do zbiorczej notki o szkle [LINK]. W przypadku ceramiki paleta uzyskiwanych barw jest znacznie szersza, stąd tytuł dzisiejszej notki. 

Ceramikę barwioną dodatkiem związków uranu wytwarzano od XIX w. aż do lat 60. XX w. z małą przerwą na okres II wojny światowej i kilka lat powojennych. Później powrócono do jego stosowania, choć w większości przypadków był to uran zubożony, czyli pozbawiony izotopu U-235, zawierający jedynie znacznie mniej aktywny uran-238. Nie mogę wykluczyć późniejszego stosowania tego barwnika, choć oczywiście w mniejszych ilościach z uwagi na postępującą radiofobię we współczesnym społeczeństwie.

Przyjrzyjmy się zatem poszczególnym odcieniom. Poniżej zebrałem wszystkie naczynia z polewą uranową, jakie miałem okazję badać w latach 2013-2020. Górne zdjęcie ukazuje 20 okazów z wczesnych lat istnienia bloga - do 2018 r.

Rok 2019 przyniósł znaczne zintensyfikowanie poszukiwań, co rozszerzyło paletę barw o zieleń, brąz i opalizującą żółcień (łącznie 43 szt.):

 

W następnym roku, pomimo pandemii, kontynuowałem zakupy (25 szt.), choć nie odkryłem nowych odcieni:

Drugi rok pandemii spowodował powrót zakupów do normalnych rozmiarów (44 szt.):

W trzecim i mam nadzieję ostatnim roku zakupy osiągnęły liczbę 35 sz. (zestaw herbaciany liczę za 1 sztukę).

https://promieniowanie.blogspot.com/2022/11/dziewiaty-rok-na-blogu.html

Rok później ograniczyłem zakupy do wyrobów wyróżniających się ceną, kolorem lub aktywnością, pojawiło się też dwa śmietnikowe znaleziska (wszystkiego 23 szt.):

https://promieniowanie.blogspot.com/2023/11/dziesiaty-rok-na-blogu.html

Najbardziej charakterystyczna jest glazura pomarańczowa. Odcień bardzo intensywny, faktura gładka, szklista, gdzieniegdzie małe czarne inkluzje i chropowatości. Bywa glazura częściowo gładka, wyglądająca, jak zdjęcie źle wysuszone na tradycyjnej suszarce fotograficznej z lustrzanymi płytami (pamiętacie "Libellę"?). Aktywność duża, moc dawki waha się w zależności od rozmiaru zdobienia, ale powierzchnie zajmujące więcej niż 1/3 okienka pomiarowego Polarona dają powyżej 40 µSv/h łącznej emisji beta+gamma. Glazura występuje zarówno w formie pojedynczych maźnięć, jak i pokrywano nią całe wyroby, które biją wówczas rekordy aktywności. Numer jeden w  całej historii bloga (150):

I zdobywca drugiego miejsca (120), talerz z wytwórni Strehla Keramik, rekordzista roku 2018:

Ten wazonik w kształcie świeczki ma z kolei żywą barwę poprzetykaną brunatnymi wstawkami i gdzieniegdzie nie jest idealnie gładki. Na ściance 60 µSv/h emisji łącznej:

Kolejny gorący egzemplarz - duże powierzchnie pomarańczowej glazury dają największe moce dawki:

Drobne zdobienia wyglądają tak - trudno ich nie zauważyć, zwykle pokrywają najbardziej wystające elementy bądź mają kształt nieregularnych plam i maźnięć - poniżej wyrób firmy Carstens Georgenthal:

Popielniczka z belgijskiej manufaktury, wzór "Morocco"

Czarka w podobnym stylu, kiedyś widziałem cały serwis w te pomarańczowo-żółto-błękitne plamy

Wazonik Jasba Keramik, wyroby tej firmy często ozdabiano pojedynczymi maźnięciami pomarańczowej glazury:

Czasem umieszczenie pomarańczowego uranowego ornamentu wydaje się nam absurdalne, jak w przypadku tego pomarańczowego rantu na wazonie w niebieskie motywy roślinne:

Niekiedy ceramikę uranową łączono ze szkłem - w tym kieliszku pomarańczowa uranowa polewa z nóżki powoduje efekt kolorowego rantu na szklanej części:

Zdobienia z pomarańczowej glazury zwykle naniesione są dość grubą warstwą, choć nie zawsze, jak w przypadku tej praczki - spod pomarańczowego rantu wiadra przebija biała polewa:

Druga w kolejności jest glazura ceglasta. Barwa nieco przypomina brąz, czasem nawet w niego przechodzi, a faktura jest półmatowa, jedwabista. Występuje równie często, choć zwykle na mniejszych zdobieniach. Aktywność porównywalna z glazurą pomarańczową - na poniższym przyborniku pod pióra i kałamarze 50 µSv/h, występuje również glazura żółta, o której za moment. 

Potem mamy "długo, długo nic", co zresztą widać w powyższym zestawieniu - dominują naczynia z jednym kolorem. Glazurę pomarańczową i ceglastą można rozpoznać na pierwszy rzut oka, nieraz i bez dozymetru, po charakterystycznym wzornictwie wyrobów. W przypadku innych barw dozymetr jest niezbędny, jeśli nie chcemy zaśmiecić sobie domu dziesiątkami nieaktywnych skorup.

Omawianie rzadszych odcieni zacznijmy od glazury żółtej. Występuje rzadko - od 2013 r. zaledwie 5 wyrobów, z czego wszystkie praktycznie mieszane - z innymi kolorami glazury, jak ta figurka Cyganki barwiona częściowo na pomarańczowo, a częściowo na żółto:

Do sprawdzenia, czy poszczególne elementy wykazują emisję niezbędny jest okienkowy licznik GM o małej średnicy, np. SBT-9, najlepiej jeszcze z kolimatorem. Wówczas choć częściowo możemy wyeliminować wpływ sąsiednich elementów, jak w poniższym przypadku, gdzie okazało się, że żółta polewa nie jest aktywna:

Zdobienia z żółtej glazury nie są tak charakterystyczne, jak te z pomarańczowej, identyfikacja gołym okiem jest niemożliwa, gdyż bardzo wiele współczesnych i starszych wyrobów ma tą barwę. Osiągana moc dawki nie przekracza 12 µSv/h łącznej emisji. 

Żółtą barwę miał pierwszy zidentyfikowany przeze mnie przedmiot z glazurą uranową - ten oto wazonik:

Później dopiero po paru latach pojawił się mały wazonik firmy Wilhelm Knittel z niemieckiego wówczas Wrocławia, czyli Breslau:

I całkiem niedawno świecznik (?) w kształcie piramidy, wyglądający dość współcześnie, choć manufaktura w Nimy zakończyła produkcję w latach 60. Moc dawki od żółtej części zaledwie 2,5 µSvh, fioletowa na poziomie tła:

Żółtą polewę trudno rozpoznać, gdyż wiele jest wyrobów ceramicznych o tej barwie, które nie wykazują aktywności. Zdarza się też, że jest ona przykryta dodatkowymi barwnikami, jak na tym talerzyku produkcji Wallendorfer Porzellan, który jest dodatkowo pokryty opalizującą glazurą. Moc dawki zaledwie  0,6 µSv/h na Polaronie, 0,3 na Soeksach (112 i 01M)  i 10 cps na EKO-C:

Nie jest to zresztą jedyny wyrób o tej stylistyce, innym przykładem jest ten gustowny bucik o podobnej aktywności:

Barwa żółta czasami towarzyszy pomarańczowej na jej krawędziach. ma wówczas jednak dużo ciemniejszy, zgniły odcień (ugier?) z licznymi brązowymi wstawkami. Podejrzewam, że jest wynikiem dyfuzji uranowej polewy na obszary pokryte zwykłą glazurą. Dobrym przykładem jest ten mlecznik z manufaktury Schramberg:

Jak również omawiany kiedyś dzbanek z sygnaturą "Samara":

Niekiedy żółte obramowania pomarańczowych wzorów nie wykazują aktywności, by to sprawdzić, najlepiej przyłożyć papier fotograficzny, docisnąć i poczekać kilka miesięcy. Tam, gdzie związki uranu są blisko powierzchni, otrzymamy zaciemnienie głównie od cząstek alfa. Więcej w notkach o autoradiogramach - [LINK] - na poniższej paterze również żółte obramowanie pomarańczowych zdobień wykazuje aktywność - porównajmy oryginał z odbiciem na papierze fotograficznym:

Przejdźmy teraz do glazury zielonej. Zwykle jest to barwa oliwkowa, dosyć ciemna. Od początków bloga trafiłem na 5 egzemplarzy, z czego jeden w połowie barwiony na żółto, w którym zresztą zielona część wykazywała wyższą emisję. Z kolei poniższe filiżanki dawały maksymalnie 0,6 µSv/h, a znalazłem je w pudle z ceramiką, które ktoś wystawił pod śmietnik:

Jednak nie wszystkie wyroby szkliwione na zielono są mało aktywne - ta pokrywa od cukiernicy w holenderskim stylu Gouda świeci 10x silniej niż powyższe filiżanki, choć początkowo myślałem, że jedynymi aktywnymi elementami są pomarańczowe i żółte zdobienia:

Z tego samego zestawu trafiłem jeszcze na mały dzbanuszek oraz świecznik, który jednak sobie odpuściłem. Charakterystyczne są linie malowane czymś w rodzaju złotego pisaka:

Styl Gouda łatwo rozpoznać właśnie dzięki złotawym obwódkom wokół ceglastych, ciemnoczerwonych i granatowych detali. Niestety zdarzają się też wyroby pozbawione aktywności, zatem do identyfikacji niezbędny jest dozymetr. 

Największym zaskoczeniem był jednak ten oto wazon, który już prawie pominąłem, jednak "dla porządku" przejechałem dozymetrem. Butelkowa zieleń wykazuje 3 µSv/h, zaś krawędzie i podstawka lekko fluoryzują w ultrafiolecie:

Lepsze efekty osiąga się ultrafioletem ze świetlówek, który zawiera mniejszą dominantę światła widzialnego niż UV z diod LED:

To jeszcze nie koniec, ten mały wazonik jest barwiony na zielono, ale w inny sposób - jest to barwienie w masie, a nie szkliwienie. Innymi słowy, związków uranu dodano do masy ceramicznej przed formowaniem i wypaleniem wyrobu, zamiast wypalić wyrób i oblać glazurą uranową lub tylko ozdobić uranowymi maźnięciami. Poznać to można w miejscach, gdzie są wyszczerbienia - nie odsłania się czysta glina, tylko zieleń nasyca ceramikę. Oczywiście pojawiają się też maźnięcia pomarańczowe z żółtymi granicami:

Na koniec - glazura czarna, występująca praktycznie tylko na porcelanie elektrotechnicznej i drobnych detalach, np. kółkach do mebli. W większości przypadków są to obrotowe włączniki do światła - jeden (Siemens Prima) znalazłem kiedyś w opuszczonej kamienicy, jeszcze przed powstaniem bloga. Występują też gniazdka ścienne, wtyczki itp. Glazura ta wykazuje niekiedy zieloną luminescencję w ultrafiolecie.

Z kolei Rosomack wypożyczył mi takie oto kółko do mebla:

Ostatnio zaś nabyłem taki włącznik do światła, w którym podstawa jest z glazurą uranową, kopułka z bakelitu, zaś pokrętło ma zwykłą czarną glazurę bez dodatku uranu:

Rok 2021 przyniósł mi niespodziankę w postaci kieliszków i miseczki z czarną glazurą [LINK], która fluoryzuje w ultrafiolecie ze świetlówek tak samo, jak na powyższym włączniku:

Żeby jeszcze do końca sprawę skomplikować, występuje taki oto "sraczkowaty" kolor z przebijającą się gdzieniegdzie oliwką - moc dawki beta+gamma ok. 12  µSv/h. Trawiasta zieleń we wnętrzu nie wykazuje aktywności:

Tutaj podobny kolor, również pomieszany z oliwką, łączna moc dawki nieco wyższa, rzędu 17-20 µSv/h:

Glazura brązowa występuje zwykle jako uzupełnienie ozdób w innych kolorach, a jej aktywność nieznacznie przekracza tło. Bardzo łatwo ją pomylić z nieaktywnymi polewami, których jest mnóstwo. Aby mieć pewność, że na licznik nie mają wpływu pobliskie bardziej aktywne zdobienia, lepiej dobrze wyekranować detektor i zastosować kolimator. Na poniższym talerzu brązowa polewa przykrywa żółtą, aktywną i wzrost wskazań zauważamy dopiero po przesunięciu okienka pomiarowego nad obszar graniczny:

Tak naprawdę jedyna barwa uranowej glazury, z którą się jeszcze nie spotkałem, to odcienie niebieskiego, choć wiem, że występują na słynnej ceramice Fiestaware. Niestety na naszych targach trudno o wyroby z tej serii, dominują naczynia z manufaktur Jasba i Strehla w Niemczech. 

Jeżeli zbierzemy wszystkie odcienie typowych barw ceramiki uranowej, to z pewnością uzbiera się 50. Jeżeli trafiliście na inne kolory uranowej glazury, oczywiście dajcie znać!

Na koniec archiwalne zdjęcie z przedstawienia "Rozkoszna dziewczyna" w Teatrze im. Juliusza Słowackiego w Krakowie (luty 1936 r.). Wazony stojące na regale mają na 99 % glazurę uranową, z bardzo podobnymi wzorami spotkałem się na targach i serwisach aukcyjnych.  

Sygn. 1-K-10037