29 maja, 2020

Błędy pomiarowe dozymetrów


Pomiar promieniowania jonizującego za pomocą przyrządów radiometrycznych obarczony jest wieloma błędami pomiarowymi, wynikającymi zarówno z charakteru promieniowania, jak i konstrukcji przyrządu, w tym zastosowanego detektora, a także warunków środowiskowych. Część błędów omówiłem w notce o licznikach Geigera, które są jednymi z najpopularniejszych detektorów, tutaj jednak chciałbym zebrać całość błędów, również wynikających z ogólnej metodyki pomiarów.

  • Tłumienie w ściance detektora, szczególnie istotne dla promieniowania alfa, które wymaga specjalnych liczników z cienkim okienkiem mikowym, w którym i tak ulega tłumieniu do 60% cząstek. To samo dotyczy promieniowania beta - liczniki STS-6 o metalowych ściankach rejestrują cząstki beta o energii powyżej 500 keV, zaś BOB-33 o ściankach szklanych - dopiero od 700 keV. Dla porównania, okienko mikowe 2 mg/cm2 jest przepuszczalne dla cząstek beta powyżej 150 keV.
  • Wydajność detektora - licznik GM ma prawie 100 % wydajność dla promieniowania beta, lecz zaledwie 1 % dla gamma, z kolei detektor scyntylacyjny NaI(Tl) ma kilkadziesiąt razy większą wydajność dla emisji gamma niż licznik GM.
  • Selektywność detektora - liczniki GM nie odróżniają rodzajów promieniowania, wszystko co pokona ściankę licznika i dostanie się do jego objętości czynnej, jest zliczane, otrzymujemy zatem taki "groch z kapustą". Jeśli chcemy zmierzyć tylko określony rodzaj emisji, konieczne zastosowanie jest licznika scyntylacyjnego - np. scyntylator ZnS(Ag) jest czuły tylko na emisję alfa i nie będzie mierzył promieniowania beta i gamma, w przeciwieństwie do okienkowego licznika GM, który zliczy wszystkie te rodzaje promieniowania. Nawet jeśli dozymetr wyposażony jest w przesłony, które odcinają poszczególne rodzaje promieniowania (np. Gamma Scout), to zawsze albo wytłumią za dużo promieniowania, które chcemy mierzyć, albo przepuszczą to, które powinno być odfiltrowane. 

  • Nieliniowa charakterystyka energetyczna licznika G-M - jak wspominałem w notce o licznikach GM, w przypadku pomiaru promieniowania o energii odbiegającej od wzorca (zwykle Cs-137 lub Co-60) należy się liczyć ze znacznymi przekłamaniami, nawet rzędu 40%. Liczniki GM są paradoksalnie bardziej czułe na słabsze promieniowanie niż na silne, stąd potrzeba tzw. kompensacji energetycznej. Polega ona albo na owinięciu detektora folią ołowianą, albo na zastosowaniu grubszej ścianki samego licznika. Wówczas do objętości czynnej przedostanie się mniej promieniowania, na które licznik jest bardziej czuły, zaś silniejsze promieniowanie i tak przedostanie się przez ekran. Poniżej charakterystyka licznika DOI-80, który ma dość grubą ściankę:

  • Dla liczników okienkowych nieliniowość energetyczna jest jeszcze bardzie widoczna. W tym przypadku przy padaniu promieniowania na boczną ściankę liczba zliczeń jest względnie stała powyżej 100 keV, natomiast przy padaniu na okienko jest dla energii 30-100 keV mocno zawyżona:

  • Zależność temperaturowa detektora - w przypadku liczników scyntylacyjnych wzrost temperatury zwiększa tzw. prąd ciemny fotopowielacza, czyli powstający bez udziału impulsów świetlnych ze scyntylatora. Temperatura wpływa też na inne typy detektorów oraz ogólnie na układy elektroniczne. Dla radiometru RK-67 dodatkowy uchyb pomiaru wynosi 0,6 % mierzonej wartości na każdy 1 st C w przedziale 20-40 st. C i 0,3 % na każdy 1 st. C w przedziale -20 -  +20 st.C.
  • Ciśnienie atmosferyczne w przypadku komory jonizacyjnej - w radiometrze komorowym DK-3 dodatkowy błąd pomiaru wynosi 0,2 % na każdy mm Hg różnicy od warunków normalnych (760 mm Hg). Ciśnienie zwykle waha się w zakresie ok. 740-780 mm Hg, czyli wynikający z tego błąd sięga +/- 4 %. 
  • Nieliniowość wskaźnika wychyłowego w miernikach z podziałką liniową - dokładność wyników jest największa w ok. 2/3 skali, zatem należy tak dobrać zakres pomiarowy, aby mierzoną moc dawki odczytać właśnie z tego odcinka skali. Jeżeli ustawimy za wysoki zakres i wynik będzie podawany na początku skali, odczytamy zawyżoną wartość. Najłatwiej to sprawdzić za pomocą radiometru RK-67. Problem nie występuje przy skali logarytmicznej. 

  • Zależność kierunkowa w przypadku prostopadłego i równoległego umieszczenia detektora względem wiązki promieniowania. Zależność ta występuje zarówno w przypadku samego licznika, jak i kompletnego radiometru - w pierwszym przypadku wynika z drogi, jaką kwant gamma musi pokonać w liczniku, a w drugim od obudowy. Zależność ta jest silniejsza w przypadku mierników o metalowej obudowie, a także dla miękkiego promieniowania. Instrukcje obsługi powinny podawać charakterystykę kierunkową danego przyrządu, choć zwykle podają to jedynie specyfikacje przyrządów laboratoryjnych.



  • Napięcie zasilania - wraz ze spadkiem napięcia przyrząd zwykle zaniża wskazania, choć bardziej jest to widoczne przy znacznym zużyciu baterii. Większość przyrządów ma układy stabilizujące napięcie i np. wspomniany RK-67 może pracować jeszcze przy 1,6 V (nominalnie 3 V), zaś Polaron Pripyat do 5 V (nominalnie 9 V). Pobór prądu zwykle rośnie wraz mocą mierzonej dawki, wiele radiometrów przy tle naturalnym pobiera pojedyncze miliampery, jednak przy wyższych natężeniach promieniowania pobór rośnie do kilkunastu mA.



  • Skoro jesteśmy przy napięciu zasilania całego przyrządu, to zwróćmy uwagę na napięcie zasilania sondy pomiarowej podłączonej do radiometru uniwersalnego. Powinno być zgodne z napięciem podanym na karcie badania przyrządu, ale co robić, jeśli takiej karty nie mamy?  Zbyt wysokie powoduje wzrost biegu własnego licznika, a przy znacznym przekroczeniu wartości nominalnej może go uszkodzić. Za niskie - poniżej progu Geigera - też nie jest wskazane, gdyż licznik będzie wówczas pracował w obszarze ograniczonej proporcjonalności swojej charakterystyki.
https://www.radiation-dosimetry.org/what-is-proportional-region-ionization-detector-definition/

  • Zużycie detektora (licznik G-M, scyntylacyjny) - w przypadku licznika GM zwiększa się nachylenie charakterystyki, scyntylator pogarsza swe właściwości i przestaje nadawać się do precyzyjnych pomiarów spektrometrycznych. Dość odporne na zużycie są komory jonizacyjne, mają jednak inne ograniczenia (rozmiar, czułość).

  • Zużycie innych elementów elektronicznych, szczególnie w przyrządach liczących sobie kilkadziesiąt lat. Szczególnie dotyczy to kondensatorów, które z upływem lat zmieniają parametry, zwiększając albo zmniejszając swoją pojemność. Stąd też przy remontach i przeglądach warto je kontrolować i wymieniać.
  • Rozrzut jakości podzespołów elektronicznych, szczególnie w starszych przyrządach krajowej produkcji, montowanych sposobem rzemieślniczym w małych seriach. Wiele elementów dobierano doświadczalnie, gdyż nie trzymały parametrów i nie można było produkować dozymetrów w sposób przemysłowy. 
  • Czas martwy - z właściwości licznika GM wynika, że przez pewien czas po zarejestrowaniu cząstki radioaktywnej nie jest w stanie wychwycić on następnej cząstki. Przy mniejszych natężeniach promieniowania nie stwarza to problemów, ale przy większych prowadzi do sporych zaniżeń wyników. Odpowiednie układy elektroniczne są w stanie kompensować czas martwy licznika G-M przy wyższych częstościach zliczania.
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dead_time_of_geiger_muller_tube.png

  • Przeciążenie licznika - przy wyjątkowo silnym przeciążeniu (np. 100-krotności najwyższego zakresu) w niektórych przyrządach może występować zjawisko cofania się wskazówki, które jest groźnym w skutkach fałszowaniem wyników. Przykładowo gdy radiometr ma zakres do 250 mR/h, lecz przy mocy dawki 3000 mR/h wskazówka pokazuje... 200 mR/h, czyli 30 x mniej! Stąd też specyfikacje dozymetrów powinny podawać wartość największego przeciążenia, przy którym jeszcze nie występuje cofanie się wskazówki.
Nie są to oczywiście wszelkie możliwe błędy pomiarowe aparatury dozymetrycznej, z jakimi można się spotkać, ale najważniejsze, wpływające na wynik pomiaru naszym miernikiem. Instrukcje obsługi do większości przyrządów zwykle podają tylko tzw. podstawowy błąd pomiaru dla poszczególnych wartości oraz nierównomierność charakterystyki energetycznej promieniowania gamma. Bardziej szczegółowa specyfikacja jest podawana w dokumentacji dozymetrów laboratoryjnych, mają one też, siłą rzeczy, mniejszy uchyb pomiaru. Przykładowo, przy RK-67 i RK-21 podstawowa niepewność pomiaru promieniowania gamma wynosi +/- 15%, natomiast dla ANRI Sosna +/- 30 %. Z kolei w przypadku RKSB-104 błąd zależy od zakresu mierzonej mocy dawki: pomiędzy 0,10 a 1 µSv/h wynosi aż +/- 40 %, natomiast powyżej 1 µSv/h "tylko" +/- 25 %. Pamiętajmy o tym, gdy zauważymy różnice we wskazaniach pomiędzy kilkoma egzemplarzami tego samego typu dozymetru albo nawet i w jednym przyrządzie.

 Jeśli  uważacie, że w powyższym wykazie coś trzeba uzupełnić, dajcie znać w komentarzach. 

24 maja, 2020

Dozymetr KB4011 z Aliexpress

W ciągu ostatnich lat Chiny, obok Rosji, stały się głównym dostawcą amatorskiego sprzętu dozymetrycznego w Polsce. Zaczęły dość tandetnym BR-6, by następnie zaoferować wzmocniony BR-9B, po nim zaś przyszedł czas na bliźniacze przyrządy KB4011 i KB6011.

Są to kieszonkowe radiometry beta-gamma, różniące się od siebie drugorzędnymi szczegółami:
  • KB4011 - licznik Geigera Huahe M4011, błąd pomiaru +/- 14%
  • KB6011 - licznik Geigera Huahe M4011 lub rosyjski SBM-20*, błąd pomiaru +/- 10%, funkcja pomiaru czasu narażenia na promieniowanie oraz zliczania przypadków kontaktu z promieniowaniem.

Przedmiotem recenzji będzie wersja KB4011. Jest ona minimalnie tańsza niż KB6011, a brak dodatkowych funkcji nie obniża znacząco funkcjonalności przyrządu. Co ciekawe, dodatkowe funkcje wersji KB6011 można włączyć w KB4011, jeśli wciśniemy jednocześnie dwa skrajne przyciski [LINK].


Detektorem promieniowania jest szklany licznik Geigera typu M4011, znany z chińskich dozymetrów BR-6 i BR-9B, amerykańskiego GQ GMC-320 Plus i zestawów DIY pod Arduino. Zakres mierzonych energii podawany przez instrukcję zawiera się między 0,048 a 1,5 MeV i można przyjąć, że jest porównywalny z zakresem liczników SBM-20/STS-5 (0,03-1,5 MeV). Detektor owinięto cienką folią aluminiową, aby wyeliminować wpływ promieniowania ultrafioletowego, na które ten licznik jest podatny**. Niestety nieco tłumi to niskoenergetyczną emisję i wydłuża czas reakcji na słabe źródła. 

Detektor jest osłonięty jedynie kratką w plastikowej ściance obudowy i nie ma filtra odcinającego promieniowanie beta, przez co dozymetr mierzy mieszankę promieniowania gamma oraz beta. Z punktu ochrony radiologicznej nie jest to ścisłe, gdyż przy ustalaniu narażenia na promieniowanie najważniejsza jest dawka od promieniowania gamma, które ma największą przenikliwość i jest najbardziej szkodliwe. Udział emisji beta w tych zastosowaniach zwykle można pominąć, chyba że mamy do czynienia z silnymi źródłami beta-aktywnymi. Jednak jeśli szukamy "świecących" obiektów, wówczas odsłonięty detektor ma znaczną przewagę nad licznikiem schowanym w obudowie - zareaguje szybciej i wykryje słabsze źródła. Szerzej o  tym pisałem przy recenzji BR-9B i Soeksa 112, zatem tam odsyłam po teoretyczne podstawy.
***
Dozymetr uruchamiamy, wciskając na 2 sekundy środkowy przycisk na przednim panelu. Jeśli przytrzymamy go za krótko, wyświetlacz jedynie na chwilę włączy się  i zgaśnie. Gdy dozymetr jest włączony, krótkie wciśnięcie środkowego przycisku umożliwia wejście do menu, wybór poszczególnych pozycji i ich zatwierdzanie, nawigujemy zaś skrajnymi przyciskami. W menu mamy zaledwie 4 pozycje:
  • alert - ustawienie jednego z 4 progów mocy dawki, których przekroczenie włączy alarm
  • backlight - wyłączenie podświetlenia (domyślnie włączone)
  • clear data - reset zapisanej łącznej dawki (i czasu pomiaru oraz liczby narażeń na promieniowanie w wersji KB6011)
  • back - powrót do ekranu głównego

Wynik pomiaru podawany jest na monochromatycznym wyświetlaczu z pomarańczowym podświetleniem, które można wyłączyć dla oszczędzania baterii lub uniknięcia dekonspiracji. Niestety wyłączenie podświetlenia nie jest trwałe i po ponownym włączeniu dozymetru znowu musimy je ręcznie wyłączać. Brak też regulacji jasności, ale na szczęście domyślny poziom jest wystarczający w większości warunków świetlnych.

Oprócz wyświetlania wyniku dozymetr sygnalizuje impulsy błyskami bardzo jaskrawej pomarańczowej diody. Jej światło wręcz bije po oczach, jeśli mierzymy w pomieszczeniu, a na dworze widoczna jest nawet w słoneczny dzień.



Po przekroczeniu 0,5 µSv/h podświetlenie ekranu zaczyna migać, a w dolnym prawym rogu pojawia się napis "ALARM" zamiast "NORMAL". Opcja ta działa nawet jeśli wyłączymy sygnalizację przekroczenia progu określonej mocy dawki. Widać protekcjonalne podejście producenta do użytkownika: choćbyś sygnalizację progu wyłączył, migający ekran nadal przypomni, żeś moc dawki 0,5 µSv/h przekroczył.
Jeśli zaś przekroczymy 99,99 µSv/h, do czego wystarczy zegar lotniczy albo "kontrolka" beta-aktywna, wówczas wynik wyświetlany będzie na ciemnym tle. Takie dodatkowe podkreślenie, że mierzymy wartości trzycyfrowe, swego rodzaju "dobicie puenty dechą":


Funkcja sygnalizacji progowej umożliwia wybór jednego z czterech progów:  0,5, 1, 2 i 5 µSv/h. Niestety wartości progu nie można zaprogramować samodzielnie, co jest poważną wadą miernika. Producenci chyba założyli, że użytkownik po prostu nie powinien się znajdować w obszarze mocy dawki powyżej 5 µSv/h i dodatkowe progi nie będą potrzebne. Drugim mankamentem sygnalizacji progowej w KB4011 jest jej sprzężenie z dźwiękową indykacją impulsów - czyli albo mamy dźwięk impulsów i alarm przekroczenia progu, albo miernik jest kompletnie niemy.

Gdyby nie fabrycznie zaprogramowane progi, dałoby się to obejść, ustawiając tak wysoki próg, by nie móc go przekroczyć i włączyć alarmu, np. 1 mSv/h. Może to być bardzo uciążliwe, gdy zależy nam, by słyszeć wahania poziomu mocy dawki, ale brzęczenie alarmu przy 5 µSv/h jest nam zbędne. Sam alarm ma dźwięk przypominający tani budzik elektroniczny, zaś impulsy sygnalizowane są kliknięciami, które nieco przypominają dźwięk w słuchawkach DP-5B. Niestety brak jest regulacji głośności, nawet najprostszej, trójstopniowej. O włączeniu dźwięku informuje nas ikona przypominająca oznaczenie alarmu wibracyjnego w telefonie, umieszczona na górnym pasku. Obok niej znajduje się ikona sygnalizacji świetlnej, zawsze włączona, oraz ikona baterii.
Wynik pomiaru podawany jest w µSv/h na głównym ekranie albo w formie wykresu z ostatnich 100 s w impulsach na sekundę (cps). Wykres uruchamiamy, wciskając górny lub dolny przycisk na przednim panelu. Nieco dziwi to zdublowanie funkcji, drugi przycisk mógłby np. resetować pomiar albo wyłączać dźwięk lub podświetlenie. Pomiar w cps mógłby się wyświetlać na głównym ekranie, np. w miejscu niepotrzebnego napisu βγX-ray, który tylko niepotrzebnie marnuje miejsce.


Przyrząd ma długość "cyklu pomiarowego" (czyli stałą czasu) rzędu 15 sekund, a po 4 tych okresach podaje średnią, wyświetlaną mniejszą czcionką na prawo od głównego wyniku. Rozpoczęcie każdego kolejnego okresu uśredniania sygnalizowane jest kolejnym kwadratem w dolnym lewym rogu wyświetlacza.


Powoduje to, że przy słabszych źródłach, poniżej 1 µSv/h, wynik spada  do 0,3-0,6 µSv/h przy rozpoczęciu kolejnego cyklu (a czasem i do 0,11). Problem nie występuje, gdy mierzymy mocniejsze źródła, wówczas wynik jest odpowiednio szybko "uzupełniany" nowymi impulsami zanim spadnie.

Dozymetr również zlicza łączną dawkę nagromadzoną podczas użytkowania, ukazując ją u góry z lewej strony wyświetlacza. Bogatsza wersja KB6011 mierzy również czas pracy przyrządu oraz liczbę przypadków przekroczenia poziomu alarmowego. Instrukcja twierdzi, że taki dozymetr pozwoliłby lekarzowi ocenić narażenie organizmu pacjenta na promieniowanie podczas tomografii komputerowej. Cóż, wydaje mi się, że do tego służą profesjonalne przyrządy, zaś podczas badania nie można mieć przy sobie urządzeń elektronicznych. Zatem bez konsultacji z personelem nie próbujcie przemycać dozymetru na badanie! Co innego pomiar w bagażu skanowanym na lotnisku, z tego co wiem, to obecnie służby raczej nie robią problemów. Pomiar łącznej dawki przyda się też podczas wycieczki do Strefy, Świerku czy Kowar, oraz podczas lotu samolotem, czyli wszędzie tam, gdzie okresowo możemy być narażeni na podwyższony poziom promieniowania. 

***

Podczas pomiaru wynik przyrasta dosyć szybko i jest to dużą zaletą przyrządu. Błyski diody przyspieszają od razu i pierwszy skok wyniku mamy faktycznie po 1 sekundzie, jak twierdzi instrukcja. Jeśli pomiar przekroczył ok. 0,7 µSv/h, to po odsunięciu źródła w ciągu 5 sekund wynik wraca do tła naturalnego. Stąd też pewnie brak przycisku "reset" - dozymetr resetuje się sam, gdy nastąpi gwałtowny spadek mierzonej mocy dawki. Co innego w przypadku, gdy zmierzymy źródło dające zaledwie 0,4 µSv/h - wówczas zejście do tła naturalnego zajmuje kilkadziesiąt sekund. Zrobiłem test zegarkiem "Delbana", przy którym najpierw zmierzyłem 0,42 µSv/h, a następnie odsunąłem od dozymetru. Miernik sprawił wrażenie, jakby zawiesił się na wartości 0,42 przez 30 sekund, potem wynik spadł do 0,33, a po kolejnych 36 sekundach wrócił do 0,11.  Przy dłuższym pomiarze od strony dekla zegarka (0,33 µSv/h) po 25 sekundach od odsunięcia wynik spadł zaledwie do 0,28. W takiej sytuacji szybciej będzie wyłączyć i włączyć miernik (albo przysunąć do silnego źródła).
Zauważyłem też, że wynik wolniej spada, jeśli włączona jest sygnalizacja dźwiękowa (vide wcześniejszy filmik), zatem jeśli chcemy naprawdę szybkiej reakcji dozymetru, musimy wyłączyć dźwięk.
Jeżeli chodzi o czułość, to dozymetr reaguje nawet na słabe źródła, takie jak niskoaktywna ceramika uranowa, związki potasu czy granit, jednak potrzebuje dłuższego czasu, by ustalić wynik. Obecność dodatkowych, szerokich wycięć z boku obudowy, odsłaniających licznik G-M, ułatwia dotarcie z dozymetrem trudno dostępnych miejsc np. w naczyniach. 

Różnice w wynikach przy pomiarze dolnym i bocznym okienkiem są pomijalne - elektroda WT-20 przyłożona od boku daje wynik 0,9-1,1 µSv/h, zaś od spodu 1,18-1,23. Ponieważ okienko pomiarowe nie ma uszczelnień, miernik może nałapać pyłu i wilgoci, więc w terenie lepiej mierzyć trzymając go w woreczku foliowym.

Przyjrzyjmy się jeszcze wynikom podawanym przez KB-4011. Jak już wspomniałem, zastosowany licznik GM ma czułość porównywalną ze stosowanymi choćby w Polaronach, Sosnach i Soeksach SBM-20. Jednak owinięcie folią aluminiową, mniejsza średnica licznika oraz mniejsze okienko w obudowie powodują, że wynik jest niższy w stosunku do osiąganego w/w miernikami. Poniżej zestawienie pomiarów KB-4011 z wynikami ANRI 01-02 Sosna (gamma+beta/gamma):

  • siateczka GL-3 - 3,4 µSv/h (31/0,93)
  • siateczka Geniol 500 CP  - 4,6 µSv/h (29/1,16)
  • siateczka Nightsun 200-300 CP - 4,3 µSv/h (32/1,1)
  • siateczka Butterfly 300-400 CP 3,5 µSv/h (42/1,37)
  • przełącznik lotniczy 40 µSv/h (16/80)
  • skala od DP-63A - 270 µSv/h (100/50)
  • minerał płaski - 2,4 µSv/h (0,7/7)
  • zegarek Majak - 12,3 (7/1,5)
  • wskazówka budzika - 13 (1,8/82)
  • obiektyw do projektora - 4,24 (11/2,6)
  • elektroda WT-20 - 1,2 (1,6/0,58)
  • medalion Crystal Bio Disc 1,2 µSv/h (6,6/0,65)
  • ozdobny kafel z polewą uranową - 10 µSv/h (62/0,22)
  • wazonik z polewą uranową - 8,5 µSv/h (41/tło)
  • figurka praczki z polewą uranową - 0,55 µSv/h (1,5/tło)


Różnice wynikają przede wszystkim z geometrii układu pomiarowego, czyli tego, jaka część promieniowania źródła dociera do detektora. Wpływ na to ma rozmiar i kształt licznika, jego umieszczenie w obudowie, gęstość oczek siatki ochronnej a także kształt samego źródła. Mniej promieniowania trafi do pojedynczego, cienkiego licznika owiniętego folią aluminiową i ukrytego za dość gęstą plastikową kratką niż do dwóch grubszych liczników pokrytych jedynie cienkim celofanem. Ponadto, wymienione źródła emitują złożone promieniowanie (alfa, beta, gamma) o różnych energiach, które w różnym stopniu dociera do licznika i generuje w nim wyładowania. Zatem wynik mierzony przez KB4011 będzie wyższy niż zmierzony Sosną czy Polaronem z zamkniętą klapką, ale niższy niż mierzony z otwartą. Dla przeciętnego użytkownika, który chce wiedzieć, czy coś promieniuje, oraz z jaką mniej więcej intensywnością, jest to bez znaczenia.

Zasilanie odbywa się z wbudowanego akumulatorka, który możemy ładować przez port mini-USB. Producent w komplecie daje jedynie kabel, dzięki któremu możemy użyć nie tylko ładowarki od telefonu, ale też powerbanku albo komputera. O ładowaniu akumulatora informuje nas miganie diody na kolor zielony, a stałe światło oznacza koniec ładowania. Czas pracy na jednym ładowaniu to ok. 15 godzin wg danych z Amazona - instrukcja o tym niestety milczy. Podczas testu miernik, po pełnym naładowaniu, był włączony bez przerwy przez 12 godzin, zużywając między 1/4 a 1/3 pojemności akumulatora. Test prowadziłem z wyłączonym dźwiękiem i włączonym podświetleniem. Szacuję, że faktyczny czas pracy bez dźwięku i podświetlenia może być znacznie dłuższy niż te 15 h.

Wykonanie miernika jest solidne, plastik nie trzeszczy w dłoni, nie ugina się, nie ma niepotrzebnych szczelin, nie licząc okienka pomiarowego. Przyciski mają może minimalnie za duży luz, ale to już czepialstwo. Jakość wykonania pozytywnie wyróżnia KB4011 spośród innych chińskich dozymetrów, szczególnie od wyjątkowo tandetnego BR-6. Zwraca uwagę brak śrub łączących obudowę, jej połówki połączono najprawdopodobniej "na wcisk", ale nie będę tego sprawdzał, by nie zniszczyć sprzętu. Poniżej zdjęcie wnętrza ze strony Amazona:


KB4011 jest lekki (82 g) i ma małe wymiary (115 x 50 x 20 mm), zatem możemy go zawsze mieć przy sobie. Obsługa jest intuicyjna, a przyciski możemy wciskać równie wygodnie prawą, jak i lewą ręką. Z uwagi na delikatność sprzętu lepiej przenosić go w sztywnym, wyściełanym futerale.

W fabrycznym komplecie oprócz dozymetru i kabla jest też pudełko i skrócona instrukcja po angielsku i po chińsku. Dane techniczne podane przez producenta są bardzo skąpe:

  • zakres mierzonej mocy dawki - 0.01 µSv/h - 5000 µSv/h (5 mSv/h)
  • zakres energii promieniowania gamma - 0,048-1,5 MeV
  • zakres energii promieniowania beta - brak danych
  • błąd pomiaru - poniżej  +/- 10%
  • czułość - 80 cpm/µSv/h (dla promieniowania Co-60, energia średnia 1,25 MeV)
  • czas reakcji - poniżej 1 s dla mocy dawki 20 µSv/h, czyli dość sporej, dla niższych wydłuża się do kilkunastu sekund



W instrukcji opisano sposoby posługiwania się dozymetrem przy mierzeniu poszczególnych źródeł - po przetłumaczeniu, uzupełnieniu i usunięciu niezręczności brzmią one tak:

  • metoda ogólna - umieścić dozymetr naprzeciwko obiektu i poczekać 60 s (4 cykle), aż wynik stanie się stabilny
  • promieniowanie marmuru, granitu, materiałów budowlanych - mierzyć przez 5 minut i odczytać wartość średnią (average) na wyświetlaczu
  • diagnostyka jodem-131 - umieścić przy tarczycy, mierzyć 1 minutę, odczytać bieżącą moc dawki (real-time)
  • promieniowanie tła - umieścić 1 m nad ziemią na otwartym terenie, aby uniknąć wpływu promieniowania beta z gruntu, mierzyć 5 minut, odczytać średnią
  • poszukiwanie źródeł - włączyć tryb histogramu i skanować obiekt tylną ścianką miernika, obserwując histogram i nasłuchując dźwięku impulsów
  • nieszczelności ekranowania aparatury rentgenowskiej - obserwować wskazania mocy dawki podczas pracy aparatury
Jak widać wskazówki są merytoryczne, choć ich sposób sformułowania niezbyt fortunny. W oryginale wspomniano jedynie o marmurze jako o potencjalnie radioaktywnym materiale budowlanym, pomijając granit i różnego rodzaju cegły produkowane z popiołów. Przy diagnostyce jodowej kazano umieścić dozymetr przy "zmianie patologicznej" (lesion), choć w większości przypadków badania jodowego będzie to tarczyca. Bez komentarza zostawię sformułowanie dotyczące aparatury rentgenowskiej: while make contact with radiation rays 

Cenna jest też tabela mocy dawki z zaleceniami postępowania przy każdej z wartości. Za bezpieczne uznano wartości do 0,5 µSv/h, uznanej za "międzynarodowy standard". Moc dawki rzędu 2-3 µSv/h podczas lotu samolotem zaleca przyjmować "okazjonalnie", obiektywów emitujących 7 µSv/h nie dotykać często, a małych kawałków uranu, dających powyżej 40  µSv/h - wcale. Od skanera bagażu (>60 µSv/h) radzi odizolować się ołowiem. Nie wiem natomiast, co to jest "energy stone", emitujący aż 100 µSv/h, od którego trzeba trzymać się z dala. (podejrzewam, że jakiś kolejny szarlatański wynalazek w rodzaju medalionów z torem-232 [LINK])
W przypadku diagnostyki jodem-131 (>100 µSv/h) i tomografii komputerowej (>999 µSv/h) instrukcja radzi trzymać się wskazówek lekarza.


Przyszedł czas na werdykt. KB4011 jest bardzo udaną konstrukcją, która sprawdzi się zarówno przy poszukiwaniu szkła i ceramiki uranowej, jak również minerałów czy wyrobów z farbą radową. Dodatkowo może służyć za dawkomierz podczas przebywania na terenie o podwyższonym poziomie promieniowania, a także do pomiarów uśrednionych, prowadzonych przez dłuższy czas. Oczywiście przy słabszych źródłach czas reakcji będzie wolniejszy, ale to akurat wspólna cecha wszystkich dozymetrów z pojedynczym detektorem. Zresztą słabe źródła stanową niewielką część obiektów, które zwykle przychodzi nam mierzyć.
KB4011 bije na głowę niezbyt udany BR-9B, zaś od BR-6 odróżnia go znacznie lepsza jakość wykonania, mniejsza obudowa i dużo szerszy zakres pomiarowy. Jak dla mnie jest to jeden z lepszych dozymetrów klasy popularnej, które są obecnie dostępne na rynku.
I na sam koniec odsyłam do notki o moim niedawnym odkryciu - otóż w wersji KB4011 można uaktywnić funkcje droższej wersji KB6011 [LINK].


----------------------------------------------------------
* informacja zaczerpnięta ze strony Amazon.com, rosyjski licznik G-M miał mieć szybszy czas reakcji i większą wytrzymałość - KB6011 model have SBM-20 version and general version. The general version uses the domestic Chinese Huahe M4011 Geiger tube, which has the same specs as the SBM-20 Geiger tube, However,the SBM-20 Geiger version has slightly superior response speed and durability.Compared with KB4011, KB6011 has more extensive test functions. Including the exclusive "excessive radiation contact count statistics function" and "radiation exposure time statistics function".

https://www.amazon.com/Abicial-Counter-Radiation-Detector-Dosimeter/dp/B081RL7PY8?th=1

** jako promieniowanie jonizujące (ionizing radiation), czasem zwane też radioaktywnym, przyjęło się uważać emisję alfa, beta, gamma oraz neutrony. Gwoli ścisłości ultrafiolet również jest w stanie wywołać jonizację w liczniku Geigera, nie mając nic wspólnego z radioaktywnością. Istniały nawet specjalne liczniki Geigera dla pomiarów promieniowania ultrafioletowego, wyposażone w okienko kwarcowe, przepuszczalne dla tych promieni. W zwykłych licznikach wpływ UV jest szkodliwy, gdyż zawyża pomiar, stąd szklane liczniki albo malowano czarną farbą (BOB-33) albo ukrywano w obudowie (M4011 w BR-9B) lub owijano folią aluminiową, jak w omawianym mierniku

20 maja, 2020

Opad promieniotwórczy

Opad promieniotwórczy jest ostatnim z czynników rażenia broni jądrowej i tym, który działa najdłużej. Błysk kuli ognistej liczy się w sekundach, działanie fali uderzeniowej w dziesiątkach sekund, promieniowanie natychmiastowe w minutach, opad zaś może działać przez dziesięciolecia. 

Skąd on się bierze? Eksplozja nuklearna wydziela ogromną temperaturę, rzędu milionów stopni Celsjusza, wystarczającą do odparowania podłoża w miejscu wybuchu. Odparowany materiał stopniowo skrapla się, a zawieszone w powietrzu krople przyciągają pierwiastki promieniotwórcze pochodzące z eksplozji. Dodatkowo podczas schładzania się kuli ognistej i powstawania "grzyba" atomowego następuje zasysanie materiału z podłoża i tworzenie się "kapelusza" grzyba atomowego. 

Tworzy on następnie chmurę radioaktywną, która jest niesiona wraz z wiatrem, zostawiając na swej drodze tzw. ślad obłoku promieniotwórczego w kształcie wydłużonej elipsy. Na sposób powstawania opadu ma wpływ przede wszystkim rodzaj wybuchu - przy powierzchniowym przeważa stopiony materiał gleby, przy powietrznym - zassane cząstki. W przypadku wybuchu podziemnego opad jest bardzo niewielki, gdyż skażenia pochłonięte są przez ziemię i większość radioaktywnych substancji pozostaje w kraterze i najbliższej okolicy. Przy wybuchu podwodnym większość skażeń zostaje w wodzie i ulega szybkiemu rozcieńczeniu. 

Wybuch powietrzny powoduje zassanie pyłu na dużą wysokość, co ogranicza skażenie w miejscu eksplozji, zaś zwiększa wzdłuż śladu przechodzącego obłoku. Przy wybuchu naziemnym skażenie w punkcie zerowym jest większe, gdyż kula ognista styka się z powierzchnią ziemi i roztapia ją, po czym roztopiona ziemia miesza się z substancjami radioaktywnymi. Powstaje radioaktywny żużel, którego największe cząstki opadają blisko epicentrum, a tylko mniejsze są niesione na duże odległości. 
Jak widać, zjawisko jest złożone, i zależy od wielu czynników, zaś sam opad nie jest jednorodną masą, tylko występują w nim różne frakcje. Można je umownie podzielić według grubości cząstek, analogicznie jak to robimy w przypadku pyłów zawieszonych, tworzących smog:
  • 0,001 mm - drobne 
  • 0,005-0,01 mm - średnie
  • 0,01-0,053 mm - duże
  • 0,05-0,25 mm - odpowiednik piasku drobnego
  • 0,25-1,0 mm - odpowiednik piasku średniego

Rozmiar cząstek ma istotny wpływ na prędkość ich opadania i czas przebywania w atmosferze. Największe cząstki stanowią 30% opadu i spadają na ziemię w ciągu 2 godzin od eksplozji:





Najdrobniejsze cząstki, o średnicy 0,001 mm (1 mikron, odpowiednik pyłów PM1) przy średniej gęstości materiału 3 g/cm3 opadają z prędkością zaledwie 0,6 cm/min, zatem z wysokości 6 km opadałyby aż 694 dni, w tym czasie wielokrotnie okrążając kulę ziemską. Najbardziej szkodliwe są cząstki o średnich rozmiarach, które mogą być niesione na duże odległości, ale po krótkim czasie opadną. Cząstki najgrubsze zaś, jako najcięższe, spadną w bezpośrednim sąsiedztwie punktu zerowego, gdzie i tak nic nie miało prawa przeżyć na skutek działania kuli ognistej i fali uderzeniowej. Z kolei najdrobniejsze pyły będą długo unosić się w atmosferze, a w tym czasie ich aktywność znacznie się zmniejszy na skutek rozpadu promieniotwórczego.
Wysokość, na jaką wyrzucone zostaną pyły radioaktywne, a także ich skład, zależy przede wszystkim od mocy bomby oraz jej rodzaju. W przypadku bomb rozszczepieniowych, wykorzystujących uran lub pluton (potocznie zwanych atomowymi) ilość izotopów, głównie fragmentów rozszczepienia, jest duża, jednak sam opad wyrzucany jest "zaledwie" na wysokość kilku kilometrów,  przez co ma znaczenie głównie lokalne. 



Opad ten ogranicza się do troposfery, warstwy atmosfery najbliższej powierzchni Ziemi, w której zachodzą wszystkie znane nam zjawiska atmosferyczne. Jeżeli chodzi o bomby termojądrowe, działające na zasadzie syntezy jąder lekkich w jądra ciężkie (tzw. bomby wodorowe), to emitują one mniej skażeń, jednak wyrzucają je aż do stratosfery. Jest to wyższa warstwa atmosfery na wysokości powyżej 10 km w strefie umiarkowanej i powyżej 20 km na równiku:
http://klimat.czn.uj.edu.pl/enid/2__Ozon/___wiczenie_1_3r4.html

Od troposfery oddziela ją tzw. tropopauza o grubości 1-2 km. W dobie masowych testów jądrowych uważano, że stratosfera będzie dogodnym miejscem do prowadzenia tych prób, gdyż opad zostanie w niej uwięziony, właśnie dzięki wspomnianej tropopauzie. Nic bardziej mylnego, gdyż tropopauza ma "dziury", które umożliwiają spływanie opadu ze stratosfery do troposfery. Wiejące w stratosferze wiatry rozprowadzają skażenia po całej Ziemi. Z uwagi na układ prądów atmosferycznych większość skażeń opadła na półkulę północną, choć znaczna część testów była prowadzona na półkuli południowej, głównie na atolach Pacyfiku:
Źródło - LINK

Dlatego też nawet pojedyncza eksplozja termonuklearna jest w stanie rozsiać opad po całej Ziemi.  Testy nuklearne w latach 50. i 60. były prowadzone w sposób wręcz masowy na całym globie za wyjątkiem Antarktydy i Ameryki Południowej:

https://blog.politicsmeanspolitics.com/nuclear-weapons-history-significance-and-implications-adbd8767c305
Znając czas i kierunek przepływu mas powietrza w atmosferze oraz moment zarejestrowania skażeń w naszym rejonie można nawet obliczyć, kiedy doszło do wybuchu, a nawet oszacować - gdzie. Poniżej metoda Waya i Wignera:



Skład skażeń pozwala z kolei ustalić, czy dokonano wybuchu bomby rozszczepieniowej, termojądrowej, czy też źródłem skażenia jest pożar reaktora jądrowego*. W przypadku pożaru reaktora dominują gromadzące się w wypalonym paliwie produkty rozpadu uranu, zaś przy eksplozji nuklearnej - produkty aktywacji, przy czym ich ilość jest większa w eksplozjach bomb termojądrowych niż rozszczepieniowych z racji większej gęstości strumienia neutronów. W ten sposób od razu ustalono, że skażenia napływające do Polski 28 kwietnia 1986 r. (2 dni po eksplozji) na pewno nie są efektem wybuchu nuklearnego, tylko pożaru reaktora.
***
Skoro jesteśmy przy temacie aktywacji, warto wspomnieć o tzw. salted bombs (brak polskiego tłumaczenia tego terminu). Są to bomby zarówno rozszczepieniowe, jak i termojądrowe, mające dodatkową powłokę z izotopu łatwo ulegającego aktywacji pod wpływem neutronów. Zwykle jest to kobalt-59, stanowiący większość kobaltu naturalnego, który po naświetleniu neutronami ulega przemianie w radioaktywny kobalt-60. Izotop ten emituje silne promieniowanie gamma (średnia energia 1,25 MeV), a jego czas półrozpadu to 5,7 lat, zatem może na długie lata skazić teren na śladzie obłoku promieniotwórczego. Bombę z płaszczem z kobaltu nazywa się często "bombą kobaltową", choć ten termin określa również kobaltowe źródło do radioterapii, mające ołowianą osłonę w kształcie bomby lotniczej. Zatem jeśli w opadzie radioaktywnym wykryjemy duże ilości Co-60, możemy być pewni, że skażenia pochodzą z bomby "kobaltowej".
***
Masowe testy jądrowe w latach 50. i 60. spowodowały konieczność monitorowania skażeń pochodzących z opadu promieniotwórczego, na który narażone były wszystkie państwa, niezależnie od położenia na kuli ziemskiej. W Polsce zajmowało się tym powołane w 1957 r. Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej. Badano tzw. opad całkowity, zbierając do kuwet wszystko, co opada z nieba - deszcz, śnieg, aerozole - a następnie mierząc aktywność i wykonując pomiary spektrometryczne. Jak można zobaczyć na poniższym wykresie, opad ten był dość znaczny, jednak bardzo szybko się zmniejszył po zaprzestaniu testów w atmosferze na mocy układu LTBT z 1963 r., podskoczył dopiero podczas katastrofy w Czarnobylu. Wykresy ukazują różnice między tymi dwoma źródłami skażeń:
  • opad z testów jądrowych napływał do Polski stale w niewielkich ilościach, zatem choć jego sumaryczna aktywność była duża, to nie podnosił znacząco chwilowej aktywności beta w powietrzu
  • opad z Czarnobyla operował nad Polską jedynie przez 8 dni z 10-dniowego czasu trwania pożaru reaktora, w tym czasie dostarczając połowę tego, co przez rok emitowały testy jądrowe w latach 1962-1963, stąd duży wzrost aktywności beta - źródło skażeń znajdowało się bliżej i wysyłało skażenia w postaci ciągłej, jednak po opanowaniu awarii aktywność w powietrzu szybko wróciła do normy. 


Radioaktywne skażenia w powietrzu krążą dosyć długo, ale w końcu gdzieś muszą opaść. Opadanie przyspieszają deszcze, wymywające pyły z atmosfery i spłukujące je na ziemię, jak słynny czarny deszcz, który spadł niedługo po zrzuceniu bomby atomowej na Hiroszimę. Na ziemi pyły osadzają się na liściach roślin i częściowo są przez nie wchłaniane, pozostałe przedostają się do gleby, gdzie ulegają stopniowemu absorbowaniu w coraz głębszych jej warstwach. Jest to proces dość powolny i nawet wiele lat po przejściu obłoku radioaktywnego większość skażeń kumuluje się w powierzchniowej warstwie gleby. Wymywanie z gleby przez deszcze jest bardzo słabe, a jeśli opad trafia do zbiorników wodnych, może kumulować się w osadach dennych, szczególnie w zbiornikach głębokich i bezodpływowych. Więcej na ten temat w Atlasie Radiologicznym Polski, który omawiałem przy okazji skutków awarii czarnobylskiej w Polsce - [LINK].
Pomiaru skażeń opadających na ziemię można dokonywać mierząc ich kumulowanie się w tkankach roślin. Powinny być to rośliny zimozielone, gdyż opad spływa przez cały rok, również gdy roślinność nie wegetuje, przykryta pokrywą śnieżną. Polscy naukowcy opracowali oryginalną metodę opierającą się na badaniu aktywności w igłach sosny (Pinus silvestris)  - na poniższym wykresie widać, jak zawieszenie testów atmosferycznych w 1959 r. wpłynęło na aktywność igieł rok później



Masowe próby nuklearne skończyły się wraz z latami 80. i zimnowojennym wyścigiem zbrojeń. Natężenie wybuchów w niektórych latach było wyjątkowo duże, prym wiodły dwa główne mocarstwa - USA i ZSRR, do których później dołączyła Francja:

Aktywność uwolnioną w wyniku eksplozji zaledwie w latach 50. i 60. szacuje się na 400 PBq (1 PBq = 1000 TBq = 10^15 Bq), dla porównania, Czarnobyl uwolnił 85 PBq, za to w znacznie krótszym czasie.


Pomimo tego ogromu materiałów radioaktywnych skutki tych testów stanowią ok. 0,2 % łącznej dawki przyjmowanej rocznie przez mieszkańca Polski, nieco większy ułamek procenta pochodzi z pozostałości katastrofy czarnobylskiej. Poszczególnie szacunki nieco się różnią, ale zawsze jest to ułamek procenta, mniejszy niż 0,5%:
Wynika to przede wszystkim z ogromnych rozmiarów złożonego ekosystemu, jakim jest Ziemia, oraz natury opadu promieniotwórczego, który ostatecznie musi gdzieś opaść i jest wiązany, zarówno w substancjach organicznych, jak i nieorganicznych. Opad związany nie przemieszcza się, a jego promieniowanie ulega tłumieniu w absorbencie. Wraz z upływem czasu następuje też stopniowy rozpad radionuklidów, szczególnie tych o krótkim (I-131) i średnim (Sr-90, Cs-137) czasie rozpadu. Izotopy długożyciowe z kolei emitują słabsze promieniowanie, jest ich też ogólnie mniej w łącznym opadzie, dodatkowo są słabiej przyswajalne przez organizm, pomimo większej radiotoksyczności (np. pluton).
***
Pomimo ustania testów nuklearnych aerozole promieniotwórcze nadal występują w atmosferze, i nie jest to efekt tylko i wyłącznie awarii radiacyjnych, takich jak Fukushima (2011) czy katastrofa, rakiety Buriewiestnik (2019). Część aerozoli, składających się na opad, ma pochodzenie naturalne. Są  to produkty rozpadu radonu, radioaktywnego gazu, wydzielającego się z gleby na skutek przemian promieniotwórczych pierwiastków z szeregu uranowo-radowego zawartych w podłożu skalnym. Są to izotopy krótkożyciowe, niestwarzające zagrożenia w typowych stężeniach. Opady deszczu powodują spłukiwanie ich na ziemię i przyczyniają się do krótkiego nieznacznego wzrostu tła promieniowania na ziemi, o czym pisałem kilka lat temu [LINK]. Nie jest to powodem do niepokoju w żadnym przypadku powód do niepokoju. Zresztą stężenie aerozoli promieniotwórczych w powietrzu jest mierzone przez Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej za pomocą sieci stacji ASS-500. Stacje takie pompują powietrze, pobierane z wysokości 1,5 m, przez filtr bibułowy, który okresowo jest wymieniany, a zebrane aerozole poddawane pomiarom. Prędkość przepływu wynosi 500 m3/h, filtr w normalnej sytuacji radiologicznej zmieniany jest co tydzień, jednak w razie wykrycia anomalii przez inne czujniki jest zmieniany znacznie częściej [LINK]. Możemy zatem nie obawiać się , że obłok promieniotwórczy nad naszym krajem pozostanie niezauważony. 
Sieć ta oddała duże usługi podczas katastrofy w Czarnobylu, kiedy to od razu po wykryciu skażeń przez stację w Mikołajkach została przestawiona na tryb awaryjny - filtry zmieniano co dwie godziny, badając aktywność i skład skażeń. 

-------------------
* jak pisałem poprzednio, reaktor jądrowy nie może wybuchnąć w taki sposób, jak bomba jądrowa. W bombie następuje bardzo szybkie zbliżenie kilku kawałków materiału rozszczepialnego, tworzącego masę krytyczną, i materiał ten musi być wyjątkowo czysty. W reaktorze paliwo jądrowe rozdzielone jest moderatorem i osłonami prętów paliwowych, a do tego "zatrute" produktami rozpadu uranu, co skutecznie hamuje lawinową reakcję łańcuchową, mogącą doprowadzić do eksplozji. Zwykle jest to wybuch pary wodnej, albo wodoru, powstałego na skutek termicznego rozkładu wody chłodzącej, jak miało to miejsce w Czarnobylu czy Fukushimie. 

15 maja, 2020

Sygnalizator progowy ST-03

Sygnalizator ten jest wprowadzoną w 1976 r. nowszą wersją sygnalizatora ST-02 z 1973 r., omawianego wcześniej [LINK]. Wyprodukowano 300 szt., czyli 3 razy więcej niż poprzedniego modelu. Zmieniono znacznie obudowę - zamiast walca o wysokości pół metra zastosowano prostopadłościan z lampą sygnalizacyjną na szczycie i składaną rączką transportową.

Fot. Adam - qann.wikidot.com

Przyrząd wytwarzano w dwóch wykonaniach -  w wykonaniu II można było przeprowadzić kontrolę działania zarówno bezpośrednio, za pomocą przycisku na przednim panelu, jak i również zdalnie. Prezentowany egzemplarz to wykonanie III, niestety nie mam informacji, czym różniło się od dwóch pozostałych.

Tabliczka znamionowa sygnalizatora oraz źródła kontrolnego, którego miernik był już pozbawiony.

ST-03 sygnalizuje przekroczenie ustawionego progu mocy dawki promieniowania gamma w zakresie 5 µS/h - 5 mSv/h z dokładnością +/- 50% dla zakresów poniżej 25 µSv/h i 20 % dla powyżej 25 µSv/h. Prezentowany egzemplarz wyskalowany jest w amperach na kilogram, układowych jednostkach dawki ekspozycyjnej, która w latach 80. zaczęła wypierać rentgena na godzinę [LINK].
Mamy tu pokrętło z podstawowymi wartościami: 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5 i 5 nAkg oraz przyciski isostat z mnożnikami x0,1, x1 i x10, co daje łącznie 30 różnych progów alarmu.


Podstawowa sygnalizacja przekroczenia progu jest optyczna (dwuwłóknowa żarówka 12 V w czerwonym kloszu) z opcją włączenia dźwiękowej (audible alarm). Dodatkowo jest możliwość podtrzymania (permanent alarm), czyli alarm nie wyłączy się, nawet jak poziom promieniowania spadnie poniżej progu alarmowego.


Sygnalizator może uruchamiać także zewnętrzne systemy alarmowe, podpięte przez wtyki "bananowe" do gniazda EXT ALARM


Detektorem promieniowania jest szklany licznik G-M typu DOB-80. Osłonięty jest ekranem ołowianym z wycięciem podobnym do tego w sondzie dozymetrycznej SGB-1R.


Test pracy odbywa się za pomocą przycisku, powodującego obrót kątowej dźwigni z zamontowanym na końcu źródłem Sr-90 (1,85 MBq).


Źródło przesuwa się wtedy naprzeciwko wycięcia w ekranie licznika. W prezentowanym egzemplarzu została tylko sama dźwignia:


Zasilanie sieciowe z sieci 230 V (80 VA) lub bateryjne 12 V (8 V) z dołączonego zasobnika. 


Zasobnik montowany był pod spodem urządzenia i stanowił całość z sygnalizatorem. 


Gdy sygnalizator pracował z zasilaniem sieciowym, styki zasobnika były osłonięte klapą:


Istniała też możliwość podpięcia dowolnego źródła napięcia 12 V przez gniazda "bananowe" na bocznej ściance (EXT BAT), obok gniazd obsługujących sygnalizację zewnętrzną.

Obudowa ma rączkę transportową oraz uchwyty na tylnej ściance, pozwalające wsunąć sygnalizator w mocowanie na ścianie.


Waga przyrządu 6,5 kg, z pojemnikiem na baterie 8,5 kg. Zerknijmy jeszcze do wnętrza:




Zbliżenie na moduł z licznikiem, dźwignią przysuwającą źródło i żarówką alarmową (u góry) otoczoną przez 3 żaróweczki typu telefonicznego, które podświetlają białą część klosza, sygnalizując pracę urządzenia:









Zbliżenie na brzęczyk alarmowy:



Sygnalizator ten był stosowany wszędzie tam, gdzie należało stale monitorować moc dawki promieniowania gamma i alarmować w razie jej nagłego przekroczenia. Zalecano go do pracy przy akademickich reaktorach doświadczalnych tzw. mocy zerowej, w pracowniach izotopowych, przy defektoskopii itp.
Przyrząd pojawia się w podręcznikach ochrony radiologicznej z początku lat 90. (np. Promieniowanie jonizujące a człowiek i środowisko A. Skłodowskiej i B. Gostkowskiej), natomiast nie występuje na rynku wtórnym z racji gabarytów i specjalistycznego zastosowania. 


Z podobnych zresztą przyczyn trudno trafić na radiometry laboratoryjne URS i URL albo zestawy z modułów Standard-70 (np. ZAPKS-1). Przeglądając zdjęcia z wycieczki do Świerku w 2013 r. na jednym z kadrów dopatrzyłem się charakterystycznej obudowy przyrządu:


Zdjęcie wykonałem przy komorach gorących, niestety skoncentrowałem się na manipulatorach i wizjerach. ST-03 umknął mej uwadze, nie znałem zresztą wówczas tego przyrządu. Na fotografii wypatrzyłem go dopiero szukając materiału do kolejnych notek w 2020 r. 


Dopiero niedawno (2023) otrzymałem od Adama ze strony qann.wikidot.com (pozdrowienia!) liczne fotografie egzemplarza tego sygnalizatora, które mogę Wam przedstawić.

Jeżeli ktoś miałby dodatkowe informacje o tym sygnalizatorze lub dysponował sprawnym egzemplarzem, proszę o kontakt przez formularz bloga.