Dozymetr Polimaster PM-1203

Dozymetr ten był produkowanym przez Polon-Alfa wyrobem białoruskiej firmy Polimaster, znanej również ze scyntylacyjnego sygnalizatora PM-1410, omawianego poprzednio [LINK].

Przyrząd bardzo rzadko pojawia się na rynku wtórnym - odkąd prowadzę bloga, spotkałem się z 2 sztukami, licząc również omawiany egzemplarz. Co ciekawe, egzemplarz ten już raz pojawił się w obiegu w 2016 r., by wypłynąć ponownie teraz. Dzięki uprzejmości p. Andrzeja mogę go teraz przetestować.

Miernik występuje w dwóch wersjach - podstawowej oraz wyposażonej w pamięć i port podczerwieni, umożliwiający łączność z komputerem w standardzie IrDA. Co prawda w dobie Bluetooth i Wi-Fi ten standard jest anachroniczny, ale pamiętajmy, że dozymetr pochodzi z końca lat 90. Istnieje również zmodernizowana wersja PM-1203M, która występuje wyłącznie z opcją IrDA i ma nieco nowsze wzornictwo obudowy. Omawiany egzemplarz to model PM-1203 bez wspomnianego systemu łączności, wyprodukowany w 1999 r.

Dozymetr ten ma obudowę o bardzo podobnych wymiarach do mniejszej wersji dozymetru Master-1 - 125 x 40 x 30 mm (porównaj TUTAJ). Na tylnej ściance zamontowano klips, umożliwiający zamocowanie miernika w kieszeni fartucha czy innej odzieży roboczej.

Klips ten można też odchylić pod kątem prostym od obudowy, co umożliwia postawienie przyrządu na płaskiej powierzchni. 

Jest to szczególnie przydatne przy korzystaniu z niektórych jego trybów, np. zegara albo dawkomierza. Tak, PM-1203 ma wiele funkcji, stąd jego pierwotna nazwa "dozimietr-czasy" lub "personal dosimeter clock":

• pomiar mocy dawki promieniowania gamma w µSv/h (0,10-500 µSv/h)
• alarm przekroczenia ustawionego progu mocy dawki 
• pomiar łącznej dawki promieniowania gamma w mSv (0,001-20 lub 9999 mSv*)
• alarm przekroczenia ustawionego progu dawki
• zegar w formacie 24h
• kalendarz w formacie dd-mm
• budzik
• zliczanie łącznego czasu pomiaru (do 4500 lub 9999 h*)
• programowalna korekta wskazań zegara, którego deklarowany błąd wynosi +/- 1 s na tydzień
• * mniejsza wartość przy zastosowaniu baterii wewnętrznej, większa - z zewnętrzną, niestety nigdzie nie spotkałem się z tym źródłem zasilania.

Detektorem promieniowania jest typowy licznik SBM-20-1, znany z większości radzieckich i postradzieckich przyrządów dozymetrycznych. Czas pomiaru wynosi 36 s przy tle naturalnym i jest automatycznie dostosowywany do mocy dawki - przy wyższych zmniejsza się do 1 s. Licznik owinięto folią ołowianą i dodatkowo umieszczono w solidnym metalowym ekranie.  Na obudowie zaznaczono środek układu pomiarowego za pomocą małego wystającego pionowego paska poniżej wyświetlacza:

Łączną gęstość powierzchniową licznika wraz z osłonami producent deklaruje na 1 g/cm2 - dla porównania, sama ścianka licznika SBM-20 (i odpowiedników, czyli STS-5 i BOI-33) ma grubość 50 mg/cm2, zaś liczniki z okienkami mikowymi 1-4 mg/cm2. Oznacza to, że przyrząd wykrywa jedynie promieniowanie gamma, i co najwyżej silniejszą emisję beta, np. od większych aktywności strontu-90. Czułość można orientacyjnie porównać do dozymetrów "Biełła", czyli wykryje emisję z farb świecących na bazie Ra-226, siatek żarowych, obiektywów i elektrod z Th-232. Ceramika z polewą uranową spowoduje nieznaczny, ale zauważalny wzrost wskazań. Natomiast przy szkle uranowym wykryte będzie promieniowanie tylko tych wyrobów, które oprócz wystarczającej aktywności zapewniają również odpowiednią geometrię układu pomiarowego - czyli będą przylegać wystarczająco dużą częścią powierzchni do obudowy. Ze źródeł beta-aktywnych podziałają na niego kontrolki od wojskowych rentgenoradiometrów oraz lotnicze czujniki oblodzenia, ale z tego typu przedmiotami trudno się na co dzień zetknąć.

Ta specyfika miernika może być uważana za wadę, nie jest nią jednak, jeśli weźmiemy pod uwagę przeznaczenie przyrządu. Otóż jest to przede wszystkim dawkomierz, mający mierzyć przestrzenny równoważnik dawki promieniowania gamma H*10. Jest to natężenie promieniowania na głębokości 10 mm w tkance, zatem PM-1203 mierzy tylko to, co może na taką głębokość przeniknąć. Ma to swoją zaletę, gdyż pokazuje, jak niewielki procent z mocno "siejących" naczyń szkliwionych uranem czy siatek żarowych przypada na najbardziej szkodliwe promieniowanie gamma. Przykładem mogą być naczynia, które mierzone Polaronem z otwartym okienkiem pomiarowym pokazywały powyżej 50 µSv/h. Wydawać by się mogło, że to bardzo dużo. Tymczasem PM-1203 pokaże, że silniejszej emisji gamma będzie zaledwie 0,5 µSv/h, gdyż cała reszta to mało przenikliwe promieniowanie beta oraz miękkie gamma. 

Podobnie można zmierzyć emisję np. od zegarków ze świecącą farbą radową - jak widać, od strony dekielka moc dawki "twardego" promieniowania nieznacznie przekracza tło naturalne, wynoszące 0,1-0,15 µSv/h, zaś od strony szkła wzrost jest niewiele większy:

Miernik ten ma główne przeznaczenie do stosowania w ochronie radiologicznej, stąd też specyfika jego budowy i funkcjonalności, choć instrukcja poleca go również osobom spoza branży, które czują się zagrożone obecnością promieniowania w otoczeniu. Cóż, moim zdaniem do takich celów lepszy byłby radiometr beta-gamma, mogący wykryć również nieznaczne podwyższenie aktywności od skażeń niesionych przez powietrze czy żywności. Takiego wzrostu nie wykryje żaden dozymetr z osłoniętym licznikiem, a izotopy znajdujące się w otoczeniu mogą prowadzić do groźnych dla zdrowia i życia skażeń wewnętrznych. Ale to uwaga na marginesie do instrukcji przyrządu, a na temat sensu używania kieszonkowych radiometrów do badania skażeń żywności pisałem poprzednio [LINK]. Tutaj zaznaczę jedynie, że oprócz posiadania właściwego przyrządu konieczna jest wiedza, jak go używać i jak interpretować wyniki.

Jeżeli chodzi o obsługę, to PM-1203 po włożeniu baterii jest cały czas włączony i stale mierzy zarówno moc dawki, jak i łączną dawkę. Obsługujemy go dwoma przyciskami: [mode] i [set], w wersji polskojęzycznej opisanych jako [tryb] i [nast].

• Przycisk [mode] przełącza główne funkcje - pomiar mocy dawki, wyświetlanie łącznie przyjętej dawki oraz wyświetlanie czasu. Gdy wciśniemy go dłużej, włączymy dźwiękową sygnalizację impulsów. O wybranym trybie informują ikony z prawej strony wyświetlacza.

• Przycisk [set] służy do przewijania opcji poszczególnych trybów oraz modyfikacji programowalnych wartości.
• W trybie pomiaru mocy dawki wyświetla ustawiony próg mocy dawki, wówczas zapełnia się skala analogowa na górze wyświetlacza

• W trybie zliczania dawki wyświetla ustawiony próg dawki, przy czym zapełniona jest skala okrągła z prawej strony wyświetlacza, drugie przyciśnięcie pokazuje łączny czas gromadzenia dawki w godzinach. W obu trybach po 5 sekundach automatycznie wracamy do wyświetlania mocy dawki i dawki.

• W trybie zegara możemy przejść do budzika, daty oraz wyświetlania minut i sekund aktualnego czasu. Gdy jesteśmy w trybie budzika, przyciskiem [mode] możemy go włączyć. O ustawionej godzinie alarm włączy się i będzie trwał 60 s., wyłączamy go dowolnym przyciskiem. Poszczególne pozycje nie mają dodatkowych symboli identyfikacyjnych, zatem rozpoznajemy je po wyświetlanej wartości albo po kolejności (zegar -> budzik -> data -> minuty i sekundy -> zegar):

Przyciskiem [set] zmieniamy również nastawy przyrządu, w tym celu trzeba go dłużej przycisnąć, możemy wówczas zmienić czas, datę i godzinę budzika. Nastawy zmieniamy przyciskiem [mode], z menu ustawień wychodzimy albo automatycznie po 1 minucie, albo znowu wciskając długo [set]. Jeśli chcemy ustawić próg mocy dawki albo przyjętej dawki, wówczas wybieramy stosowny tryb pomiaru przyciskiem [mode] i długo wciskamy [set]. Możemy wówczas przyciskiem [set] wybrać cyfrę, którą chcemy zmienić i modyfikować ją przyciskiem [mode]. UWAGA - po zmianie progu łącznej dawki następuje wyzerowanie zarówno dotychczasowej dawki, jak i czasu pomiaru. Zatem jeśli zależy Wam na długoterminowym nieprzerwanym pomiarze, ustawcie próg raz przy wymianie baterii i potem nie zmieniajcie. Wymiana baterii ustawia automatycznie próg mocy dawki na 0,6 µSv/h, a próg dawki na 9999 mSv. Sygnalizacja przekroczenia progu powoduje włączenie trybu, którego próg został przekroczony (dawki lub mocy dawki), niezależnie od tego, w jakim trybie aktualnie jesteśmy, emitowany jest też sygnał dźwiękowy. Alarm wyłączamy dowolnym przyciskiem. 

Na wyświetlaczu znajdują się dodatkowe graficzne wskaźniki, informujące nas, jak blisko jesteśmy przekroczenia progu dawki i mocy dawki. Próg dawki przedstawiony jest w postaci kółka z promieniami, próg mocy dawki to liniowy wskaźnik u góry. Pozwala nam to na szybką kontrolę, bez wchodzenia do menu,  jak bieżąca dawka i moc dawki mają się do zaprogramowanych w dozymetrze limitów. Szczególnie jest to przydatne podczas dłuższego przebywania w terenie o podwyższonym poziomie promieniowania (Stefa, Kowary, lot samolotem). Poniżej próg mocy dawki jest ustawiony bardzo nisko, skoro zaledwie 0,17 µSv/h to ponad połowa jego wartości.

Z kolei przy progu dawki ustawionym na 1 mSv przyjęcie 0,815 mSv wypełni okrągła skalę w 3/4, ostrzegając, że jesteśmy bliscy limitu dawki dla osób nienarażonych zawodowo na promieniowanie:

Jak wspomniałem, okrągła skala będzie wyświetlać swój wynik w każdym trybie pracy dozymetru, za wyjątkiem podglądu ustawionego progu dawki [mode-> mSv - > set], kiedy wypełni się całkowicie. Dozymetr może służyć więc jako zegarek czy miernik mocy dawki, a i tak zawsze mamy pogląd tego, jak bardzo zbliżamy się do progu. 

Stopień naładowania baterii oznaczany jest przez płaskie kropki nad cyframi wyświetlacza. Stan baterii dozymetr aktualizuje codziennie o północy, stopień rozładowania jest sygnalizowany na dwóch poziomach: obniżony i krytyczny. Wg specyfikacji baterie powinny starczyć na 6 miesięcy przy promieniowaniu na poziomie tła naturalnego. Większa moc dawki powoduje wzrost poboru prądu, zatem przed pomiarem silniejszych źródeł lepiej założyć nowe ogniwa. Wymiana baterii niestety resetuje wszystkie ustawienia, w tym przyjętą dawkę i czas zliczania. Producent zaleca ogniwa V357, ostrzegając, że nie gwarantuje parametrów przy stosowaniu innych modeli (odpowiednikiem jest SR44). 

***

Czas na podsumowanie.  Zaletą miernika są niewielkie wymiary i masa (100 g), mały pobór prądu oraz tryb dawkomierza z dodatkowym zliczaniem czasu przyjmowania dawki. Dzięki tej funkcji możemy np. sprawdzić, czy nasze "świecidełka" nie podnoszą nam tła w domu i w jakiej odległości od miejsca ich przechowywania możemy długo przebywać. Dowiemy się również, jaka jest zawartość twardego promieniowania gamma w łącznym widmie emitowanym przez dany artefakt, co może nawet pomóc orientacyjnie ustalić, z jakim izotopem mamy do czynienia (Ra-226 - 50%, Th-232 - 10%). Przyda się też do kontrolowania dawki przyjętej podczas wycieczek do Strefy czy Kowar. Zakres pomiarowy jest trudny do przekroczenia w normalnych warunkach, szczególnie, że przyrząd mierzy tylko promieniowanie gamma i silniejsze beta. Poniżej przykład użycia na izotopowym wskaźniku oblodzenia we Władywostoku, zawierającym Sr-90 - PM1203 wykrywa taki czujnik z odległości 1 m, a przy źródle pomiar wynosi prawie 300 µSv/h (30 mR/h):

http://www.primtechnopolis.ru/nashi-raboty/169-datchik-obledeneniya-rio-3

Tu z kolei radziecki zegarek dla płetwonurków z dużą ilością farby radowej, jego moc dawki jest porównywalna z zegarami z samolotów (na stronie, skąd pochodzi to zdjęcie Autor ostrzega przed skażeniem i przed radonem):

https://ekabu.ru/550-chto_ne_sleduet_trogat_rukami_36_foto.html

Zatem PM-1203 może służyć też do wykrywania silniejszych źródeł - minerałów, wyrobów z farbami świecącymi, siatek żarowych, porzuconych źródeł izotopowych itp., - przydałby się tylko jeszcze alarm dyskretniejszy niż dźwiękowy, np. wibracyjny, znany z PM-1401.
Do wad zaliczyć można małą czułość na miękkie promieniowanie, ale pamiętajmy o przeznaczeniu przyrządu - on nie służy do pomiaru aktywności słabych źródeł, tylko do zliczania przyjętej przez człowieka mocy dawki gamma. Poza tym, często najlepszy dozymetr to ten, który akurat mamy przy sobie, a PM-1203 jest jednym z najmniejszych na rynku, obok Soeksa 112. Możemy go zawsze mieć ze sobą, choć warto nosić go w sztywnym futerale, choćby od okularów, w jakim notabene dystrybuował go producent:

http://betagamma.ru/product_info.php?products_id=330

Wadą jest wyświetlacz, czasem ulegający wylaniom, takim jak w omawianym egzemplarzu, gdyż trudno zarówno o oryginał, jak i o zamiennik.  Z drugiej strony rozmiar wylania nie powiększył się od 2016 r., zatem nawet jeśli mamy częściowo rozlany wyświetlacz, a nie narażamy miernika na duże zmiany temperatury i wstrząsy, jest szansa, że uszkodzenie nie będzie się rozszerzać.
Podsumowując, w telegraficznym skrócie, jest to sprzęt dla bardziej zaawansowanych i świadomych użytkowników, chcących kontrolować swoje narażenie na promieniowanie jonizujące lub wykrywać silniejsze źródła promieniowania gamma.

Symulator reaktora atomowego

Jeżeli chcecie sprawdzić się w roli operatora reaktora atomowego, istnieje wiele symulatorów, zarówno online, jak i w postaci programów. Najprostsze - jak poniższy, produkcji Dalton Nuclear Institute, oferują jedynie kontrolę położenia prętów sterujących oraz ilość pary w generatorach - oba te parametry należy tak ustawić, by pokryć zmieniające się zapotrzebowanie na energię elektryczną. Produkcja prądu nie może być za mała, ale też nie za duża, gdyż w obu przypadkach słyszymy upomnienie i tracimy punkty. Idealna jest sytuacja, gdy krzywa produkcji pokrywa się z krzywą zapotrzebowania. 

Po chwili ćwiczenia można dojść do wprawy, choć lepiej nie usypiać czujności, bo reaktor lubi wymykać się spod kontroli. Uprzedzając pytania - nie wysadzimy go, a jedynie ulegnie awaryjnemu wyłączeniu, z którego zresztą dość szybko "wstaje". 

Cała gra jest zresztą przyspieszona w stosunku do czasu rzeczywistego, zarówno jeśli chodzi o rozruch reaktora, jak i dobowy cykl zapotrzebowania na energię elektryczną. 

Pomimo swej prostoty, gra jest emocjonująca, choć raczej nie zajmie nam wielu wieczorów. Plusem jest obrazowa multimedialna wizualizacja pracy reaktora, zarówno trójwymiarowa, jak i w przekroju. Gdy skończymy "kolejkę" ukazuje się nasza pozycja w rankingu, na stronie możemy też zrobić mini-quiz z wiedzy o działaniu reaktora. Link do symulatora

 - http://www.dalton.manchester.ac.uk/connect/learn/nrs/

Drugi symulator, nazwany po prostu Nuclear Power Simulator, jest bardziej rozbudowany jeżeli chodzi o stronę techniczną (regulujemy obieg pierwotny i wtórny), a także ma dodatkowy aspekt ekonomiczny - zysk wypracowany przez elektrownię oraz wydatki na niezbędne naprawy siłowni. Odbyło się to jednak kosztem szaty graficznej, która jest znacznie uboższa i mniej intuicyjna. Wygląda trochę jak gry z początku lat 90. (pamiętacie sklep w Scorched Earth?).

Takie połączenie z jednej strony lepiej oddaje całokształt funkcjonowania elektrowni jądrowej, której zadaniem jest przede wszystkim zarobek, z drugiej utrudnia skupienie się na aspekcie naukowym. Na szczęście strona oferuje różnego rodzaju tutoriale - podstawowy, szczegółowy oraz dodatkowe porady i strategie. Symulator wciągnie nas na dłużej, jeśli tylko poświęcimy odpowiednio dużo czasu na naukę. Link - http://www.nuclearpowersimulator.com/

***

Trzeci symulator jest produkcji polskiej - stworzyła go grupa programistów pod auspicjami Wydawnictw Szkolnych i Pedagogicznych. Tutaj mamy do czynienia z reaktorem wodno-wrzącym (BWR), w przeciwieństwie do powyższych, gdzie sterujemy reaktorem wodno-ciśnieniowym (PWR). Oznacza to, że występuje tylko jeden obieg wody chłodzącej, która wrze w reaktorze, napędza generatory prądu i po skropleniu w skraplaczach jest z powrotem wtłaczana do obiegu. Rozgrywka może być prowadzona na dwa sposoby. W łatwiejszym regulujemy położenie prętów kontrolnych, od którego zależy moc reaktora, natomiast obieg wody sterowany jest automatycznie. Możemy też otworzyć lub zamknąć jeden z zaworów na wyjściu pary z reaktora - jeden prowadzi do turbiny i skraplacza, drugi bezpośrednio do skraplacza - ale jeśli zamkniemy jeden, drugi otworzy się automatycznie. Nie możemy "zadusić" reaktora zamykając oba zawory. Cała reszta sterowana jest przez program. W drugim rodzaju rozgrywki wszystkimi parametrami sterujemy ręcznie - możemy zamykać zawory, odłączać generator od sieci, wyłączać pompy itp. Ekran główny wygląda tak samo w obu rozgrywkach, a rodzaj gry wybieramy zaznaczając chceckbox "automatyczna regulacja obiegu wody i pary":

Ten typ rozgrywki to większe wyzwanie, początkowo kilka razy doprowadzimy do awaryjnego wyłączenia reaktora i komunikatu "zabawa skończona":

Kolejna zakładka zawiera wizualizację reakcji zachodzących w reaktorze przy danym ustawieniu prętów kontrolnych - neutrony mają postać cienkich białych kresek strzelających w różnych kierunkach. Przy niskiej mocy jest ich mało, choć nawet przy zerowej pojawiają się pojedynczo, jako efekt spontanicznych rozszczepień jąder uranu:

Gdy jednak podniesiemy pręty, robi się ich coraz więcej, a przy pełnej mocy cały środek rdzenia jest biały. Swoją drogą prędkość przesuwu prętów była chyba wzorowana na RBMK-1000 z Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej...

W kolejnej zakładce można zerknąć na wykresy poszczególnych parametrów pracy reaktora, takich jak moc, położenie prętów sterujących, ciśnienie pary, obroty turbiny i moc elektryczna oddawana przez generator. Wykresy mam 3 i na każdym z nich możemy ustawić wyświetlane innego parametru, aby móc porównać ich wzajemną korelację. Z prawej strony mamy raporty pracy reaktora z tymi samymi danymi, uzupełnionymi o współczynnik mnożenia neutronów i inne zdarzenia, np. otwarcie zaworów, przekroczenie mocy dopuszczalnej. 

W ostatnim menu są awarie, które możemy zesłać na nasz reaktor wraz z opisem skutków uszkodzeń elementów, jest też opcja generowania awarii losowej:

Symulator jest dość prosty w obsłudze i zadowoli zarówno laików, jak i osoby bardziej zagłębione w temat. Na forum Strefazero w swoim czasie istniała rywalizacja na jak największe moce osiągane na tym symulatorze. Rekord wyniósł 2353 MW [LINK]. Pamiętajmy oczywiście o rozróżnieniu między mocą cieplną reaktora, a mocą elektryczną. Obie podawane są w megawatach, ale przy mocy cieplnej do symbolu jednostki dodawane są litery th w indeksie dolnym, zaś przy elektrycznej - e. Moc cieplna reaktora to łączna ilość energii cieplnej generowanej w rdzeniu, zaś moc elektryczna - ilość prądu powstającego w generatorach podłączonych do reaktora. Przyjmuje się, że reaktor o mocy cieplnej 3000 MWth daje 1000 MWe, czyli jego sprawność wynosi 30 %.
Program można pobrać za darmo ze strony Programosy.pl [LINK]

***

Jeżeli jesteście żądni wrażeń i dobrze się znacie na technice reaktorowej, polecam... oryginalny radziecki trenażer TOP-1 do reaktora RBMK-1000. Powstał w 1991 r. dla systemu MS-DOS, zatem do uruchomienia wymaga albo starego komputera, albo emulatora, np. DOSBox. Szczerze mówiąc, polecam pierwsze rozwiązanie, wystarczy 486 czy nawet 386 albo jakiś z pierwszych pentiumów, gdyż emulator DOSa na nowych maszynach nie zawsze dobrze działa. Program miał na celu zapoznanie z zasadą działania i dynamiką energobloku wykorzystującego reaktor RBMK-1000. Przeznaczono go pod pulpit sterujący IUR z trzema konsoletami.

Zanim uruchomimy reaktor, musimy postawiać rozliczne parametry jego pracy:

W tym menu widzimy m.in. temperaturę chłodziwa na wejściu do strefy aktywnej reaktora, szybkość rozgrzewania, współczynnik parowy, współczynnik temperaturowy dla paliwa i grafitu, zatrucie jodem i ksenonem itp. Jak widać, nie jest to zabawka dla amatorów.

Jeżeli już uruchomimy reaktor i nie wyskoczy nam żaden błąd, zobaczymy takie oto ekrany - wierzę na słowo rosyjskiemu internetowi [LINK], u mnie program nie działa:

 Jak widać, stopień komplikacji jest o kilka rzędów wielkości wyższy niż w poprzednich programach, trudno się dziwić, to trenażer dla przyszłych operatorów prawdziwych elektrowni.

Pamiętajmy też, że bloki z reaktorami RBMK-1000, nieco zmodyfikowanymi, nadal są używane w Rosji, zaś w Czarnobylu ostatni reaktor wyłączono dopiero w 2000 r.

Jeśli próbowaliście zabawy z tym symulatorem, dajcie znać w komentarzach!

Póki co znalazłem jeszcze inny symulator RBMK-1000, tym razem firmy Simgenics [LINK]. Poniżej link z rozruchu reaktora -jak widać, ma nieco nowszą szatę graficzną i jest jeszcze bardziej rozbudowany:

Firma oferuje również inne symulatory reaktorów jądrowych, ale są przeznaczone bardziej dla specjalistów szkolących się na przyszłych operatorów.

Nie są to oczywiście jedyne symulatory dostępne w sieci, wybrałem najbardziej popularne i przystępne oraz w charakterze ciekawostki radziecki program z 1991 r. Jeżeli chcielibyście zasugerować inne symulatory, dajcie znać w komentarzach.

Dozymetr BR-9B z Aliexpress

Dozymetr ten jest nowszą wersją popularnego BR-6 z Aliexpress, którego recenzję prezentowałem w zeszłym roku. Główną różnicą jest mniejsza obudowa z solidniejszego plastiku, niestety z osłoniętym licznikiem G-M, co przekłada się na zmniejszenie czułości na najsłabsze źródła. 

Generalnie zaobserwowałem ostatnio dwie szkoły projektowania dozymetrów (chciałoby się powiedzieć: falenicką i otwocką):

• Licznik GM otoczony siatką albo szczelinami o różnej grubości, co umożliwia łączny pomiar emisji beta i gamma, nieco zaniżony w stosunku do pomiaru całkowicie odsłoniętym (Soeks 01M, 112, Ecovisor F4 i Quantum, BR-6,  KB-6011, LR-4011, GQ-GMC 320 Plus)
• Licznik GM całkiem osłonięty plastikową obudową dozymetru, ale bez dodatkowego ekranowania folią ołowianą, co daje w efekcie pomiar tylko emisji gamma i silniejszej beta (BR9B, Greentest ECO 5 i 6, Radiatex MRD-2, GMV-2, BlackWings). 

Prezentowany miernik należy do tej drugiej szkoły - detektor promieniowania został ukryty zupełnie pod plastikiem budowy. Kiedyś występowały inne wzorce konstrukcji, reprezentowane głównie przez dozymetry radzieckie: 

• liczniki całkiem gołe, zwykle dwa, z odejmowanym filtrem beta (Polaron, Sosna, RKSB-104) 
• detektor zupełnie osłonięty obudową, raczej pojedynczy, do tego owinięty folią ołowianą (Biełła, Master-1, Fon, Raton-901, DBGB-04). 

Miało to takie uzasadnienie, że albo mierzymy całość emisji, którą może zarejestrować licznik, a potem odejmujemy od tego wyniku pomiar samej gammy, dokonywany z założonym filtrem, albo mierzymy tylko gammę, wówczas trzeba dobrze odfiltrować betę. W przypadku zaś BR-9B dozymetr mierzy większość emisji gamma, oprócz najsłabszej oraz część silniejszego promieniowania beta, czyli swoisty groch z kapustą. Nie jest to ani czysty pomiar gamma, ani łączny pomiar gamma+beta. Łatwo go też przeciążyć za pomocą silniejszych źródeł emitujących oba rodzaje promieniowania, jak np. niektóre zegary lotnicze.

Producent niestety nie zaznaczył na obudowie lokalizacji detektora ani środka układu pomiarowego, jak miało to miejsce w konstrukcjach radzieckich, zatem musiałem ustalić to doświadczalnie. Obstawiałem trzy lokalizacje – spód powyżej komory baterii, górna ścianka lub lewa. Elektroda WT-20 pokazała jednoznacznie, że licznik GM znajduje się z lewej strony obudowy. Według instrukcji detektorem jest szklana tuba GM typu M4011, znana choćby z GQ GMC-320 Plus,. Instrukcja podaje grubość ścianki rzędu 0,2 mm i zakres energetyczny 0,02-3 MeV (!) z odchyleniem +/- 30% od energii cezu-137 (662 keV). Licznik ponoć jest skompensowany względem energii promieniowania, zaś czułość wynosi 80cpm/µSv dla kobaltu-60. Niestety osłonięcie go plastikiem powoduje, że sporo traci ze swojej czułości, która jest porównywalna z licznikami STS-5/SBM-20/BOI-33.

Co ciekawe, w znalezionej w internecie specyfikacji licznika podano czułość na promieniowanie gamma dopiero od 0,2 MeV, napisana była jednak dość niestarannie, więc może to po prostu pomyłka drukarska.

***

Dozymetr włączamy przyciskiem "ON" na przednim panelu. Po uruchomieniu wyświetla krótki komunikat informacyjny, wypisany czcionką Courier New. Zaleca on delikatne traktowanie przyrządu z racji wrażliwego detektora, przestrzega przed ładowaniem baterii, które nie są akumulatorkami oraz informuje, że aby uruchomić przyrząd, musimy wcisnąć przycisk "L". Wstępny wynik widzimy od razu i wraz ze wzrostem czasu pomiaru jest on coraz dokładniejszy. Jednocześnie wypełnia się czerwony wykres, którego oś pozioma oznacza czas i ma długość 2,5 minuty, zaś oś pionowa ma tylko podziałkę 0, 50 i 100. Podejrzewam, że oś pionowa oznacza procent najwyższej dopuszczalnej dla ludności mocy dawki na całe ciało, gdyż wartości "50" odpowiada 0,4-0,5 µSv/h. Niestety wykres nie informuje o stopniu przekroczenia 100% dopuszczalnej dawki - niezależnie, czy mierzymy 2 µSv/h czy 20m wykres jest po prostu cały czerwony. Przydałoby się skalowanie tej osi w z podawaniem wielokrotności dopuszczalnej mocy dawki dla wyższych poziomów promieniowania. Skalowanie wykresu zastosowano m.in. w dozymetrze Soeks 01M, omawianym tutaj w zeszłym roku W BR-9B po całkowitym wypełnieniu się wykresu jest on nadpisywany, nowa wartość pojawia za idącą od lewej strony niebieską kreską. Po przejściu 3 takich wykresów (7,5 minuty) miernik wyświetla komunikat "end of average" i oprócz chwilowej mocy dawki (REAL) podaje też uśrednioną (AVG). Wartość uśrednioną można zresetować przyciskiem [M/play]:

Dodatkowo dozymetr zlicza sumaryczną dawkę pochłoniętą przez przyrząd, czyli pracuje jako dawkomierz. Dawka ta podawana jest w milisivertach (mSv), zatem jeśli np. w Strefie przebywamy  przez godzinę w miejscu o mocy dawki 1 µSv/h, to pochłoniemy dawkę 0,001 mSv. Wartość skumulowaną resetujemy, wciskając jednocześnie przyciski L i R.

Impulsy sygnalizowane są dźwiękiem - głośniczek znajduje się z tyłu obudowy. Dźwięk ten można wyłączyć przyciskiem [L/sound]. Dozymetr ma też funkcję alarmu progowego, niestety sztywno ustawionego na zaledwie 0,5 µSv/h. Po uruchomieniu alarmu musimy wyłączyć dozymetr albo oddalić się od źródła i poczekać, aż wynik spadnie. Funkcje związane z dźwiękiem są przewijane przyciskiem [L/sound], do dyspozycji mamy: mute - bez żadnego dźwięku, alarm - dozymetr progowy ale bez dźwięku impulsów, particle - tylko dźwięk impulsów. 

Jeżeli chodzi o czułość, to jest ona wyraźnie zależna od energii mierzonego promieniowania. Emisja uranu ze szkła uranowego mierzona jest z trudem, nawet przy bardzo aktywnym szkle. Sztabka dająca na Polaronie ponad 4 µSv/h tutaj osiągała ledwo 0,4. Nawet bardzo aktywny puchar z Mariańskich Łaźni (9 µSv/h na Polaronie) pokazał podobny wynik. Z drugiej strony ceramika, nawet najsłabsza, dająca kilka µSv/h, jest od razu zauważana przez detektor, choć wynik jest rzędu 1 µSv/h. Najsłabsze źródła, takie jak związki potasu czy granit powodują oscylacje na granicy tła naturalnego, które przy dłuższym wsłuchiwaniu się w dźwięk impulsów i wpatrywaniu w przyrost wykresu można uznać za reakcję dozymetru. Z kolei silne źródła bardzo łatwo mogą przekroczyć zakres pomiarowy, wynoszący zaledwie 99,99 µSv/h. Tutaj daje się odczuć brak filtra promieniowania beta, ponieważ, jak doświadczalnie stwierdzono, zegary lotnicze, kompasy i inne przedmioty ze  świecącą farbą radową, wykazują dwa razy wyższą emisję beta niż gamma. Zatem zegar dający 50 µSv/h emisji gamma będzie emitował 100 µSv/h emisji łącznej i przekroczy zakres tego dozymetru. A takich zegarów jest dość sporo, można powiedzieć, że jest to typowa moc dawki od wariometrów, wysokościomierzy, wskaźników tlenu itp. Wyposażenie BR-9B w filtr odcinający emisję beta znacznie rozszerzyłoby jego możliwości pomiarowe, gdyż trudno o źródło mające samą emisję gamma powyżej 100 µSv/h - najmocniejszy zegar, jak mierzyłem, emitował 68 µSv/h.

Podczas pomiaru wynik rośnie dość powoli i niestety równie powoli spada, bez możliwości resetu, nie licząc wyłączenia miernika. Jest to dość poważna wada przyrządu, bo wynik z 50 µSv/h spada w tempie 0,02 µS/h na sekundę, czyli szybkie zmiany mocy dawki nie zostaną zarejestrowane. Czułość miernika można byłoby zwiększyć, wycinając okienko w bocznej ściance obudowy, naprzeciwko licznika Geigera. Czułość znacznie podskoczy i wyniki będą zgodne ze wskazaniami dozymetru ANRI Sosna, nawet dla najmniej aktywnego szkła uranowego, dającego 0,3-0,4 µSv/h. Niestety zastosowany licznik GM jest bardzo wrażliwy na działanie ultrafioletu, w widnym pokoju bezpośrednie padanie promieni słonecznych, nawet pomimo osłabienia przez szybę okienną, powoduje wzrost wskazań do 10 µSv/h i więcej.

Jeśli więc wycinamy okienko w obudowie, musimy je zasłonić czymś, co pochłonie ultrafiolet. Testy dozymetru z otwartą obudową prowadziłem w przedpokoju, dodatkowo zasłaniając miernik sobą. Wówczas pomiar tła był taki sam, jak z obudową, natomiast nawet najmniej aktywne szkło uranowe wywoływało wzrost wskazań bardzo zbliżony do pomiaru Sosną z blisko rozmieszczonymi licznikami:

Z kolei filtr beta można zrobić ze stalowej blaszki, mocowanej do obudowy na dwa miniaturowe magnesy, przykręcone do ścianki. Po tych przeróbkach licznik znacznie zyskuje na funkcjonalności.

***

Zasilanie miernika odbywa się z 3 paluszków AA, można stosować zarówno baterie alkaliczne, jak i akumulatorki. W przypadku akumulatorków można je ładować przez port micro-USB na bocznej ściance przyrządu. Dioda obok portu informuje o zakończeniu ładowania. Wybór należy do Was - akumulatorki na krócej starczą, ale są wielorazowego użytku, baterie - odwrotnie.  Miernik ma 3-stopniowy wskaźnik naładowania baterii, więc wiemy mniej więcej, ile czasu pracy nam zostało. Niestety instrukcja nie podaje czasu pracy miernika na jednym komplecie ogniw, wspomina jedynie o czasie ładowania akumulatorków, równym 4 godziny. Dla oszczędzania zasilania można wyłączyć podświetlenie wyświetlacza przyciskiem [R/light], co znacznie wydłuży czas pracy. 

Skoro już przy instrukcji jesteśmy, to jest ona zbiorcza dla wszystkich wersji BR-9, czyli A, B i C. Wersja A to miernik pola elektromagnetycznego (EMF), B to opisywany tutaj dozymetr, zaś C łączy w sobie funkcje tych dwóch przyrządów. We wstępie mamy skrótowo opisaną historię i zasadę działania licznika G-M oraz pochodzenie tła naturalnego. Cenne są pytania i odpowiedzi na podstawowe tematy związane z radiacją:

• w jakiej sytuacji przyda się nam ten miernik?
•  dlaczego wskaźnik nigdy nie pokazuje zera i czy może osiągnąć zero?
• czy miernik jest sam radioaktywny? (serio)
• na co trzeba uważać przy posługiwaniu się miernikiem?
• jaka dawka jest nadmierna?
• czy można powiedzieć, że promieniowanie jest szkodliwe, gdy przekracza normy i bezpieczne, gdy nie przekracza? 
• czemu pokazuje wysoki wynik podczas lotu samolotem?

Całość konfekcjonowana jest w opakowaniu ze sztywnej folii, na której zaznaczono wersję przyrządu. Skoro tak zwracają uwagę na delikatność czujnika, mogliby dać chociaż tekturowe pudełko, że o futerale nie wspomnę:

Jeżeli chodzi o wykonanie przyrządu, to jest ono dość solidne. Nie licząc gniazda ładowarki i kratki głośniczka, miernik nie ma otworów i szczelin, którymi zanieczyszczenia mogłyby dostać się do wnętrza. Wspomniane dwa otwory można zakleić przezroczystą taśmą i mamy przyrząd łatwy w dekontaminacji. Oczywiście można po prostu włożyć dozymetr do woreczka strunowego, jeśli chcemy mieć pewność że pył i wilgoć mu nie zaszkodzą. Miernik jest lekki, waży zaledwie 173 g z bateriami, a obudowa jest nieco mniejsza niż Sosny i Polarona. 

Zatem, jaka finalna ocena BR-9B? Moim zdaniem najcenniejsza jest w nim funkcja dawkomierza, przydatna gdy idziemy do Strefy albo do Kowar. Z racji małego poboru prądu, szczególnie przy wyłączonym wyświetlaczu, możemy mieć go zawsze w kieszeni i po wycieczce sprawdzić przyjętą dawkę. Może też się przydać do identyfikacji minerałów, ceramiki i zegarów ze starymi farbami świecącymi. Nie sprawdzi się niestety przy szkle uranowym za wyjątkiem bardziej aktywnych wyrobów o korzystnej geometrii. Aby mierzyć szkło, musimy wyciąć okienko w obudowie, zabezpieczając je przed ultrafioletem. Dodanie filtra odcinającego emisję beta umożliwi pomiar silniejszych źródeł gamma-aktywnych i rozszerzy zakres pomiarowy. Przydałaby się  jeszcze możliwość współpracy z komputerem i dłuższy czas gromadzenia wyniku w pamięci dozymetru.
Podsumowując, bez przeróbki to niezły dozymetr, jeśli nie mierzymy szkła uranowego i najsłabszych źródeł. Minerały, ceramikę i zegary z pewnością zmierzy, może też długi czas zliczać dawkę, jaką przyjmiemy podczas poruszania się w terenie skażonym. Jeśli trochę pomajsterkujemy, może nawet zastąpić Polarona. Zaletą jest dość niska cena i spora podaż na rynku oraz łatwo dostępne i ekonomiczne źródło zasilania.

Rzekoma chmura radioaktywna - nie ma zagrożenia

Od wczoraj dostaję wiadomości, że ze wschodu idzie nad Polskę chmura radioaktywna, zwykle podawane pocztą pantoflową przez znajomych znajomego powołujących się na kontakty w Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku. Informowały mnie o tym już cztery osoby, przy czym treść komunikatu była bardzo podobna - do soboty ograniczyć wychodzenie z domu, nie wietrzyć mieszkania, czy nawet zawiesić w oknach mokre tkaniny. Jak się okazało, nie byłem jeden:

https://dobrapogoda24.pl/artykul/zagrozenie-radiacyjne-radioaktywna-chmura-nad-polska-z-czarnobyla

Przyczyną są albo pożary w Strefie wokół Czarnobyla, albo awaria samego reaktora w NCBJ. Jak wyglądają fakty?  Monitoring Państwowej Agencji Atomistyki nie wskazuje wzrostu poziomu promieniowania, a jest aktualizowany co godzinę. Jedyne, co zauważyłem, to czasowe zawieszanie się strony z powodu przeciążenia:

https://www.paa.gov.pl/strona-455-sytuacja_radiacyjna.html

Dla pewności wczoraj powtórzyłem pomiary swoim monitorem skażeń RKP-1-2 - wynik w normie. Dzisiaj rano też. Dokonałem pomiaru łącznej aktywności beta i gamma w powietrzu oraz na powierzchni parapetów okien od wschodu i zachodu. Wszędzie tło naturalne, a duża powierzchnia pomiarowa przyrządu przekłada się na jego czułość w wykrywaniu nawet niewielkich ilości emiterów beta i gamma 

Narodowe Centrum Badań Jądrowych już wydało oświadczenie [LINK], to samo zrobiła Państwowa Agencja Atomistyki [LINK], choć obawiam się, że przekona to jedynie przekonanych i fake newsy zataczają coraz szersze kręgi. Co ciekawe, panikarskie wiadomości są tworzone wyjątkowo nieudolnie, co słusznie wytknął  Darek Aksamit na swoim instagramie:

https://www.instagram.com/darekaksamit/?hl=pl

Cała sensacyjna wiadomość o "chmurze" ma cechy legendy miejskiej, z najważniejszą, czyli brakiem możliwości dotarcia do pierwotnego źródła. Pamiętacie "złodziei nerek" i "dzieci porywane w supermarketach"? Zwykle, gdy chciało się uściślić, komu wycięto nerkę czy porwano dziecko, zawsze okazywało się, że to znajomy znajomego, który słyszał o tym od krewnego itd., robi się klasyczny regres ad infinitum. Nikt nigdy nie przedstawił zawiadomienia o wszczęciu lub odmowie wszczęcia postępowania, tudzież jego umorzeniu. 

Do tego oczywiście informacja jest "poufna", "z nieoficjalnych źródeł", "władze wiedzą, ale ukrywają" itp. Ukrywają? Czyli fałszują wskazania ze wszystkich stacji ASS-500 we wszystkich województwach?

Specyfikacja stacji - http://clor.com.pl/ochrona/stacje/parametry.htm

Poza tym, w obecnej sytuacji epidemiologicznej ewentualny wyciek byłby na rękę władzom, które w ten sposób mogłyby "zachęcić" obywateli do pozostania w domach czy ograniczenia rekreacji w ciepły, słoneczny weekend. Pożary w Czarnobylskiej Strefie Wykluczenia niestety nadal trwają, jednak stężenie radionuklidów w dymie jest niewielkie i ulega rozcieńczeniu w masach atmosfery, zatem szansa na dotarcie szkodliwych ilości jest praktycznie zerowa. Dodatkowo kierunek wiatru jest przeciwny i większość czasu zwiewa dymy z dala od terytorium Polski - poniżej film francuskiego IRSN (Instytut Ochrony Radiologicznej i Bezpieczeństwa Nuklearnego):

Jeśli wykonujecie własne pomiary albo dostaliście sensacyjną wiadomość od "znajomego ze Świerku", dajcie znać w komentarzach. I na koniec - nie bierzcie jodu, gdyż przyjmowany bez potrzeby, a do tego w nadmiarze, może doprowadzić do ciężkiego, nawet śmiertelnego zatrucia!
Wieczorem powtórzyłem pomiary na obu oknach - od wschodu i zachodu - nadal norma, nic nie drgnęło, wskazówka RKP-1-2 nie dotyka nawet 4 cps. Zuzanna również melduje o niepodwyższonym tle promieniowania w okolicach Warszawy - 0,11 µSv/h to typowa wartość tła naturalnego. Pamiętajmy też, że monitor EKO-C ma znacznie większą czułość niż RKP-1-2, gdyż wykorzystuje licznik Geigera z cienkim okienkiem mikowym, rejestrujący nawet cząstki alfa - jak widać nie wykazuje niczego ponad normę:

PS. Niedawno zresztą "wysoko postawieni znajomi z wojska" mieli mówić, że "będą zamykać miasta" w związku z epidemią koronawirusa. Legendy miejskie powstają zawsze, ale różnego rodzaju kryzysy powodują ich istny wysyp, co właśnie mamy możliwość obserwować.

Edit 19.04.2020, godz. 10:00:
Pomiary nadal w normie, jak widać, niezależnie od modelu dozymetru wyniki są bardzo zbliżone, w granicach tła naturalnego. Oczywiście występują niewielkie wahania wynikające zarówno z różnic w geometrii układu pomiarowego (liczba detektorów, ich rozstawienie i ekranowanie), jak również losowego charakteru promieniowania (nie można przewidzieć, kiedy rozpadnie się dany atom, w jednej sekundzie może się ich rozpaść więcej lub mniej niż w drugiej).

Pomiary wykonywane przez moich znajomych również nie wykazują wzrostu promieniowania. Michał (pozdrowienia!) ze Szczecina informuje o normalnym poziomie tła:

Myślę, że na tym można zakończyć tą sprawę, oczywiście dla pewności będę nadal mierzył moc dawki rano i wieczorem, aby móc odpowiadać na nadsyłane do mnie zapytania.