Blog o promieniowaniu jonizującym, dozymetrii i ochronie radiologicznej. Zwalcza mity związane ze zjawiskiem radioaktywności i przybliża wiedzę z zakresu fizyki jądrowej oraz źródeł promieniowania w naszym otoczeniu.
Glazurą barwioną związkami uranu pokrywano wiele wyrobów ceramicznych, od stricte użytkowych przez typowo dekoracyjne. Nie mogło zatem zabraknąć dewocjonaliów, przy czym szczególnie licznie reprezentowane są figury Matki Boskiej. Pierwszą z nich, pełnowymiarową i sprzedawaną na targu za zabójczą kwotę 1000 zł, widziałem w 2016 r. [LINK]. Na następną przyszło poczekać mi do bieżącego roku, Była znacznie mniejsza i tańsza (200 zł), ale nadal nie zdecydowałem się na zakup:
Zacząłem jednak szukać podobnych figur na Allegro i Olx. Uranowa glazura jest dość charakterystyczna i szybko natrafiłem na ten wyrób z charakterystycznymi pomarańczowymi "zaciekami" tworzącymi wzór na żółtym podbiciu płaszcza:
Przyjrzyjmy się bliżej tym wzorkom. Ceglastopomarańczowe maźnięcia na żółtej glazurze już gdzieś widziałem:
Porównajmy z tym talerzem - tak samo widać efekty dyfuzji uranowej glazury na glazurę nieaktywną:
Ponieważ jednak cena figurki była wybitnie kolekcjonerska, kontynuowałem poszukiwania. Druga pozycja była nieco tańsza i w tym przypadku pewności nie mam, choć odcień i matowa faktura pozwalają sądzić z dokładnością 80 %.
Cena jednak nie skłania do ryzyka, szczególnie zważywszy na niewielką ilość uranowej glazury. W tym samym czasie trafiłem jednak na ofertę w dość przystępnej cenie i postanowiłem zaryzykować zakup online. Przesłanką oprócz samego pomarańczowego koloru była też obecność lekkich przejaśnień glazury na krawędziach, które przypominały pierwszą z opisywanych figurek.
RKP-1-2 przystawiony do paczki rozwiał wszelkie wątpliwości. Dalsze pomiary wykazały 17 i 31 µSv/h łącznej emisji za pomocą Polarona. Pamiętajmy, że mówimy tu oczywiście o łącznym pomiarze promieniowania gamma i beta dozymetrem z metalowym licznikiem GM bez kompensacji energetycznej. Czyli faktyczny wynik jest dużo niższy, gdyż na emisję składa się głównie niskoenergetyczne promieniowanie gamma oraz beta od pierwiastków z szeregu uranowo-radowego. Zagadnienie omawiałem szerzej przy "rekordowych" wyrobach, dających "wyniki" rzędu 100 µSv/h.
Pomiar łącznej aktywności za pomocą monitora EKO-C dał wyniki 130 i 170 cps w wymienionych wyżej miesjcach.
Płaskorzeźba oprócz glazury pomarańczowej ma również żółtą, jednak nie jest ona aktywna. Dla pewności dokonałem pomiaru sondą scyntylacyjną SSU-3-2 ze scyntylatorem ZnS(Ag), który jest czuły tylko na cząstki alfa. Cząstki te mają bardzo mały zasięg i przenikliwość, a jednak nawet najmniej aktywne wyroby ceramiczne, o łącznej emisji 0,3 µSv/h, wykazują pojedyncze impulsy [LINK]. W tym przypadku akurat na żółtych elementach brak jakiejkolwiek emisji alfa. Pojawia się jednak momentalnie, gdy przesuniemy sondę w stronę ozdób pomarańczowych. Najlepiej to zmierzyć na gwieździe:
Podobne zjawisko występowało na figurze Cyganki z zeszłego roku oraz na ceramicznym sekretarzyku, które sprawdzałem małym okienkowym licznikiem G-M.
Najprawdopodobniej nie łączono w jednym wyrobie dwóch barwników uranowych, choć żółta glazura uranowa też była wytwarzana. Występuje jednak rzadziej niż pomarańczowa i albo pokrywano nią całe wyroby, albo była jedynym uranowym zdobieniem na danym produkcie. O wszystkich barwach uranowej glazury pisałem osobno - LINK.
Figurka ma z tyłu nieliczne oznaczenia, praktycznie tylko kraj produkcji - Niemcy:
Samą figurkę przedstawiłem w charakterze ciekawostki, gdyż stosunek ceny do mocy dawki nie jest korzystny. Dużo bardziej aktywne wyroby można nabyć za znacznie mniejsze kwoty, choć wymaga to częstego chodzenia na targi lub stałego śledzenia portali aukcyjnych.
Pozostaje oczywiście walor dekoracyjny, zależny oczywiście od poziomu artystycznego danej rzeźby oraz naszego gustu. Moja figurka jest dość kiczowata i wygląda jak odpustowy wyrób z targu, porównajmy ją jednak z innymi przytaczanymi w tym tekście.
***
Tym niemniej, Matka Boska Uranowa jest świetnym przykładem na powszechne stosowanie uranowej glazury, które jak widać nie ominęło nawet dewocjonaliów. Podejrzewam, że każdą grupę wyrobów ceramicznych barwiono uranem, jeśli akurat była taka potrzeba. Nie spotkałem się co prawda jeszcze z figurkami Jezusa pokrytymi tą glazurą, ale to kwestia czasu.
Jeśli trafiliście na podobne wyroby, dajcie znać w komentarzach.
Prezentowany model, oznaczony RD1503, jest najprostszym i
najtańszym z serii, obecnie zastąpionym przez niewiele bardziej zaawansowany RD1503+.
Wykorzystuje typowy licznik SBM-20 osłonięty plastikiem z wycięciami, należy
więc do najpopularniejszej obecnie szkoły budowy dozymetrów. O samych "szkołach"
konstrukcyjnych pisałem na łamach Postępów Techniki Jądrowej [LINK].
Urządzenie mierzy łączną moc dawki gamma i beta od 0,05 do
9,99 µSv/h, czyli zakres jest dość mały. Wystarczy do większości "domowych
źródeł" (zegarki, elektrody, siatki żarowe), ale już przy ceramice
uranowej czy zegarach lotniczych sporo wyrobów wybije wynik poza skalę. Dozymetr
niestety nie informuje nas o tym, że wynik dotarł do końca zakresu, przydałoby
się choćby miganie wyświetlacza lub napis "overflow".
Miernik pracuje w cyklach pomiarowych. Pierwsze trzy od
chwili włączenia lub wyjścia z głównego menu określono jako
"krótkie", gdyż trwają 10 s. Podczas pierwszego cyklu widzimy tylko ekran
powitalny. Gdy cykl ten skończy się, na ekranie już pojawia się wstępny wynik,
a z lewej strony wyświetla się podwójna pionowa kreska ", która wydłuża
się z każdym kolejnym krótkim cyklem.
Czwarty krótki cykl, czyli pierwszy
"długi", sygnalizowany jest pionową pojedynczą kreską |, wówczas
wynik można uznać za miarodajny. Uśrednianie jednak trwa nadal i każdy kolejny
"długi" cykl dodaje kolejną ściankę do prostokąta po lewej stronie
wyniku.
Dodatkowo ciemne pole pośrodku tego prostokąta miga zgodnie z częstotliwością
impulsów przyjmowanych przez licznik.
Algorytm uśredniania powinien reagować na
gwałtowne zmiany mocy dawki i wyświetlać wówczas wynik z ostatniego cyklu
zamiast uśrednionego, jednak w praktyce nie zawsze to działa. Przykładowo -
przy pomiarze medalionu Quantum Pendant
dającego 3,2 µSv/h po odsunięciu od źródła po pierwszym długim cyklu wynik
spadł do 2,6 µSv/h a dopiero po następnym do tła naturalnego. Podobnie spadek z
7 µSv/h do 1,3 zajął 40 s i drugie tyle do tła naturalnego. Niestety brak
możliwości resetu wyniku, poza wyłączeniem i włączeniem miernika, co i tak jest
szybsze niż czekanie 80 s. Reakcja na wzrost mocy dawki jest znacznie szybsza
niż na spadek, często po 10 s wyświetlany jest wynik, który później nie ulega
już znacznym fluktuacjom.
Brak tu niestety aktualizowania wyniku na bieżąco,
wyświetlacz pokazuje pomiar z ostatniego cyklu uśredniania i odświeża go
dopiero po zakończeniu kolejnego cyklu. Niestety nie widzimy tu na przyrostu
mocy dawki w czasie rzeczywistym, jak w większości dozymetrów. Podobne
rozwiązanie zastosowano w EKO-1, który omawiałem niedawno. Pozostaje polegać na
sygnalizacji dźwiękowej impulsów.
***
Zastosowany w dozymetrze licznik SBM-20 jest konstrukcją
sprawdzoną, o dużej czułości, która wynika z cienkiej metalowej ścianki.
Dozymetry Sosna, Pripyat czy RKSB-104, które wykorzystują te liczniki, nalezą
do najczulszych w swojej klasie. Reagują nawet na szkło kryształowe, granit,
związki potasu czy niskoaktywne szkło uranowe. Niestety w RD-1503 czułość tego
świetnego licznika nie jest w pełni wyzyskana. Osłonięto go plastikiem obudowy,
w którym wycięto jedynie 13 wąskich szczelin, zaś sam licznik leży dość głęboko
poniżej krawędzi kratki.
Znacznie zmniejsza to czułość na słabe źródła, ale jednocześnie nieco podwyższa zakres pomiarowy, działając jak filtr. Oczywiście pomiar jest pomiarem łącznym, ze wszystkimi konsekwencjami. Zakres można dodatkowo rozszerzyć za pomocą 1 mm filtra z aluminium, w tym przypadku możemy kratkę zupełnie wyciąć. Obudowa ma przewidziane miejsce na drugi licznik i wycięcia w obudowie. Niestety oba zestawy szczelin nie mają uszczelnień. Jest to ostatnio powszechna praktyka, która powoduje konieczność trzymania dozymetru w woreczku strunowym podczas pracy w terenie skażonym lub w warunkach podwyższonej wilgotności.
***
Dozymetr obsługujemy trzema przyciskami. Dwa mniejsze służą
do nawigacji w menu i zatwierdzania pozycji, większy to włącznik, którym też wychodzimy
na wyższy poziom menu oraz włączamy podświetlenie. Nawigacja w menu nie jest
wygodna, gdyż górny przycisk przewija pozycje, a dolny je zatwierdza, zamiast
przewijać w drugą stronę. Spodziewalibyśmy się, że duży przycisk służy za
"enter", tymczasem przenosi nas o poziom wyżej w menu, a z menu
głównego na podstawowy ekran.
Wejście do menu zatrzymuje pomiar i resetuje wynik
uśredniania, a po wyjściu dozymetr
rozpoczyna taką samą sekwencję, jak przy uruchomieniu. Menu jest wyświetlane
dowolnie długo, nie ma automatycznego powrotu do ekranu głównego.
W menu mamy następujące pozycje:
units - jednostka pomiaru (µSv/h lub mrem/h)
levels -
progi alarmu (0,3 - 0,6 - 1,2 - OFF)
setup - ustawienia audiowizualne:
backlight - podświetlenie (on/off)
sound - poziom dźwięku impulsów (up = 95 dB, down = 85 dB, OFF)
where to buy - nazwa producenta (Quarta-rad Ltd) i nr
telefonu (!)
news - adres strony internetowej, na której można dowiedzieć się o bieżącej sytuacji radiologicznej w Rosji - kompletnie bez
sensu, mogli umieścić tą informację w powyższej pozycji, a zaoszczędzone
miejsce przeznaczyć na dodatkową opcję.
Zwraca uwagę mała liczba progów i brak zliczania łącznej
dawki. Szczególnie brak funkcji dawkomierza to dość szkodliwy trend, który
wytłumaczyć mogę jedynie próbą zmuszenia do zakupu wyższych modeli dozymetrów. Co
ciekawe, "wyższy" model RD-1503+ również nie ma tej funkcji. Niewielką
liczbę progów można jeszcze wytłumaczyć cywilnym zastosowaniem miernika.
Przeciętny śmiertelnik ma mało okazji, by znaleźć się w polu promieniowania o
mocy dawki powyżej 1,2 µSv/h. Mówimy tu oczywiście o promieniowaniu działającym
na całe ciało, czyli będą to niektóre miejsca w Strefie lub w Kowarach, loty
samolotem czy wizyty na hali reaktora w Świerku. Próg 0,3 µSv/h z kolei można
nieco przekroczyć nawet w Tatrach. Więcej progów ma wspomniany RD-1503+, a
dodatkowo alarm wibracyjny, poza tym jednak nie wnosi nic nowego.
Regulacja poziomu dźwięku, chociaż tylko dwustopniowa, jest
bardzo przydatną opcją. Gdy mierzymy w domu, wystarczy niższy poziom, natomiast
w terenie albo podczas wykładu dla szerokiego audytorium potrzebny będzie
wyższy. Różnica między zmierzonymi poziomami głośności wynosi "tylko"
10 dB, ale pamiętajmy, że skala decybelowa nie jest liniowa, lecz logarytmiczna
i nawet niewielki wzrost liczby decybeli powoduje znacznie silniejsze odczuwanie dźwięku przez słuch.
Ekran monochromatyczny, typu LCD, bez regulacji jasności i kontrastu. Podświetlenie włącza się tylko na 3 s, uruchamiamy je dużym przyciskiem. O dostępności tej opcji informuje nas symbol żarówki z prawej strony wyświetlacza.
Możemy też zdezaktywować możliwość włączania podświetlenia w ustawieniach, wówczas żarówka będzie przekreślona. Osobne symbole, umieszczone po bokach ekranu, informują nas o innych wybranych ustawieniach (jednostka pomiaru, próg alarmu,
sygnalizacja dźwiękowa). Dodatkowe znaczniki na dole ekranu,
rozmieszczone analogicznie do przycisków sterujących, podpowiadają funkcje
przycisków w poszczególnych menu. Przydaje się to, gdy nie wiemy, którym mamy
zatwierdzić pozycję, a którym nawigować.
Zasilanie odbywa się z 2 baterii AAA. Co ciekawe, są
połączone równolegle, a nie szeregowo, czyli miernik będzie pracował też na
jednej, tylko krócej. Zwykle stosuje się szeregowe łączenie ogniw dla
zsumowania ich napięcia, a tu połączono je równolegle, aby zwiększyć pojemność.
Deklarowany czas pracy na jednym komplecie wynosi aż 550 h. Wskaźnik poziomu
baterii umieszczono na LCD z lewej strony u góry. Oznaczenie polaryzacji biegunów umieszczono na klapce komory baterii i nie jest ono zbyt wyraźne:
Dozymetr jest porządnie wykonany, plastik mocny, nie
trzeszczy, klawisze pracują z właściwym oporem. Obudowa dobrze leży w dłoni,
można obsługiwać go jedną ręką, przyciski są dostępne bez problemu również dla
osób leworęcznych. Niestety brak jest uszczelnień (obecnie paskudny standard),
a dodatkowo pozostawiono komplet otworów pod drugi licznik GM. W górnej części
obudowy umieszczono ucho do smyczy, niestety dość niestarannie, jest to kolejny
otwór, przez który zanieczyszczenia mogą przedostać się do wnętrza.
Producent zaznacza, że połówki obudowy są nierozłączne, a napraw dokonuje jedynie wytwórnia. W komplecie z dozymetrem mamy pudełko, dość szczegółową instrukcje obsługi i certyfikat. jest też miejsce na baterie, jednak w moim zestawie ich nie było.
W instrukcji oprócz omówienia menu i danych technicznych mamy też skrótowo opisaną metodę pomiaru skażeń żywności oraz lokalizowania źródeł promieniowania. Na czwartej stronie okładki przedstawiono 3 modele Radeksów: RD1503 ("base model, necessary set of functions"), 1503+ oraz 1706. Jak już wspomniałem, RD1503+ ma alarm wibracyjny i więcej progów, z kolei RD-1706 rozszerzony zakres pomiarowy, zwiększoną powtarzalność wskazań i czas reakcji na wzrost mocy dawki rzędu 1 s. Są one jednak 2-3x droższe niż model bazowy.
***
Jaka więc będzie finalna ocena tego miernika? RD-1503 to budżetowy dozymetr i należy się z tym liczyć przy
zakupie. Zerknijmy więc na wady i zalety.
Plusy
dobra czułość
wskaźnik liczby cykli pomiarowych, czyli dokładności
uśredniania pomiaru
niski pobór energii
dwustopniowa regulacja siły dźwięku
przystępna cena
Minusy
mały zakres pomiarowy
brak zliczana łącznej dawki
niewielka liczba progów pomiarowych
brak możliwości włączenia podświetlenia na stałe
brak wyświetlania na bieżąco aktualnego wyniku pomiaru -
aktualizowanie skokowe, po zakończeniu kolejnego cyklu pomiarowego
W skrócie - jest to dobry dozymetr na początek, zarówno do
poszukiwania artefaktów, jak i ostrzegania przed nagłym wzrostem mocy dawki.
Będzie też użyteczny podczas pokazów popularnonaukowych - drugi poziom
głośności wystarczy nawet dla bardzo licznego audytorium, a jak wiadomo, dźwięk
"szalejącego licznika" bardziej przemawia do wyobraźni niż wzrost
liczb na wyświetlaczu.
Przyrząd ten powstał pod koniec lat 80. i wyprodukowany został w niewielkiej liczbie egzemplarzy. Jedyną wzmiankę o nim znalazłem w pracy p. Grzegorza Jezierskiego "Radiografia przemysłowa" z 1993 r., do której zajrzałem szukają informacji o radiometrze RK-20. Opisany jest jako "kieszonkowy dozymetr cyfrowy" zamiast "kieszonkowy miernik dawki"(s. 578-579):
Nie wspominają o nim inne publikacje, np. praca Bożeny Gostkowskiej "Promieniowanie jonizujące a człowiek i środowisko" z 1994 r., ani też nowsze pozycje, które za to wymieniają współczesną mu konstrukcje ALDO-10.
***
Urządzenie mierzy dawkę ekspozycyjną promieniowania gamma i rentgenowskiego, na jaką narażony był użytkownik podczas pracy ze źródłami promieniowania. Wyskalowane jest w mikrokulombach na kilogram (µC/kg), czyli podwielokrotnościach układowej jednostki dawki ekspozycyjnej, którą jest kulomb na kilogram (C/kg). Przedtem stosowana była jednostka pozaukładowa - rentgen (1R = 2,58*10^-4 C/kg), w której skalowano większość przyrządów aż do początku lat 80. Wkrótce potem zaczęto odchodzić od stosowania dawki ekspozycyjnej na rzecz dawki pochłoniętej i równoważnika dawki.
Detektorem promieniowania jest miniaturowy licznik G-M umieszczony wewnątrz obudowy w pobliżu jej narożnika. Najprawdopodobniej jest to DOI-80, stosowany też w radiometrach RK-20, RK-21 i EKO-D z tego samego okresu. Wykrywa promieniowanie gamma o energii od 40 keV do 1,5 MeV. Jego położenie, wyznaczające środek geometrii układu pomiarowego, zaznaczono kropkami na sąsiadujących ze sobą bokach korpusu. Podobne umieszczenie i oznaczenie zastosowano w rentgenometrze sygnalizacyjnym KOS-1. Do obudowy przyczepiony jest klips umożliwiający zamocowanie miernika np. w kieszeni fartucha.
Wynik podawany jest na elektromechanicznym liczniku z czterema bębenkami. Podobne liczniki stosowano też w magnetofonach do odliczania kolejnych metrów taśmy przy odtwarzaniu i przewijaniu. Rozwiązanie takie może wydać się nietypowe, ale pamiętajmy, że alternatywą były wówczas jedynie wczesne diody LED o dużym poborze prądu, stosowane np. w ALDO-10.
MIDO-1 produkowano w dwóch wykonaniach - podstawowym MIDO-1-1 i specjalnym MIDO-1-2. Pierwsze, omawiane tutaj, miało zakres do 9999 µC/kg z podziałką co 1, natomiast drugie do 999,9 z podziałką co 0,1. Oznacza to odpowiednio 38,75 R z podziałką co 3,87 mR i 3,875 R z podziałką co 0,387 mR (polecam ten konwerter jednostek [LINK]). Jak te wielkości przekładają się na praktykę? Jedną podziałkę licznika MIDO-1-1"nabijemy" trzymając zegar lotniczy przez godzinę w jego bezpośredniej bliskości, zaś w MIDO-1-2 wystarczy do tego celu siatka żarowa Auera w takim samym czasie. Jak widać wykonanie specjalne umożliwia nam dużo większą dokładność kontroli przyjętej dawki, choć nadal promieniowanie mierzone jest w dużych "porcjach". Przypomnę, że w Czarnobylskiej Strefie Wykluczenia promieniowanie powyżej 1 µSv/h występuje jedynie w tzw. hot-spotach, na większości terenu tło jest albo w normie, albo nieznacznie podniesione [LINK]. Zatem po całym dniu chodzenia po Strefie MIDO-1-1 w ogóle nie ruszy, zaś MIDO-1-2 drgnie o jedną wartość.
***
Obsługa sprowadza się do włączenia przełącznikiem na bocznej powierzchni i sprawdzenia zasilania przyciskiem na głównym panelu. Przy sprawnej baterii powinna zaświecić się czerwona dioda obok przycisku.
O pracy urządzenia informuje nas cichy pisk przetwornicy wysokiego napięcia. Niestety brak innych oznak działania, przez co jest ryzyko omyłkowego pozostawienia włączonego miernika, szczególnie że włącznik nie ma wyraźnych oznaczeń. Kasowania wyniku dokonujemy przyciskiem KAS, który ma specjalną osłonę, zabezpieczającą przed przypadkowym wciśnięciem. Aby zresetować wynik, musimy wcisnąć ten przycisk poniżej wysokości osłony i to mocno, najlepiej czubkiem palca albo np. ołówkiem.
Miernik jest zbliżony wielkością do wspomnianych sygnalizatorów ALDO i waży 0,28 kg.
Zasilanie odbywa się z typowej baterii 9 V. Płytka z kontaktami do baterii umieszczona jest w prowadnicach wewnątrz komory baterii, dzięki czemu bateria nie przemieszcza się od wstrząsów.
Zmierzony przeze mnie pobór prądu wyniósł 2,38 mA niezależnie od mocy dawki (tło i 5 mR/h), co powinno starczyć na 100 godzin pracy przy akumulatorku 250 mAh. Przy teście baterii pobór prądu rośnie do 7,7 mA.
MIDO-1 nie ma alarmu progowego, jego jedyną funkcją jest zliczanie dawki. Można powiedzieć, że jest to konstrukcja pośrednia między ALDO-3 i ALDO-10. Pierwszy jedynie sygnalizuje przekroczenie fabrycznie ustawionego progu przyjętej dawki, drugi zaś zlicza dawkę i alarmuje o przekroczeniu progu wybranego przez użytkownika.
Prezentowany egzemplarz niestety został poddany "cenzurze" przez poprzedniego właściciela - częściowo zatarto oznaczenia na tabliczce znamionowej, a nawet oznaczenie modelu na przednim panelu. Mimo to można ustalić rok uzyskania atestu - 1980, a także z dużym prawdopodobieństwem rok produkcji - 1991:
MIDO-1 przedstawia obecnie głównie wartość kolekcjonerską, gdyż funkcję zliczania łącznej dawki ma większość dostępnych na rynku dozymetrów. Piszę "większość", gdyż niektóre współczesne konstrukcje są jej pozbawione, np. Rodnik 3 czy Radex RD-1503. Wiele innych dozymetrów zaś mierzy "groch z kapustą", czyli mieszankę promieniowania gamma i beta o różnych energiach, często bez kompensacji energetycznej. Zatem w niektórych przypadkach dozymetr, który mierzy wyłącznie twarde promieniowanie gamma i robi to przez dłuższy czas, może być przydatny. Pamiętajmy jednak o konieczności przeliczania z µC/kg i najmniejszej podziałce, wynoszącej w wykonaniu podstawowym MIDO-1-1 prawie 4 mR (40 µSv!). Masa i wymiary przyrządu też robią swoje, szczególnie wobec braku innych funkcji poza zliczaniem dawki.
Znaczną przewagę ma w tym przypadku PM-1203, który zarówno mierzy moc dawki, jak i zlicza łączną dawkę, będąc znacznie mniejszym i lżejszym.
Dzięki uprzejmości autora instagramowego profilu Wszystko.Zeum (pozdrowienia!) mam możliwość przedstawienia tej oto ciekawej i rzadkiej sondy z zakładów "Polon" w Bydgoszczy. Należy ona do całej rodziny sond opracowanych w latach 60. [LINK] i produkowanych nieprzerwanie przez ok. 30 lat. Współpracują one z radiometrami serii RUST, URL, URS, a także z autorskimi konstrukcjami serii UDR i UDAR. Wszystkie są podłączane przez wtyk BNC-2,5, a ich napięcie zasilania wynosi od 390 do 1200 V.
Sonda SGB-1Ra wykorzystuje okienkowy licznik GM z okienkiem mikowym typu BOH-45 o grubości 2 mg/cm2, znany z sondy SGB-2P , umożliwiający pomiar aktywności emiterów beta powyżej 100 keV oraz silniejszych emiterów alfa. O samej rodzinie liczników okienkowych pisze Adam na stronie Była sobie elektronika [LINK].
Licznik ma cokół oktalowy, stosowany również w lampach elektronowych, zaś korpus rozkręca się bez użycia narzędzi, co ułatwia wymianę. Jedynym problemem jest dostępność liczników, choć czasem trafiają się na targach i to w okazyjnych cenach. Do sondy możemy zamontować też inny licznik na cokole oktalowym, np. AOH-45 - więcej na temat oznaczeń liczników w osobnej notce [LINK].
W przeciwieństwie do SGB-2P zastosowano jeden licznik zamiast trzech, zaś obudowa ma kształt walca, a nie graniastosłupa trójkątnego. Wynika to z przeznaczenia sondy, która służy do pomiaru aktywności próbek a nie skażeń powierzchni roboczych i odzieży - pojedynczy licznik w zupełności wystarczy, by objąć całą objętość materiału umieszczonego na szalce. Jest to dużą zaletą szczególnie w amatorskiej dozymetrii, w której rzadko kiedy musimy sprawdzać skażenie powierzchniowe czy mierzyć próbki o dużych rozmiarach. Zwykle mierzony obszar jest niewielki, pokrywający akurat obszar okienka jednego licznika, a mniejszą sondą łatwiej manewrować. Można stwierdzić, że SGB-2P złożona jest z trzech SGB-1R, tylko połączonych obudową i podpiętych do jednego wyprowadzenia.
Grubość okienka mikowego, jakkolwiek nieco za duża dla pomiaru większości emiterów alfa (tak samo jak w radzieckim liczniku SBT-10) jest wystarczająca dla niskoenergetycznego promieniowania beta i większości energii kwantów gamma. Oznacza to, że możemy mierzyć naprawdę słabe źródła, takie jak granit, szkło kryształowe, związki potasu itp. Oczywiście musimy pamiętać o delikatnym obchodzeniu się z okienkiem mikowym, które łatwo można uszkodzić. Do pomiaru najlepiej ustawić sondę w statywie, co zapewni odpowiednią odległość od próbki i pozwoli uniknąć przypadkowego uszkodzenia okienka. Jeśli zaś mierzymy naprawdę niskie aktywności, wówczas potrzebny będzie ołowiany domek osłonny o grubości ścianki min. 2,5 cm.
Prezentowany model, wyprodukowany w 1982 r., oznaczono SGB-1Ra, czyli jest jakąś modyfikacją, odmianą SGB-1R.
Niestety nie udało mi się znaleźć informacji o różnicach między tymi odmianami. Tutaj zamieszczam skan z katalogu:Izotopowa aparatura przemysłowa i radiometryczna - katalog 37R, Warszawa 1969:
W dokumentacji wyrobów "Polonu" udało mi się znaleźć informację o sondzie SGB-2R, która była modyfikacją SGB-1R, pozwalającą na zbliżenie licznika na odległość 2 mm od badanej próbki:
Z kolei w Katalogu automatyki i aparatury pomiarowej - tom V z 1968 r. pojawia się sonda SGB-3R, która ma identyczną obudowę i parametry.
W roku 2024 zetknąłem się z sondą oznaczoną SGB-1Rb, co pozwoliło mi na stworzenie roboczej hipotezy, że ostatnia litera oznaczenia określa rodzaj mierzonego promieniowania (a = alfa, liczniki AOH, b = beta, liczniki BOH). Jednak prezentowana sonda SGB-1Ra ma licznik BOH., liczniki te były wzajemnie zamienne i nie wiem, czy istniała konieczność uwzględniania ich w oznaczeniach.
***
Jedyną wadą sondy jest mała podaż na rynku. Egzemplarz będący w posiadaniu Wszystko.Zeum jest pierwszym, z którym mam do czynienia od początku istnienia bloga. Drugi pojawił się na Olx po kilku latach, niestety nie udało mi się go kupić. W tym czasie na rynku wtórnym pojawiło się kilka sond scyntylacyjnych SSA-1P i powierzchniowych beta-gamma SGB-1P oraz nieco mniej okienkowych SGB-2P. Sytuację nieco ratują autorskie sondy do radiometrów UDR-1 i UDR-2, wykorzystujące podobny licznik GM.
Sonda ta jest jedną z najbardziej użytecznych spośród wspomnianej rodziny sond "Polonu", aczkolwiek wymaga delikatności w obchodzeniu się z nią, zatem polecam ją bardziej zaawansowanym dozymetrystom.
Do pomiaru próżni stosować można różne mierniki, zwane próżniomierzami (wakuometrami). Są to przyrządy mechaniczne, piezoelektryczne, cieplno-przewodnościowe (Piraniego), termoelektryczne, bimetaliczne, kompersyjne (Mc Leoda) i jarzeniowe (Penninga). Jednak jednym z dokładniejszych jest próżniomierz jonizacyjny.
Jego zasada działania przypomina komorę jonizacyjną i lampę rentgenowską jednocześnie. Elektrony emitowane przez rozgrzaną katodę są przyspieszane przez anodę (siatkę) i zderzają się z atomami gazów, których resztki pozostają w każdej próżni, nawet kosmicznej. Zderzenia z elektronami wytwarzają jony, które następnie są przyciągane przez kolektor jonów, a przepływający prąd jest wzmacniany i mierzony.
Im doskonalsza próżnia w układzie podłączonym do głowicy pomiarowej, tym mniej cząstek ulega jonizacji pod wpływem strumienia elektronów i mniejszy jest prąd jonowy mierzony przez woltomierz. Zatem, podobnie jak w komorze jonizacyjnej, mierzony jest prąd jonizacji, tyle tylko, że źródło promieniowania znajduje się wewnątrz komory, a natężenie emisji jest stałe, bo mierzona jest inna wartość - stopień doskonałości próżni, a ściślej - zawartość pozostałych w układzie gazów. W komorze jonizacyjnej źródło promieniowania znajduje się zwykle na zewnątrz (są wyjątki w specjalnych typach komór), zaś wnętrze wypełnione jest gazem pod stałym ciśnieniem - atmosferycznym lub podwyższonym.
Powyższy układ jest najprostszą konstrukcją próżniomierza jonizacyjnego, tzw. głowicą triodową. W głowicy takiej występuje zjawisko znane z lampy rentgenowskiej, czyli emisja promieniowania rentgenowskiego z anody. Jest to promieniowanie hamowania, powstające na skutek zderzeń elektronów z powłokami elektronowymi pierwiastków ciężkich, z których zbudowana jest anoda. Zjawisko to w próżniomierzu jest niepożądane, gdyż powoduje dodatkową jonizację i zawyża pomiar. Co prawda powstałe promieniowanie ma niską energię - jest "miękkie" - gdyż różnica potencjałów między katodą i anodą nie jest tak duża, jak w lampie rentgenowskiej, jednak wystarcza do zawyżenia wskazań.
Spowodowało to konieczność opracowania nowego typu głowicy, jakim jest głowica Bayarda-Alperta (1950), w której kolektor o dużej powierzchni zastąpiono cienkim drucikiem.
Oczywiście nadmierny wzrost ciśnienia w układzie np. z powodu jego rozszczelnienia mógł uszkodzić przyrząd wskutek przepływu zbyt dużego prądu jonowego. Dlatego też większość próżniomierzy wyposażano w blokadę nadmiarową, wyłączającą przyrząd w razie nagłego rozszczelnienia. Nie miały jej radzieckie stare przyrządy typu WIT.
Więcej na temat próżniomierzy jonizacyjnych i stosowanych do nich głowic pomiarowych można znaleźć na tej ciekawej stronie poświęconej technice próżniowej i elektronice - http://www.pwl.mikrokontroler.pl/index.htm
Warto też wspomnieć o próżniomierzach z zimną katodą (Penninga), znane też jako próżniomierze jarzeniowe. Katoda nie była w nich podgrzewana, zaś różnica potencjałów między elektrodami była na tyle wysoka (1000-2000 V), że występowało między nimi wyładowanie jarzeniowe. Wadą ich była duża niestabilność pracy, a zaletą niewrażliwość na zapowietrzenie.
Odmianą próżniomierza jonizacyjnego był miernik alfatronowy (radioizotopowy), zwany też alfatronem. Mierzył on prąd jonowy powstający na skutek emisji cząstek alfa od niewielkiej ilości radu, niestety nie udało mi się znaleźć bliższych informacji na ten temat. Podejrzewam, że silna emisja radonu z radu powodowałaby pogorszenie próżni w układzie pomiarowym, zatem cząstki alfa musiałyby pochodzić raczej z polonu lub z ameryku. Temat zostawiam for further study.
Busola kierunkowa typu AK, zwana często nieściśle
"kompasem"*, była powszechnie stosowana w Armii Czerwonej, Ludowym
Wojsku Polskim oraz w harcerstwie i turystyce. Produkowano ją równolegle z
busolą Adrianowa, która omawiałem poprzednio [LINK]. Poniżej porównanie obu typów z Podręcznika dowódcy drużyny (Wyd. MON 1971):
Busola typu AK nosiła praktycznie takie same oznaczenia
producentów, jak busola Adrianowa: radzieckie oznaczano literą A w kółku i obok jedną lub
dwiema cyframi, polskie zaś logiem SZMO "Opta" (cywilne) lub tylko
kodem tej wytwórni - 457 (wojskowe). Korpus busoli AK z Polski i ZSRR był
praktycznie identyczny, za wyjątkiem oznaczeń kierunków - rosyjskie oznaczenia
oczywiście napisano cyrylicą (В - wschód, З - zachód, С - północ, Ю - południe).
Warto tu jeszcze wspomnieć o kompasie marszowym
Wehrmachtu, mającym prawie identyczny korpus i mechanizm, a jedynie cieńszą
wskazówkę, inne oznaczenia producenta i kierunek wschodni
oznaczony literą O (Ost). Podejrzewam, że busola AK wzorowana jest na wyrobie z
Rzeszy.
W busolach AK stosowano farby świecące obu typów, jednak do tej pory
spotykałem tylko egzemplarze z farbami okresowego świecenia, czyli działającymi
przez pewien czas po naświetleniu światłem widzialnym. Zakłady "Opta" wydały nawet instrukcję obchodzenia się z masą świecącą (!), która podawała czas świecenia po naświetleniu przez słońce,
latarkę i świecę. Podejrzewam, że nastąpiło to w momencie zastąpienia farby radowej przez farbę okresowego świecenia, by ostrzec użytkowników, że nowy typ farby nie będzie świecił bez uprzedniego naświetlenia.
Z kolei polskie busole Adrianowa miały w większości farbę
radową, która świeci stale, niezależnie od wcześniejszej ekspozycji na światło. Produkowano je
jednak znacznie krócej - tylko w latach 50., później, na skutek interwencji Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej, wycofano z użycia radioaktywną farbę. Busole AK zaś wytwarzano w Polsce aż do schyłku PRL, spotkałem się z egzemplarzami wykonanymi jeszcze w latach 80. Oprócz typowego zastosowania do
orientacji w terenie stanowiły też element wyposażenia przyrządu obserwacji
wybuchów POW-1 oraz zestawu meteorologicznego Trietiakowa.
Dotychczas nie traktowałem busoli AK jako potencjalnego
źródła promieniowania, głownie z uwagi na znaczną podaż busoli Adrianowa, wśród których znacznie łatwiej można rozpoznać "świecący" egzemplarz. Naręczne busole ostatnio jednak praktycznie zniknęły z rynku, więc
zwróciłem większą uwagę na model AK. Po
dłuższych poszukiwaniach trafiłem na busolę AK produkcji radzieckiej, której
niektóre punkty świetlne pokryto farbą radową, inne zaś mają farbę okresowego
świecenia. Radowa farba jest na wskazówce oraz indeksie przy muszce celownika, zaś
indeksy kierunków pokryto farbą okresowego świecenia (jaśniejsza).
Różnice są widoczne nie tylko przy pomiarach dozymetrycznych, ale także w oświetleniu ultrafioletowym - farba okresowego świecenia wykazuje silniejszą luminescencję:
Emisja z busoli AK jest słabsza niż przy busoli Adrianowa z racji
mniejszej liczby radioaktywnych punktów świetlnych - na Polaronie moc dawki promieniowania gamma ok. 3 µSv/h, łączna 35 µSv/h przy ustawieniu strzałki naprzeciw muszki, sama końcówka igły magnetycznej 14 µSv/h emisji łącznej.
Pomiary utrudnia pokrywa
kompasu, mieszcząca lusterko - przy zamkniętej mamy dobry dostęp do punktu świecącego
na muszce, ale zasłonięta jest końcówka igły, natomiast jak otworzymy pokrywę,
muszka będzie przy zawiasie lusterka i nie każdy dozymetr zbliżymy na odpowiednią
odległość.
Bardzo pomocna jest tu sonda UAGB-1 z miniaturowym licznikiem okienkowym, którą możemy przyłożyć jak najbliżej świecącego punktu na muszce. Najbardziej zbliżymy ją przy otwartym lusterku, uzyskując wynik 50 cps.
Gdy lusterko zamkniemy i przyłożymy sondę przez wycięcie w nim, wynik spadnie "tylko" do 30 cps.
Z kolei końcówka igły, mierzona przez szkło w położeniu najbardziej oddalonym od muszki, daje odczyt 3,5-4 cps. Dla porównania pomiar w innych częściach szkła jest na poziomie 0,8-1,5 cps, na skutek działania promieniowania rozproszonego.
Jako wydajne źródło możemy traktować raczej tylko punkt przy muszce i mierzyć go od zewnątrz przy zamkniętym lusterku. Nie dotykajmy go jednak gołymi rękami z uwagi na możliwość skażenia osypującymi się drobinami farby radowej. Rad-226, będący emiterem cząstek alfa, jest wysoce radiotoksyczny, szczególnie przez swoje podobieństwo do wapnia - organizm będzie go wbudowywał w kości, skąd usunięcie tego izotopu będzie praktycznie niemożliwe. Uwaga ta dotyczy zresztą wszystkich wyrobów zawierających radowe farby świecące - nie należy ich demontować, a w razie stwierdzenia kruszenia się farby radowej przekazać do utylizacji.
Pamiętajmy też o ekshalacji radonu, szczególnie że punkt ten nie jest niczym osłonięty. Najbezpieczniej przechowywać taki kompas w słoiku z garścią węgla aktywnego na dnie. Jeśli chcecie przekonać się o emisji radonu z Waszego kompasu, po prostu zmierzcie aktywność tego węgla po 48 godzinach.
Na temat samych pomiarów radonu pisałem w osobnej notce [LINK], zaś wszystkie radonowe tematy dostępne są po kliknięciu w etykietę "radon" na panelu bocznym bloga.
Nie jest to jedyny egzemplarz busoli typu AK, który wykazuje promieniowanie, niedawno busolę niemiecką nabył jeden z Czytelników. Dozymetr Soeks 01M wykorzystuje jeden licznik SBM-20, w dodatku osłonięty kratką, co w połączeniu z mniejszą ilością farby radowej przekłada się na niższy wynik pomiaru:
Busole AK występują w wielu wariantach, różniących się
głównie kształtem indeksów i drobnymi detalami konstrukcji. Do identyfikacji farby radowej niezbędny jest dozymetr.
Niestety stara farba okresowego świecenia wygląda identycznie jak farba radowa
i rozpoznanie bez pomiaru nie jest możliwe. Oczywiście, jeśli wskazówka i indeksy jarzą się lekko w świetle dziennym, mamy na 100% do czynienia z farbą okresowego świecenia - poniżej przykład z 1976 r.:
Busola AK emituje znacznie mniejszą moc dawki promieniowania
gamma niż busola Adrianowa (10-15 µSv/h emisji gamma), co w pewnych przypadkach może być zaletą. Przede
wszystkim łatwiej ją przechowywać, mniejsza jest też ekshalacja radonu.
Trudniej jednak zidentyfikować aktywny egzemplarz przy zakupie online. Jeśli trafiliście na takie busole, dajcie znać w
komentarzach.
PS. Do niedawna można było nabyć części do tych busoli, tak samo zresztą jak do busoli Adrianowa, które były bardzo wygodnym punktowym źródłem promieniowania.
Niestety zadziałało prawo popytu i podaży, czyli ceny wzrosły kilkukrotnie, po
czym asortyment został wyczerpany.
-----------------------------------------------
* kompas jedynie wskazuje północ (a tym samym inne kierunki) na podstawie położenia igły magnetycznej, natomiast busola umożliwia wyznaczenie azymutu, czyli kąta między kierunkiem marszu a północą. Definicja Słownika Języka Polskiego nie jest tu ścisła:
Kompas - przyrząd służący do określenia kierunku na powierzchni ziemi, wykorzystujący właściwości igły magnetycznej,
Busola - 1. przyrząd do wyznaczania kursu samolotu lub statku;
