30 grudnia, 2020

"O północy w Czarnobylu" - recenzja

Tytuł książki może wydawać się mylący i to z dwóch powodów. Przede wszystkim katastrofa miała miejsce o 1.23, a nie o północy, choć jej faktyczne przyczyny są wcześniejsze o kilka godzin, jeśli nie o 20 lat. Poza tym tytuł wydaje się nawiązywać do "O północy w Paryżu" i sugeruje fabularną powieść zamiast reportażu. Są to jednak pozory, więc otrzymawszy książkę pod choinkę, z zapałem przystąpiłem do lektury. 

 


Książka zaczyna się mapami - zaczynamy od ZSRR, przez Czarnobylską Stefę Wykluczenia, miasto Prypeć aż do przekroju gmachu samej elektrowni w Czarnobylu i reaktora RBMK-1000. Możemy więc od razu umiejscowić miejsce awarii na kuli ziemskiej i dobrze poznać lokalizację, w której rozegra się katastrofa. Poznajemy też osoby dramatu, podzielone według przynależności służbowej - osobno zgrupowano personel elektrowni, władze Ukraińskiej SRR i Związku Radzieckiego, naukowców, wojskowych, strażaków i lekarzy. Bardzo ułatwia to lekturę, zwłaszcza czytelnikom mniej obeznanym z Czarnobylem i sowieckim systemem, które mogłyby np. pomylić Szczerbickiego i Szczerbinę.

 Narracja nie jest linearna, gdyż rozpoczyna ją opis zwiadu dozymetrycznego 15 godzin po katastrofie, a następnie cofamy się 16 lat wstecz i asystujemy Wiktorowi Briuchanowowi przy początkach budowy elektrowni i miasta. Bardzo obrazowo przedstawiono skalę problemów przy budowie, od braku specjalnych materiałów po wykonawstwo i dyscyplinę pracy. Autor nakreślił sugestywny obraz radzieckiego społeczeństwa i rządzącej nomenklatury partyjnej, który człowiekowi z Zachodu może się wydać wręcz niedorzeczny. Wszechwładza Partii i tajnych służb, paranoja tajności, atmosfera strachu i konformizmu, propagandowa iluzja sprawozdań bez pokrycia, marnotrawstwo i złe zarządzanie, czyli to wszystko, co dobrze zna pokolenie PRL-u, a co mieszkańcom Zachodu wydaje się być krainą po drugiej stronie lustra.

W tak niewydolnym systemie, gdzie nikt nie ponosił za nic faktycznej odpowiedzialności, a interes Partii i ideologii przeważał nad bezpieczeństwem, budowa elektrowni jądrowej przypominała spacer po polu minowym. Świetnym przykładem jest główny inżynier elektrowni w Czarnobylu, Nikołaj Fomin, który fizyki nauczył się na kursie korespondencyjnym - ale "ideologicznie był bez zarzutu".

W opozycji do tego fatalnego obrazu przedstawiono Prypeć, miasto atomowe (atomgrad), które w komunistycznej szarości i biedzie było faktyczną oazą szczęśliwości. Zaludnione było prawie wyłącznie młodymi ludźmi (średnia wieku 26 lat), którym rodziły się liczne dzieci (1/3 mieszkańców!), było udekorowane kwiatami, miało dobrze zaopatrzone sklepy, kawiarnie, dom kultury i szpital, słowem prawie wszystko, niezbędne do pracy i wypoczynku personelu elektrowni, jej budowniczych i pracowników pomocniczych zakładów. Aż przyjemnie się czyta taki sielankowy opis, choć ciąży nad nim widmo śmierci tegoż atomgradu w wieku zaledwie 16 lat.

Następnie zagłębiamy się w podstawy fizyki jądrowej i historię badań nad promieniowaniem. Poznajemy poszczególne rodzaje promieniowania i ich szkodliwe działanie. Wykaz jednostek używanych w dozymetrii umieszczono w załączniku na końcu, choć moim zdaniem powinno się je omówić właśnie w tym miejscu, zaraz za przedstawieniem promieniowania alfa, beta i gamma.

Tu pojawiają się moje pierwsze uwagi:

  • "Organizm może pomylić emitujące cząstki beta izotopy z niezbędnymi do życia składnikami i odkładać je w konkretnych organach". Wymieniony jest stront-90, ruten i jod-131. Sformułowanie zdania w ten sposób sugeruje, że tylko emitery cząstek beta mają zdolność zastępowania makro- i mikroelementów w organizmie, co jak wiadomo, ścisłe nie jest. Izotopy alfa-aktywne również mogą się odkładać, jak choćby rad czy pluton, a o tym nie wspomniano przy opisie cząstek alfa. Poza tym warto byłoby uściślić, o który izotop rutenu chodzi. Na szczęście we wszystkich innych miejscach izotopy mają podane swoje liczby masowe

Następnie przez Edisona, Skłodowską, "radowe dziewczyny", Projekt Manhattan i początki amerykańskiej atomistyki znowu wracamy na grunt radziecki. Rozwikłujemy zależności nuklearnego państwa w państwie. Widzimy tarcia między Ministerstwem Budowy Maszyn Średnich a Instytutem im. Kurczatowa oraz butę naukowców, wręcz bałwochwalczo wierzących w moc atomu, pomimo katastrof, towarzyszących przemysłowi jądrowemu od zarania. Z jednej strony mamy konserwację truskawek przez napromieniowanie i zastosowanie wybuchów jądrowych do prac ziemnych, z drugiej pożar reaktora w Windscale i katastrofę kysztymską, spowodowaną wybuchem zbiornika odpadów nuklearnych w zakładach "Majak".

Nielinearna narracja opuszcza tematy związane z historią atomistyki i przenosi nas do Prypeci 25 kwietnia 1986 r., czyli w przededniu katastrofy, a następnie przybliża biogramy członków personelu elektrowni, uczestniczących w feralnej zmianie. Śledzimy ich drogę z Prypeci do elektrowni, a następnie do samej sterowni. Opis budynku jest bardzo plastyczny, a czytając go, możemy posiłkować się schematem zakładu z pierwszych stron książki. Następnie cofamy się do roku 1966 r., kiedy zatwierdzono projekt reaktora RBMK. Opis samego reaktora i jego niedostatków jest moim zdaniem najdokładniejszym, z jakim spotkałem się w literaturze popularnej. Dobrze oddano jego przeskalowanie, trudności w sterowaniu, konieczność naginania zasad bezpieczeństwa, nierównomierność reaktywności w rdzeniu, fatalne wykonawstwo przy jednoczesnej prostocie budowy i ekonomiczności eksploatacji. Szczegółowo wyjaśniono też kwestię słynnych prętów kontrolnych i niewydolnego mechanizmu awaryjnego wyłączenia reaktora. W innych, zwłaszcza starszych publikacjach, temat jest traktowany powierzchownie, o wadach reaktora mówi się w kategoriach niedopatrzeń, a nie celowego projektu. Czytając zaś te opisy, przypominają się wszystkie dowcipy o radzieckiej nauce, jako przestarzałej i niekiedy wręcz groteskowo nieudolnej. Więcej nie zdradzę, by nie psuć przyjemności z lektury, nadmienię tylko, że reaktor określono mianem "kapryśnej kochanki".

W książce poruszono też wypadki, mające miejsce w Czarnobylu w 1975 i 1982 r., o których w innych pozycjach jedynie się wspomina na marginesie. Tutaj zarysowano je wyraźniej, choć bez nadmiernych szczegółów, wszak stanowiły tylko preludium głównego dramatu.

Idźmy dalej. Zaczyna się niefortunny test, który śledzimy ze szczegółami. Wiemy nawet, w której części rdzenia pojawił się nadmiar reaktywności. Widzimy panikę po eksplozji i brak świadomości skali katastrofy, co prowadziło do kolejnych bezsensownych decyzji i narażenia kolejnych osób na wysokie dawki promieniowania. Wyłapałem tutaj pewne nieścisłości:

  • DP-5 został określony jako "wielkie bakelitowe pudło", choć tak naprawdę jest niewiele większy niż "kieszonkowe" radiometry używane wówczas w elektrowni. Od mierników RK-01 czy RK-02M pulpit DP-5 jest większy o 1/3. Pominę już nazwanie go "radiometrem", choć jest to de facto rentgenoradiometr, a Rosjanie nazywali go "rentgenometrem" (rentgenmetr). 
  • poziom promieniowania rzędu 150 mR/h określono jako przekraczający normę 100 razy. Czyli normalne tło promieniowania wynosi 1,5 mR/h (15 µSv/h) ? Moim zdaniem pomyłka w mnożniku, powinno być 10000 (normalne tło 0,015 mR/h). Ewentualnie, jeśli przyjmiemy, że maksymalna moc dawki dla personelu przemysłu jądrowego ustalona została na 1,2 µSv/h (~0,12 mR/h), wtedy w/w wynik przekroczy normę 1000 razy.
  • "pomiary wykazały, że promieniowanie faktycznie jest wyższe, ale wynosi zaledwie 13 µR/h" - akurat taka moc dawki to najnormalniejsze tło promieniowania, równe w przeliczeniu 0,013 mR/h = 0,13 µSv/h. Wykaz jednostek pomiaru promieniowania na końcu książki podaje tło w ZSRR na poziomie 4-20 µR/h (0,04-0,20 µSv/h). Błąd leży ewidentnie w jednostce - zamiast µR/h winno być mR/h, mielibyśmy więc do czynienia z "zaledwie" 100-krotnym przekroczeniem tła. Druga opcja, czyli pomylenie µR/h z µR/s nie wchodzi w grę, gdyż 13 µR/s = 46,8 mR/h, przekroczenie normy byłoby znaczniejsze. Inna sprawa, że nawet taka moc dawki może wydawać się niewielka wobec 0,5-1,8 R/h (500-1800 mR/h) w niektórych miejscach Prypeci zaraz po awarii
  • maszyna do załadunku paliwa, zniszczona siłą wybuchu, początkowo waży 350 ton, by w jednym z kolejnych rozdziałów schudnąć do 120 ton
  • "poziom promieniowania spadał: z 6 milionów kiurów w niedzielę do 5 milionów w poniedziałek" - w kiurach mierzona jest aktywność promieniotwórcza, zaś "poziom promieniowania" (fachowa nazwa: moc dawki) wówczas mierzono w rentgenach na godzinę. Ściślejsze byłoby użycie określenia aktywność izotopów wyrzucanych przez płonący reaktor.
  • przy omawianiu potencjalnych skutków kontaktu stopionego paliwa jądrowego z wodą w basenach rozbryzgowych zasugerowano ryzyko eksplozji wszystkich bloków czarnobylskiej elektrowni, co porównano do gigantycznej 'brudnej bomby". Miała ona zawierać 500 ton paliwa i 5000 ton grafitu. Jeden załadunek RBMK-1000 obejmował 190 ton paliwa, a reaktor składał się z 1800 ton grafitu, zatem wartość ta nie dotyczy ani pojedynczego reaktora, ani wszystkich czterech.
  • "głos niektórych stał się podniesiony i skrzekliwy, co było osobliwym skutkiem ubocznym skażenia cząstkami alfa" - jak już, to emiterami cząstek alfa
  • "...od oparzeń beta" - j.w., oparzyć może  promieniowanie beta, widzę tu skrót myślowy, być może zaczerpnięty ze slangu lekarzy

Autor przedstawia nam całą akcję ratowniczą wokół płonącego reaktora, debaty na szczytach władzy oraz rosnące zaniepokojenie na świecie. Jest nawet niewielki akcent polski, wszak nasz kraj jest jednym z najbliższych sąsiadów Czarnobylskiej Elektrowni Atomowej. Zwróciłem jednak uwagę na coś innego - szersze omówienie "chińskiego syndromu", który w poprzednich publikacjach był uważany za poboczny problemat, efekt zasugerowania się naukowców hollywoodzkim filmem z 1979 r. Tutaj temat potraktowano szerzej i ukazano, jak mocno absorbował radzieckich naukowców i jakie eksperymenty w związku z nim prowadzono. Znowu nie chcę spoilerować i odsyłam do tekstu, bo naprawdę warto.

Ukazano bardzo namacalnie trud i jałowość odkażania oraz desperackie środki, jakich imano się, by związać skażenia na ziemi i w jakikolwiek sposób usunąć. Zasygnalizowano temat szabrownictwa i kontrabandy, w którym udział mieli też i Likwidatorzy, często za milczącą zgodą dowództwa, a nawet z jego współudziałem.  Cennym aspektem są też poszukiwania corium, powstałego ze stopionego paliwa jądrowego i elementów konstrukcyjnych reaktora, z którego części powstała słynna Stopa Słonia.

Nie zabrakło oczywiście wspomnienia losów najciężej napromieniowanych strażaków i pracowników elektrowni, leczonych w specjalistycznej Klinice nr 6 w Moskwie, ani późniejszego procesu kierownictwa zakładu. Wątki te jednak nie dominują nad całością, choć nie potraktowano ich pobieżnie. 

Ciąg dalszy moich uwag:

  • "wykonali badania moczu na obecność sodu-24, który świadczył o wystawieniu na rozszczepienie atomów, które czyniło ciało radioaktywnym" - gdyby nie wcześniejsza lektura o stosowaniu tej metody przez NASA podczas programu Apollo [LINK], miałbym problem ze zrozumieniem tego zdania. Lepiej byłoby je sformułować: "sód-24 powstaje w organizmie człowieka z naturalnie występującego sodu pod wpływem promieniowania neutronowego, towarzyszącego reakcjom rozszczepienia"
  • "skażone cząstki alfa i beta" - jak już, to skażenia emiterami cząstek alfa i beta, same cząstki nie mogą być "skażone", one są emitowane przez radionuklidy będące skażeniami
  • "w najbardziej napromieniowanych miejscach Strefy Specjalnej" - skażonych, jeśli już
  • "...posypali pola wapnem, które wiąże stront-90 w glebie, uniemożliwiając mu przedostanie się do łańcucha pokarmowego" - to działa w inny sposób - wapno zaspokaja zapotrzebowanie roślin na wapń, przez co nie przyjmują one tak dużych ilości strontu, następuje swoista dyskryminacja strontu wobec wapnia, chociaż nie stuprocentowa. Więcej w notce o stroncie [LINK] i o walce z opadem radioaktywnym w rolnictwie [LINK].

Narracja została doprowadzona do powstania Nowej Bezpiecznej Osłony, zwanej "Arką", wybudowanej w 2018 r. i oddanej do użytku w 2019 r. Książkę kończy epilog, przedstawiający dalsze losy osób dramatu, z których wiele, pomimo przyjęcia wysokich dawek promieniowania, dożyło sędziwego wieku. Całość opatrzono 1579 przypisami, stanowiącymi odnośniki do źródeł, jak również uzupełnienia głównej narracji. Książka oparta jest na wieloletniej kwerendzie Autora, w tym osobistych rozmowach z uczestnikami wywiadów, przy współpracy wielu osób z terenów byłego ZSRR. Tekst uzupełniają zdjęcia na wklejkach. Przedstawiają Prypeć i elektrownię przed wybuchem, portrety niektórych osób dramatu, fragmenty akcji ratunkowej, sarkofag, proces kierownictwa i współczesny stan rejonu elektrowni. 

W załączniku, oprócz omówienia jednostek stosowanych w dozymetrii, mamy słowniczek najważniejszych organizacji występujących w ZSRR, przybliżający niezorientowanemu czytelnikowi zawiłości radzieckiego ustroju. 

 Na koniec parę pobocznych uwag natury historyczno-edytorskiej:

  • "Wieści rozprzestrzeniały się pocztą pantoflową i za sprawą "wrogich głosów", czyli rosyjskojęzycznej stacji radiowej BBC, Radia Szwecja i Głosu Ameryki, nadających na terenie ZSRR (!), a przynajmniej tam, gdzie KGB nie udało się ich zagłuszyć" - po pierwsze, mowa o rosyjskich rozgłośniach tych stacji, trudno bowiem BBC uznać za stację "rosyjskojęzyczną", a po drugie, stacje te nie nadawały na terenie ZSRR, co najwyżej były tam odbierane. Już wyobrażam sobie w takim państwie jak ZSRR jakikolwiek nielegalny nadajnik.
  • major generał Nikołaj Antoszkin - jak już, to generał major, stopień obecny zarówno w armii carskiej, jak i radzieckiej
  • często pojawiają się wzmianki o "żołnierzach chemicznych", choć poprawne określenie to "żołnierze wojsk chemicznych"
  • zwraca uwagę określeni "naziści" zamiast "Niemcy" w kontekście II wojny światowej, w dodatku pisane wielką literą (!), co wygląda na kalkę z angielskiego "Nazi". W języku polskim nazwy zbiorowości piszemy małą literą: komuniści, frankiści, marksiści, faszyści itp. 
  • "na peryferiach Strefy Wykluczenia inżynierzy wyrąbali szeroką na 10-20 metrów trasę" - podejrzewam, że chodzi o wojska inżynieryjne 
  • przy omawianiu stref dachu bloku III, które gen. Tarakanow nazwał inicjałami kobiet swego życia, zabrakło opisu, kim była Katia i Natasza, wyróżniono jedynie Maszę, starszą siostrę generała
  • Igor Kostin opisany został jako "były" fotograf, choć w chwili katastrofy czynnie zajmował się fotografią
  • "wysyłanie w to miejsce spawaczy z nitownicami" (!)
  • reaktor "tysiącwatowy" - raczej "tysiącmegawatowy", 1000W to moc małej farelki
  • "jeśli chcesz być ojcem, obłóż jaja tym ustrojstwem" - winno być "ołowiem", skoro w oryginale występuje słowo swiniec, nie ma potrzeby zastępowania innym rosyjskim wyrazem



Jako osoba, która czytała większość pozycji poświęconych czarnobylskiej katastrofie mogę stwierdzić, że "O północy w Czarnobylu" jest pozycją, która zadowoli zarówno wyjadaczy, jak i osoby dopiero wchodzące w temat. Fachowcom dostarczy wielu szczegółów technicznych, o których nie było mowy w starszych pracach. Nowicjuszom przybliży zarówno Czarnobyl, jak i fizykę jądrową oraz atomistykę, szczególnie na gruncie radzieckim. Jeden punkt w ocenie muszę odjąć za drobne nieścisłości w popularnym przedstawieniu kwestii dotyczących radioaktywności czy pewne skróty myślowe, wyglądające jak efekt zjedzenia wyrazu przez edytor tekstu. Ale pamiętajcie, że jestem "najgorszym koszmarem wydawcy", czyli historykiem, fizykiem i edytorem w jednej osobie. Właśnie z uwagi na takich czytelników jak ja trzeba cały tekst dokładnie i wielokrotnie sprawdzać, nie tylko pod względem językowym, ale też merytorycznym. 

***

"O północy w Czarnobylu" zajmuje poczesne miejsce w mojej atomistycznej biblioteczce i z pewnością będę do tej publikacji wielokrotnie wracał. A jakie były Wasze wrażenia z lektury tej pozycji? Zgadzacie się z powyższymi nieścisłościami? Wyłapaliście jakieś dodatkowe? 


27 grudnia, 2020

Jak dorobić szufladkę baterii do RKP-1-2?

Monitory skażeń RKP-1-2 zasilane są z 4 baterii typu AA, umieszczonych w specjalnej szufladce, wsuwanej do komory w tylnej ściance obudowy. 


Element ten często ulega zagubieniu, a bez niego trudno uruchomić miernik, gdyż gniazda zasilania są umieszczone bardzo głęboko w komorze.


Na szczęście szufladkę możemy dorobić niewielkim nakładem pracy i środków. Będziemy potrzebować przede wszystkim pionowego koszyczka na 4 baterie AA, który zmieści się do komory w radiometrze. Koszt 1-4 zł, nabyć możemy go w większości sklepów z elektroniką. Warto kupić kilka sztuk na wypadek uszkodzenia podczas testowania różnych wariantów konstrukcyjnych. Radzę też wybierać z wyprowadzeniami do lutowania a nie z przewodami:


https://allegro.pl/oferta/koszyk-pojemnik-na-baterie-4xr6-aa-s122-7354006772

Drugim elementem są wtyki typu "banan", najlepiej mocowane w oprawce na gwint. Można zastosować też starsze, w którym wtyk i oprawka połączone są jedynie śrubką, trzymającą przewód we wtyku. Średnica wtyku typowa - 4 mm. Wersje ze sprężynującymi blaszkami mocniej trzymają.


Ostatni element to kawałek tworzywa sztucznego o grubości 1-2 mm i wymiarach nieco mniejszych niż poprzeczny przekrój komory baterii. Może to być element obudowy jakiegoś urządzenia, klapka od baterii lub pojemnik śniadaniowy.

Z narzędzi potrzebujemy lutownicy i czegoś do cięcia oraz wiercenia w plastiku. W zależności od posiadanego tworzywa mogą być to mocne nożyczki i szydło w scyzoryku lub piłka do metalu i ręczna wiertarka, otwór można też wypalić rozgrzanym gwoździem.

***

Przedstawię tutaj najprostszy wariant, pozwalający jak najszybciej uruchomić dozymetr. Można go oczywiście rozwinąć, w zależności od posiadanych materiałów i chęci do majsterkowania. Porządek prac jest następujący:

  1. z plastiku wycinamy prostokąt o wymiarach dopasowanych do wlotu komory baterii, z zachowaniem 2-3 mm odstępu z każdej strony
  2. wiercimy w nim otwory w odległości c-t-c 14 mm
  3. rozkręcamy wtyki bananowe, zdejmując z nich plastikowe oprawki
  4. wtyki umieszczamy w wywierconych otworach, w zależności od typu wtyku:
    1. przepychamy cały wtyk przez otwór, aż oprze się na zgrubieniu ze śrubą mocującą przewód
    2. wkręcamy wtyk gwintem w otwór
  5. wyprowadzenia koszyczka odginamy do pionu i pokrywamy cyną 
  6. wyprowadzenia wprowadzamy w otwory wtyków bananowych, dokręcamy śrubki i dla pewności lutujemy
  7. kawałek taśmy izolacyjnej przeprowadzamy pomiędzy wtykami i mocujemy do boków koszyczka, aby dodatkowo usztywnić cały układ
  8. zaznaczamy na koszyczku polaryzację  ogniw (choć jak włożymy go złą stroną, nic się nie stanie, po prostu wskazówka radiometru przy teście baterii pójdzie całkiem w lewo, poniżej zera)
  9. koszyczek umieszczamy w komorze baterii w ten sposób, aby wtyk z biegunem dodatnim znajdował się po naszej lewej stronie 
  10. na końcówce koszyczka możemy przykleić plastikową płytkę z uchwytem, ułatwiającym wyjęcie koszyczka, a na bocznych ściankach dodać paski plastiku, stabilizujące jego położenie w komorze baterii
  11. najczęstszą przyczyną niedziałania układu (jeśli radiometr jest sprawny a baterie świeże) jest brak kontaktu między wyprowadzeniami koszyczka a wtykami bananowymi, stąd zalecenie lutowania

Nie jest to arcydzieło inżynierii, ale pozwala na szybkie uruchomienie RKP-1-2 tanim kosztem. Po ustabilizowaniu dodatkowymi przekładkami, by nie przemieszczał się od wstrząsów, może już na stałe zastąpić oryginalną szufladkę, w niczym nie zmniejszając funkcjonalności miernika. Pamiętajmy, że szufladka nie może za bardzo wystawać z tyłu, gdyż wówczas nie załączy się automatyczny włącznik z tyłu chwytu, działający przy postawieniu dozymetru na sztorc (chyba że o to nam chodzi). 



Jeśli macie inny pomysł na rozwiązanie tej kwestii, dajcie znać w komentarzach! 
PS. Starsza wersja monitora, oznaczona RKP-1, miała prostszy patent w postaci zakręcanej komory mieszczącej 2 baterie R-20, więc jedynym elementem mogącym się zgubić była zakrętka, łatwa do dobrania lub dorobienia z materiałów podręcznych.

23 grudnia, 2020

Odpromiennik, który promieniuje

Wszelkiego rodzaju "odpromienniki" są modne od kilkudziesięciu lat i rzekomo chronią przed promieniowaniem "żył wodnych", polem elektromagnetycznym (EMF) emitowanym przez urządzenia elektroniczne czy nawet przed promieniowaniem jonizującym (!). Mają różną budowę i rozmiary, od dużych wolnostojących konstrukcji przez niewielkie bibeloty, medaliony aż po miniaturowe nalepki. Ich skuteczność z punktu widzenia fizyki jest żadna - pole elektromagnetyczne możemy wyekranować metalową osłoną a nie piramidką z kawałkiem drutu w środku, zaś promieniowanie jonizujące wymaga grubych warstw ołowiu lub betonu* i żaden magiczny gadżet nie wyeliminuje go z naszego otoczenia. Jedyne działanie "odpromienników" to efekt placebo - jeśli ktoś jest przekonany, że nie może spać przez router sąsiada, to wiara w moc piramidki z kwarcu może go uspokoić i ułatwić zasypianie. A ponieważ efekt placebo jest dodatnio skorelowany z ceną "leku" i jego kolorami, stąd "odpromienniki" słono kosztują i złożone są z najdziwniejszych, pstrokatych mieszanek składników mineralnych i metalicznych.

 


Ostatnio wziąłem na warsztat takie oto nalepki, przeznaczone do umieszczania na telefonach komórkowych i innych sprzętach elektronicznych. Wedle reklamy mają nie tylko "eliminować" szkodliwe promieniowanie, ale też... wydłużać czas pracy urządzenia na baterii. Fotografie na pudełku pokazują źródła o bardzo zróżnicowanej emisji - telefony komórkowe i anteny nadawcze emitują mikrofale, zaś linie wysokiego napięcia jedynie pole elektromagnetyczne. Sam opis, tłumaczony maszynowo z chińskiego, jest dość bełkotliwy:

"Odpromiennik" ten ma postać niewielkiej naklejki (32x48 mm) ze sztywnego papieru, pokrytej matową czarną powłoką z oliwkowym symbolem "energii skalarnej" i napisami informującymi o jego przeznaczeniu i pochodzeniu. W sprzedaży dostępne są naklejki sygnowane jako wyprodukowane w Japonii i w Niemczech, różniące się nadrukowanym wizerunkiem. Do testów wziąłem wyrób "japoński" (choć wszystkie, dostępne głównie na Aliexpress, są i tak produkowane są w Chinach):


Przetestowałem najpierw główną funkcję tego wynalazku, czyli eliminowanie promieniowania elektromagnetycznego. Ekotester Soeks Ecovisor F4,  wyposażony m.in. w miernik EMF, nie wykazał istotnego spadku emisji po umieszczeniu tej nalepki na moim telefonie HTC Desire 12+. Na poniższym zdjęciu możemy zobaczyć oczywiście pewien minimalny spadek, wynika on jednak z dynamiki mierzonego pola, które nie jest stałe i ulega dość znacznym wahaniom. 


Podczas testów zdarzył się nawet przypadek, że w pewnym momencie wartość pomiaru z "odpromiennikiem" była wyższa niż bez niego. Generalnie wsuwanie "odpromiennika" między miernik a telefon nie powodowało spadku wskazań.

Czas pracy urządzenia również nie uległ zmianie, choć dla testu umieściłem tą nalepkę na tylnej ściance telefonu po naładowaniu do pełna. Po całym dniu typowego korzystania (SMS, Instagram, Olx) spadek poziomu baterii był porównywalny jak w przypadku niestosowania. 

***

Zainteresowało mnie jednak coś innego, a mianowicie podobieństwo zastosowanej na "odpromienniku" symboliki do medalionów "energii skalarnej", znanych jako "Quantum Pendant". Niektóre z tych medalionów zawierają bowiem tor-232 i wykazują dającą się zmierzyć radioaktywność. Wykonałem więc odpowiednie pomiary pojedynczego "odpromiennika" dozymetrami różnych typów:

  • Pomiar alfa+beta+gamma:
    • DBGB-01 EKO-1 - 1,2-1,4 µSv/h 
    • Radex RD1008 - 170 rozp/min*cm2
    • EKO-C - 18 cps
    • UDR-2 z miniaturową sondą okienkową UABG-1
      • środek "gwiazdy" - 0,16-0,2 cps
      • czarne pola na obrzeżach - 0,3 cps
  • Pomiar beta+gamma:
    • ANRI Sosna z 2 licznikami blisko siebie - 0,117 mR/h (~1,2 µSv/h)
    • Soeks Qantum - 0,32-0,37 µSv/h
    • Soeks Ecovisor F4 - 0,55 µSv/h
  • Pomiar alfa:
    •  UDR-2 z sondą SSU-3-2 ze scyntylatorem ZnS(Ag)
      • 1500 imp/180 s = 8,3 cps
      • 1512 imp/180 s = 8,4 cps
      • 1551 imp/180 s = 8,6 cps
      • 1610 imp/180 s = 8,9 cps
      • 1503 imp/180 s = 8,35 cps
      • przez woreczek strunowy 123 imp/180 s = 0,68 cps

Pomiar sondą scyntylacyjną ze scyntylatorem ZnS(Ag) potwierdził, że większość emisji to cząstki alfa. - umieszczenie "odpromiennika" w woreczku strunowym zmniejszyło częstość zliczania ponad 10x. 

 

Z kolei miniaturowy licznik okienkowy (okienko 1 mg/cm2 o średnicy 4 mm) udowodnił, że aktywność wykazuje ciemne podłoże, a nie oliwkowy wzór na powierzchni "odpromiennika". Umieściłem więc "odpromiennik" w "kanapce" z papieru fotograficznego i zostawiłem pod dociskiem w światłoszczelnym pudełku na pół roku. Po wywołaniu tego autoradiogramu ukazało się równomierne naświetlenie emulsji, pochodzące od cząstek alfa, jak również ślady promieniowania rozproszonego po przeciwnej stronie:


Pomiar samej emisji gamma dozymetrami z filtrem odcinającym promieniowanie beta nie wykazał wzrostu powyżej tła naturalnego. Z kolei łączna emisja beta+gamma paczki 5 naklejek była tylko dwukrotnie wyższa niż pojedynczej - znaczna część promieniowania ulegała samoabsorpcji w źródle:

Pomiar spektrometrem promieniowania gamma wykazał widmo bardzo zbliżone do toru-232, zawartego zarówno w siateczkach żarowych do lamp gazowych, jak również popularnych medalionach Quantum Pendant. Poniżej spektrogram naklejki (brązowy) i medalionu (zielony). Różnice wynikają z mniejszego osłabiania niskoenergetycznego promieniowania w papierze niż w mineralnym materiale, z którego zrobiony jest medalion:


Jak wykazały w/w pomiary "odpromiennik" sam emituje promieniowanie, choć innego typu niż to, przed którym rzekomo chroni. Promieniowanie jonizujące stanowi zupełnie inny rodzaj promieniowania niż mikrofale, stosowane w telefonii komórkowej oraz pole elektromagnetyczne, emitowane przez przepływ prąd elektrycznego. Podejrzewam, że zastosowanie substancji radioaktywnej do "eliminowania" pola elektromagnetycznego stanowi efekt jakiejś bałamutnej, nienaukowej teorii, wedle której jeden rodzaj promieniowania można "zwalczyć" innym.

Prawa fizyki są jednak nieubłagane. Promieniowania elektromagnetycznego od telefonu nie wyeliminujemy radioaktywną nalepką na obudowie, tylko umieszczając aparat w puszce z blachy lub z siatki metalowej, której oczka są mniejsze niż połowa długości fali. Inna sprawa, że telefon wówczas będzie bezużyteczny - nikt do nas się nie dodzwoni! Więcej na ten temat w notce o różnicach między mikrofalami a promieniowaniem jonizującym:


O samym ekranowaniu różnego rodzaju promieniowania pisałem osobno:

Jeśli faktycznie chcemy ograniczyć wpływ promieniowania telefonu na nasze ciało, korzystajmy podczas rozmów z zestawu słuchawkowego, nie trzymajmy telefonu blisko poduszki podczas snu czy ograniczajmy czas korzystania z urządzenia podczas wykorzystywania zwiększonej transmisji danych.Więcej na temat bezsensu stosowania "odpromienników" na stronie Instytutu Łączności [LINK]

***

"Odpromienniki" tego typu, choć nie spełniają swej głównej roli, są bardzo wygodnym w użyciu źródłem promieniowania alfa. Mogą służyć do testowania detektorów scyntylacyjnych czułych na to promieniowanie oraz okienkowych liczników Geigera. Są również przydatne również do testowania dozymetrów z licznikami cylindrycznymi, czułymi tylko na promieniowanie beta i gamma, choć jak wykazałem, odczyt na dozymetrach z takimi detektorami nie będzie wysoki. 

Niewielkie rozmiary i masa oraz dogodny kształt bardzo ułatwiają pomiary, zaś niska energia promieniowania umożliwia całkowicie bezpieczne przechowywanie w dowolnej cienkościennej blaszance, np. po cygaretkach.

***

I na koniec ostatnia rzecz - czy te "odpromienniki" są bezpieczne pod względem radiacyjnym? Z racji emitowania miękkiego promieniowania, o małej przenikliwości, nie stwarzają one zagrożenia radiologicznego. Obawiałbym się jedynie ścierania powierzchni zawierającej tor-232, który następnie mógłby różnymi drogami przeniknąć do organizmu człowieka. Jeśli jednak trzymamy je w woreczkach strunowych i wyjmujemy w rękawiczkach albo pęsetą tylko na potrzeby pomiarów, do żadnego skażenia nie powinno dojść. Starajmy się tylko unikać zginania naklejek i pocierania ich powietrzchni.

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

 * wspomnianych przeze mnie grubych osłon z materiałów o dużej masie atomowej wymaga promieniowanie gamma, będące najbardziej przenikliwe i stwarzające największe zagrożenie dla zdrowia. Promieniowanie beta jest dużo łatwiejsze do osłabienia - wystarczy cienki metal, tworzywo sztuczne lub szkło. Cząstki alfa zaś są zatrzymywane przez kartkę papieru, naskórek człowieka czy kilka centymetrów powietrza. Przyjąłem jednak, że za promieniowanie jonizujące (radioaktywne) uważamy głównie promieniowanie gamma, z uwagi na jego wszechobecność, stopień zagrożenia oraz bliskość powszechnemu mniemaniu o promieniowaniu jako o przekazie energii.

19 grudnia, 2020

Celownik optyczny SUSAT z podświetleniem trytowym

Dzięki uprzejmości Pawła (pozdrowienia!) mam przyjemność zaprezentować ten oto ciekawy artefakt, miłą odmianę po ostatnio prezentowanych farbach radowych.




Celownik SUSAT (Sight Unit Small Arms, Trilux) jest brytyjskim celownikiem optycznym, przeznaczonym do broni w systemie SA80, czyli m.in. karabinów L85. Stosowany był również w karabinach maszynowych L108 i L110 (Minimi). Obecnie zastąpiony przez systemy ACOG i ELCAN, aczkolwiek w wielu brytyjskich jednostkach jest nadal wykorzystywany. 

SUSAT na karabinie maszynowym L86 LSW (źródło)

Celownik ma powiększenie 4x i nietypową siatkę celowniczą złożoną z pojedynczego przezroczystego grotu w kształcie obelisku, zwaną niekiedy German post

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/Susat1.jpg

Siatka ta jest podświetlana trytowym źródłem światła typu GLS (gaseous light source) o aktywności pierwotnej 10 GBq i czerwonej barwie luminoforu. Intensywność podświetlenia możemy regulować, obracając pokrętłem sztyft, na którym umieszczona jest ampułka z trytem. 

SUSAT - widok od strony okularu. Z prawej moletowane pokrętło regulacji oświetlenia.
U góry zapasowy, mechaniczny celownik przeziernikowy.

W ten sposób zmieniamy kąt, pod jakim źródło umieszczone jest względem tunelu wydrążonego w grocie siatki, a tym samym, ilość światła docierającego do ostrza grotu. Wspomniany tunel działa jak światłowód, przesyłający światło ze źródła, umieszczonego poniżej toru optycznego celownika, do stożkowego znacznika punktu celowania na końcu grotu. Powinno to wyglądać mniej więcej tak - dzięki światłowodowi podświetlony jest tylko znacznik celu, a nie cały grot.  

https://www.armaholic.com/page.php?id=22890

Zdjęcie jest renderem z gry komputerowej, ale niestety trudno znaleźć fotografię ukazującą celownik ze świecącym trytem. Prezentowany egzemplarz pochodzi z 1988 r., zatem aktywność trytu spadła już do 1,5 GBq, a jego świecenie jest ledwo zauważalne, gdy patrzymy przez celownik. Zrobienie wyraźnego zdjęcia tak słabego światła poprzez układ optyczny celownika jest praktycznie niemożliwe. Za to po wyjęciu sztyftu z oświetlaczem możemy zauważyć gołym okiem dość wyraźną luminescencję:

Od lewej: zdjęcie w świetle żarowym, w kompletnej ciemności i w UV


Jak przekłada się to na poziom promieniowania? Jeśli mamy dozymetr z licznikiem okienkowym, możemy pokusić się o próbę zmierzenia tych resztek aktywności. Mierzyć będziemy promieniowanie hamowania, powstające w wyniku zderzeń cząstek beta emitowanych przez tryt z materiałem obudowy źródła. Tryt ma tak niską energię cząstek beta (18 keV), że ich zasięg w powietrzu to zaledwie kilka milimetrów, zaś w materii - ułamki milimetra, nie zmierzymy więc ich bezpośrednio. 

Oto wyniki uzyskane posiadanym przeze mnie sprzętem:

  • ANRI Sosna (2 liczniki SBM-20) - tło naturalne
  • EKO-C  - do 4,5 cps (licznik SBT-10A, tło 2 cps)
  • Radex RD-1008 - do 24 rozp/min*cm2 (licznik Beta-2, tło 0 rozp/min*cm2)
  • DBGB-01 EKO-1 0,28-0,32 µSv/h (tło 0,1), aktywnośc 0,06-0,08 imp/s*cm2
  • UDR-2 z sondą UABG-1 (licznik SI18BGM, tło 0,1 cps), pomiar przelicznikowy:
    • 139 imp/180 s = 0,77 cps
    • 105 imp/180 s = 0,58 cps
    • 133 imp/180 s = 0,73 cps
    • 119 imp/180 s = 0,66 cps
    • 118 imp/180 s = 0,65 cps
Mały licznik okienkowy jest niezastąpiony przy tak niewielkich i niskoaktywnych źródłach. Obecność pokrętła na końcu sztyftu z ampułką niestety utrudnia zbliżenie źródła do dużych liczników okienkowych i przekłada się na obniżenie wskazań. 



Z kolei przy miniaturowej sondzie okienkowej UABG-1 konieczna była improwizowana konstrukcja wsporcza, zapewniająca stałą geometrię układu pomiarowego przez cały czas zliczania:


Na podstawie obecnych odczytów można teoretycznie obliczyć, jakie wartości mogłyby być zmierzone w roku wyprodukowania  źródła. Od tego czasu minęło bowiem 2,6 okresu półrozpadu trytu (12,33 lat), czyli zostało zaledwie 15% dawnej aktywności. Obliczenia jednak utrudnia fakt, że wzrost aktywności źródła trudno bezpośrednio przełożyć na moc dawki, ponieważ należy też brać pod uwagę samoabsorpcję w źródle, pochłanianie w ściance źródła, w powietrzu na drodze do detektora i w okienku mikowym samego detektora.

***

W celowniku SUSAT ampułkę z trytem można łatwo wymienić we własnym zakresie. Najpierw wykręcamy śrubę przy pokrętle regulacji jasności przy pomocy klucza ampulowego. Nie musimy nawet wykręcać jej do końca, wystarczy, by znaczna część wyszła z korpusu. Następnie wyjmujemy sztyft - powinien wyjść z charakterystycznym cmoknięciem, gdyż jego mocowanie jest uszczelnianie. 


Sama ampułka jest umocowana we wcięciu sztyftu za pomocą kleju, musimy więc podważyć ją cienkim śrubokrętem:

https://armourersbench.com/2019/08/19/surplus-zone-susat-scopes/

Jako zamiennika można użyć dowolnej pałeczki trytowej 1,5x6 mm. Według specyfikacji celownika źródła trytowe należy wymieniać co 8-12 lat. Wkładając sztyft z powrotem pilnujmy, by wycięcie w w nim znalazło się naprzeciwko śruby z łbem ampulowym. Tylko wtedy bowiem śruba ta będzie skutecznie trzymać sztyft w celowniku i jednocześnie ograniczać płaszczyznę obrotu sztyftu do zakresu przewidzianego przez producenta. W innym położeniu śruba nie wkręci się do oporu, a sztyft będzie się obracać o 360 stopni.

***

Jeżeli chodzi o bezpieczeństwo, to jak już pisałem w notce o trytowych breloczkach [LINK], źródła światła z trytem nie stanowią żadnego zagrożenia radiologicznego. Cząstki beta emitowane przez tryt nie są w stanie pokonać obudowy celownika, wykonanej z solidnego aluminium. Nawet rozbicie się ampułki z trytem nie jest niebezpieczne dla zdrowia, gdyż będąc gazem i to o małym ciężarze atomowym, tryt momentalnie rozproszy się i rozcieńczy do bezpiecznego poziomu.

Z kolei jako źródło promieniowania taki celownik może służyć do testowania najczulszych dozymetrów i sond pomiarowych, wyposażonych w okienkowy licznik G-M.  Do tego celu szczególnie nadają się egzemplarze ze trytem, który w większości uległ rozpadowi,  dające odczyt na samym początku zakresu pomiarowego, jak chociażby celownik prezentowany w tej notce. Jak pokazałem w powyższym zestawieniu wyników, zarówno starsze dozymetry na liczniku SBT-10, jak i nowszy z licznikiem Beta-2 pokazały wyraźny wzrost wskazań. Różnice w wartościach wynikały zarówno z różnicy w wyskalowaniu przyrządów, jak i z rozmiarów detektora - przy większych emisja z punktowego źródła "rozmywała się" w łącznym pomiarze tła.


Cena używanych SUSAT-ów jest dość wysoka, że o nowych już nie wspomnę, zatem jeśli zależy nam tylko na pomiarze promieniowania trytu, lepiej kupić same pałeczki trytowe. Dostępne są choćby na Allegro w cenie 70-100 zł:

https://allegro.pl/oferta/tryt-1-5x6mm-paleczki-z-trytem-zielony-1szt-9784024112

https://allegro.pl/oferta/paleczki-z-trytem-muszka-szczerbinka-12x2mm-8608823303

https://allegro.pl/oferta/tryt-1-5x6mm-paleczki-z-trytem-zielony-1szt-9784024112

Oprócz zastosowania w domowej dozymetrii SUSAT prezentuje również wysokie walory jako obiekt kolekcjonerski, jak również w swym podstawowym zastosowaniu, czyli na broni.

W tej kwestii odsyłam do fachowej literatury. Jeśli macie trytowe celowniki lub inne wyroby z trytowym oświetleniem, dajcie znać w komentarzach!

15 grudnia, 2020

Soeks Quantum - topowy model firmy Soeks

Dzięki uprzejmości firmy SR Tech, polskiego dystrybutora marki Soeks, mam przyjemność zaprezentować dozymetr Soeks Quantum. Jest to najwyższy model tej firmy, która wypuściła również uprzednio omawiane na blogu mierniki:

Soeks Quantum mierzy łączną moc dawki promieniowania gamma oraz beta w µSv/h. Zastosowano w nim dwa, znane z wysokiej czułości, liczniki G-M typu SBM-20. Umieszczono je symetrycznie po bokach obudowy, zamiast bezpośrednio obok siebie, co przekłada się na lepszą geometrię układu pomiarowego i skuteczniejsze lokalizowanie źródeł promieniowania w naszym otoczeniu. 

Liczniki są osłonięte jedynie kratką w plastiku obudowy, zatem dozymetr mierzy też większą część promieniowania beta i niskoenergetycznej emisji gamma. Jest to obecnie najpopularniejszy układ konstrukcyjny sprzętu dozymetrycznego i najbardziej przydatny do amatorskich poszukiwań źródeł promieniowania czy kontroli skażeń, gdyż zapewnia wysoką czułość i szybki czas reakcji na wzrost wskazań. O samych "szkołach" budowy dozymetrów pisałem na łamach Postępów Techniki Jądrowej [LINK].

Przyrząd ma kompaktową budowę, nieco mniejszą od typowego smartfona. Dobrze leży w dłoni i nie jest zbyt drobny, a jednocześnie na tyle mały, że możemy mieć go zawsze ze sobą.  Obsługujemy go za pomocą trzech przycisków, z których dwa służą do nawigacji w menu, a środkowy do zatwierdzania ustawień, jest on również wyłącznikiem.

Wynik pomiaru podawany jest na kolorowym wyświetlaczu TFT, przypominającym rozwiązanie z wcześniejszego modelu Soeks 01M. Widzimy na nim:

  • aktualną moc dawki w µSv/h (opcjonalnie w µR/h lub cpm),
  • wskaźnik gotowości pomiaru, czyli postępu bieżącego cyklu pomiarowego (żółty pasek, pełna wysokość to 10 s)
  • wskaźnik dokładności pomiaru, czyli liczby cykli pomiarowych, przekładającej się na dokładność wskazań (zielony pasek, pełna wysokość to 12 cykli)
  • wskaźnik spadku lub wzrostu mocy dawki w stosunku do bieżącej wartości (pojedyncza lub podwójna strzałka skierowana w górę lub w dół)
  • wskaźnik poziomu baterii 
  • histogram mocy dawki z ostatniej minuty 
  • zegar
  • tekstową informację o bezpieczeństwie bieżącego poziomu promieniowania, ale pamiętajmy, że jest to ocena w odniesieniu do narażenia całego ciała na daną moc dawki:
    • normalny < 0,4 µSv/h,
    • zwiększony 0,4-1,2 µSv/h
    • niebezpieczny > 1,2 µSv/h
  • wartość ustawionego progu alarmu (domyślnie 1,2 µSv/h)
  • osobny histogram i wskaźnik impulsów dla każdego licznika G-M.

Zwróćmy uwagę na ostatnią opcję. Dzięki niej od razu wiemy, z której strony dozymetru pada promieniowanie. Pozwala to zlokalizować źródło promieniowania w naszym otoczeniu, jak również ustalić, czy aktywność rozmieszczona jest równomiernie na powierzchni źródła. W przypadku tej tacki pokrytej glazurą uranową od razu widzimy, że grubość powłoki jest większa z jednej strony:


Oczywiście przy wyższych poziomach promieniowania pochodzących od źródeł o większej powierzchni wskazania będą dość podobne dla obu liczników, gdyż detektory są przedzielone jedynie układem elektronicznym dozymetru, a odległość między nimi wynosi zaledwie 3,5 cm. Jednak przy słabszych źródłach wpływ promieniowania na licznik po przeciwnej stronie dozymetru będzie minimalny. Na poniższym zdjęciu widzimy, że medalion Quantum Pendant, zawierający tor-232, jedynie nieznacznie podnosi wskazania drugiego licznika (żółte piki histogramu z prawej strony miernika):

Oba histogramy przesuwają się podczas pomiaru ku środkowi wyświetlacza, mamy więc jednoznaczną informację o wzroście lub spadku poziomu promieniowania działającego na każdy z liczników. Dodatkowo słupki histogramów oznaczono takimi samymi kolorami, jak przyjęte przez producenta poziomy radiacji (zielony - "normalny", żółty - "zwiększony", czerwony - "niebezpieczny"). Pamiętajmy oczywiście, że ostrzeżenia te dotyczą promieniowania działającego na całe ciało, zatem mierząc kompas czy medalion nie jesteśmy narażeni na "niebezpieczny" poziom promieniowania, gdyż narażone są tylko nasze dłonie. Co innego w przypadku przebywania w polu promieniowania obejmującym całe ciało, aczkolwiek i tu pamiętajmy, że ostrzeżenia odnoszą się do długotrwałego narażenia, a nie np. kilkugodzinnego lotu samolotem przy mocy dawki 2-5 µSv/h [LINK]. Więcej na ten temat w notce o bezpiecznym poziomie promieniowania [LINK].

Umieszczenie liczników na bocznych ściankach dozymetru jest swoistą nowością, wyróżniającą Soeks Quantum pośród innych przyrządów. Detektor promieniowania zwykle instalowano na dolnej ściance miernika, aby mógł służyć do pomiaru skażeń powierzchni i poszukiwania źródeł. Był on zwykle pojedynczy, a jeśli już instalowano dwa, to obok siebie: blisko (RKS-20.03 Pripyat', Palesse 26K86, Jupiter SIM-05, Biełła DBG-01N) albo w odległości kilku centymetrów (RKSB-104, niektóre wersje ANRI Sosna). 

Dozymetry z 2 licznikami G-M - od lewej: RKS-20.03 Pripyat', ANRI 01-02 Sosna, RKGB-01 Gorin

Dawało to geometrię układu pomiarowego typu 2pi i kąt "widzenia" układu liczników nieco mniejszy niż 180 stopni. Tymczasem rozmieszczenie liczników na bokach zbliża geometrię układu do 4pi, a kąt "widzenia" do prawie 360 stopni. Można to porównać do różnicy w położeniu oczu u człowieka i ptaka:

https://www.quora.com/What-are-some-animals-fields-of-vision-like-What-shape-do-they-have

Takie umieszczenie liczników zmniejsza zależność kierunkową miernika i powoduje, że do detektorów dochodzi większość promieniowania z otoczenia. Mierzymy więc dosłownie "przestrzenny" równoważnik dawki, co jest przydane np. we wnętrzach naczyń ze szkła uranowego albo przy przedmiotach o skomplikowanych kształtach.

Z uwagi na rozmieszczenie liczników na bokach dozymetru pomiary możemy prowadzić na dwa sposoby, przykładając miernik do źródła:

  • środkiem spodniej strony obudowy, w połowie odległości między licznikami
  • boczną ścianką, pośrodku długości licznika.

Wybór sposobu pomiaru zależy od rozmiarów źródła oraz energii jego promieniowania. Jedną stroną dozymetru możemy zmierzyć emisję od małego punktu źródła, np. wskazówki w zegarku czy kompasie, detalu na ceramice uranowej, pojedynczego przełącznika w samolocie itp. Metoda ta będzie skuteczna również wtedy, gdy chcemy szybko stwierdzić emisję ze słabego źródła, np. niskoaktywnego szkła uranowego czy ceramiki. Z kolei pomiar za pomocą dwóch liczników będzie zasadny, gdy źródło ma większą powierzchnię i małą aktywność, a możemy pozwolić sobie na dłuższy pomiar.

Przy pomiarach w/w metodami mogą wyniknąć pewne różnice w odczytach, wynikające z prawa odwrotnych kwadratów (promieniowanie maleje proporcjonalnie do kwadratu odległości). Poniżej przykładowe pomiary (środek/jeden licznik):

  • soczewka ze szkła torowanego - 7,5/10 µSv/h
  • medalion Crystal Bio Disc - 1,45/2,1 µSv/h
  • granit - 0,33/0,28 µSv/h
  • patera ze szkła uranowego - 3,3/2,3 µSv/h
  • talerzyk z niskoaktywną glazurą uranową - 0,4/0,28 µSv/h
  • siatka żarowa Buterfly - 9,6/7 µSv/h
  • elektroda WT-20 umożliwia różne ułożenia względem detektora:

    • jeden licznik - 1 µSv/h
    • dolna ścianka
      • pośrodku wdłuż - 0,67 µSv/h
      • po skosie - 0,72 µSv/h
      • w poprzek - 0,84 µSv/h
  • kompas AK - 2,85/10 µSv/h

Różnice w pomiarach kompasu AK wynikają z jego budowy - najbardziej "świecący" indeks na celowniku jest osłonięty po bokach lusterkiem przyrządu, co osłabia promieniowanie docierające do liczników. Przy pomiarze jedną stroną dozymetru większość promieniowania bez problemu trafia do detektora, podnosząc wynik. O samym kompasie pisałem osobno [LINK].


Jeśli mierzymy wyższe moce dawki promieniowania i o większej energii kwantów, kierunek przykładania dozymetru ma mniejsze znaczenie, gdyż i tak cały miernik znajduje się w polu radiacji, która działa na oba detektory w zbliżonym stopniu. Najwyraźniej można to zauważyć przy zegarach lotniczych, jak również wyrobach obficie pokrytych uranową glazurą.

***

Czułość przyrządu jest bardzo dobra dzięki zastosowaniu liczników SBM-20, które przez wiele lat zasłużyły na swoją renomę [LINK]. Ich metalowe ścianki mają gęstość powierzchniową 40 mg/cm2 i są przepuszczalne dla emisji beta od 500 keV i gamma od 30 keV, czyli wykryją promieniowanie większości izotopów, z jakimi możemy się zetknąć. Soeks Quantum bez problemu reaguje nawet na granit, związki potasu, niskoaktywne szkło uranowe, szkło kryształowe itp. 

Pomiar promieniowania kawałka granitu.

Oczywiście przy najmniej aktywnych źródłach czas ustalenia się wyniku pomiaru ulega wydłużeniu, jednak jest i tak znacznie krótszy niż w miernikach z pojedynczym licznikiem. Poniżej słynny wazon z chryzoprazowego szkła, upolowany w zeszłym roku po dłuższym pomiarze Soeksem 01M. Mając Soeksa Quantum, uzyskałbym wynik dużo szybciej i w sposób bardziej jednoznaczny.


Podczas pomiaru Soeks Quantum wykorzystuje nowoczesny algorytm reagujący na gwałtowną zmianę mocy dawki i resetujący wskaźnik dokładności pomiaru. Rozwiązanie to znamy już z modelu Soeks 01M, jednak tutaj, dzięki zastosowaniu dwóch detektorów, reakcja jest jeszcze szybsza. Według instrukcji algorytm reaguje na trzykrotny wzrost i dziesięciokrotny spadek poziomu promieniowania. Reakcja na spadek jest więc wolniejsza, podejrzewam, że dlatego, aby przedwcześnie nie odwoływać alarmu w razie znalezienia się na terenie o podwyższonym poziomie promieniowania. Szybka reakcja na wzrost ma z kolei zapewnić natychmiastowe wykrycie zagrożenia. 



Praktycznie jeden cykl trwający 10 s wystarczy, by wynik z 5-10 µSv/h spadł z powrotem do 0,2-0,3 µSv/h. Na spadek z 1 µSv/h do tła naturalnego musimy poczekać kilka cykli, gdyż wynik obniża się w tempie 0,2 µSv/h na cykl. Jeśli nie chcemy czekać, wystarczy wyłączyć i włączyć miernik, zajmie nam to zaledwie kilka sekund, a pierwszy pomiar zobaczymy już po 10 s od włączenia dozymetru.

O zmianach mocy dawki informuje nas też, stosowany i w Soeksie 01M, wskaźnik w postaci strzałki obok wyniku pomiaru. Przy wzroście lub spadku rzędu 30% powyżej tła strzałka jest pojedyncza, przy szybszym podwójna. 


Częstość zliczania wskazywana jest przez migającą kropkę, osobną dla każdego licznika. Oprócz migania zmienia ona też kolor z żółtej na czerwony, jeśli wzrost poziomu promieniowania jest szybki, mamy więc natychmiastową informację, że dany artefakt "świeci" lub znajdujemy się przy "gorącej plamie". Jest to szczególnie cenne, jeśli nie mamy czasu na długotrwały pomiar, o czym przekonałem się podczas testowania dozymetru na targach staroci. Zarówno szkło uranowe, jak i ceramikę czy farby świecące Soeks Quantum wykrywał bezbłędnie. 


Przy bardziej aktywnych obiektach wystarczył krótki rzut oka na wskaźniki impulsów, by było wiadomo, czy warto czekać na zaktualizowanie wyniku.

 


Jak widać na powyższych przykładach, Soeks Quantum jest świetnym miernikiem do poszukiwania szkła uranowego, ceramiki z glazurą uranową, minerałów, wyrobów z farbami radioluminescencyjnymi i innych "świecidełek". Nie jest łatwo go przeciążyć - deklarowany zakres pomiarowy to aż 1000 µSv/h (1 mSv/h), czyli większość artefaktów nie osiągnie nawet 1/10 tej wartości. 
***

Cenną funkcją dozymetru jest wyświetlanie historii pomiaru w postaci długookresowego histogramu z zaznaczonymi za pomocą kolorów poziomami promieniowania. Wykres rozpoczyna się datą i godziną pierwszego włączenia dozymetru, a kończy datą i godziną ostatniego dokonanego pomiaru. 


Możemy przewijać ten wykres za pomocą kursorów, a wynik można rejestrować na dwa sposoby:

  • zapis ciągły wszystkich wyników pomiaru co 10 s, czas zapisu 24 godziny
  • zapis jedynie przypadków przekroczenia tła naturalnego, wówczas pamięci starczy na ponad miesiąc.

Zmiana trybu zapisu nie spowoduje wyczyszczenia już zebranych danych. Zapisane wyniki można przeglądać na komputerze lub eksportować do pliku csv przy pomocy dedykowanego oprogramowania. Jest to bardzo przydatna funkcja, gdy chcemy prześledzić zmiany poziomu promieniowania podczas przebywania na terenie skażonym czy w czasie lotu samolotem. W pierwszym przypadku wystarczy logowanie przekroczeń tła naturalnego, gdyż np. w czarnobylskiej Strefie "gorące plamy" rozmieszczone są dość rzadko, a na większości terenu tło promieniowania jest w normie. W drugim lepiej użyć zapisu każdego pomiaru, by zarejestrować subtelne zmiany podczas wznoszenia samolotu oraz podejścia do lądowania.

 ***

Dozymetr oczywiście zlicza też łączną dawkę promieniowania i sumaryczny czas pracy. Wartość dawki jest otoczona ramką w kolorze zielonym, która zmienia kolor na czerwony i zaczyna migać, jeśli przekroczymy ustawiony próg przyjętej dawki. 


Będąc w menu dawki widzimy na dole ekranu podgląd bieżącej wartości mocy dawki, ustawionego progu mocy dawki oraz histogramu z ostatniej minuty. Zapisana wartość dawki zostaje zachowana nawet jak wyjmiemy baterie.

 ***

Dodatkową funkcją jest zegar z budzikiem, przy czym budzik działa jedynie przy włączonym dozymetrze. Miernik zapamiętuje również datę, aczkolwiek nie jest ona wyświetlana na ekranie głównym, a jedynie we wspomnianym menu historii oraz w ustawieniach.

Zerknijmy więc do ustawień dozymetru. Aby wejść do menu, wciskamy dowolny przycisk, widzimy wówczas następujące zakładki:

  • pomiar - powrót do ekranu głównego
  • dawka promieniowania - łączna dawka wraz z czasem gromadzenia
  • historia - wykres zmian mocy dawki od pierwszego uruchomienia dozymetru
  • informacje
    • numer seryjny, wersja firmware, łączny czas pracy, napięcie baterii (Ubat)
    • kontakt do producenta
  • ustawienia
    • język - angielski, rosyjski, niemiecki, polski
    • jednostki  
      • Sievert - µSv/h, 
      • Rentgen - µR/h, 
      • cpm - impulsy na minutę
    • próg tła (mocy dawki) - ustawiany skokowo od 0,3 do 100 µSv/h:
      • 0,3-1 co 0,1
      • 1,2
      • 1,5
      • 2, 5, 10, 30, 60, 100
    • limit  dawki - skokowo od 0,01 mSv do 100 Sv (!)
    • dźwięk
      • wyłącznik wszystkich dźwięków
      • głośność 1-5
      • ton - 3 do wyboru
      • osobne włączniki dźwięku przycisków, licznika i przekroczenia progu
    • ekran
      • jasność
      • uśpienie
    • zasilanie - czas po którym nastąpi autowyłączenie (00 - stale włączony)
    • historia - sposób zapisu historii pomiaru
      • na czas - zapis każdego pomiaru co 10 s
      • o zmianie - zapisy tylko gdy przekroczy tło

Menu zapewnia szerokie możliwości spersonalizowania dozymetru pod indywidualne preferencje użytkowników. Jedyne, do czego można mieć zastrzeżenie, to nieergonomiczne wychodzenie z głównego menu oraz z jego poszczególnych zakładek. Otóż aby wyjść z z menu do ekranu głównego musimy przejść kursorami do pozycji "pomiar", co nie jest zbyt intuicyjne, pod tą nazwą spodziewamy się raczej ustawień pomiaru niż wyjścia z menu. 


Zaś jeśli jesteśmy w poszczególnych zakładkach menu, to wyjść z nich możemy po wybraniu kursorami opcji "wyjście" i zatwierdzeniu jej środkowym przyciskiem. Przydałby się jakiś przycisk "wstecz", jak w miernikach firmy Radex. 

Ale to drobiazg, podczas eksploatacji miernika rzadko jest potrzeba zmiany ustawień w menu, więc można zaakceptować te dodatkowe kliknięcia.

***

Soeks Quantum współpracuje z dedykowanym programem Soeks Device Manager, który można pobrać ze strony SR Tech (https://www.srtech.pl/pliki-do-pobrania). Dozymetr podłączamy do komputera przez kabel ze złączem mini-USB, znajdujący się w fabrycznym zestawie przyrządu.

Program ma następujące zakładki:

  • general (ogólne)
    • update oprogramowania
    • sczytanie czasu pracy i liczby cykli ładowania dozymetru
    • odczyt i zmianę współczynnika kalibracyjnego oraz zabezpieczenie go hasłem
  • measures (pomiary)
    • dane bieżącego pomiaru (osobno z obu liczników i średniego) oraz łącznej dawki
    • wykres w/w danych z możliwością wyświetlania tylko niektórych wartości
    • reset łącznej dawki lub pobór z pliku
  •  history (historia pomiarów)
    • odczyt 
    • usunięcie 
    • import z pliku 
    • eksport do csv
    • wyszukiwanie po czasie i wartości oraz wartości mniejszych i większych od zadanej

Program rozszerza możliwości korzystania z Soeksa Quantum o funkcję stacjonarnego monitora promieniowania,  z zasilaniem podtrzymywanym z portu USB. Pozwala też prześledzić pomiary po powrocie z terenu skażonego i zapisać je dla dalszych analiz. 

***

Zasilanie dozymetru odbywa się z dwóch akumulatorków AAA, dostarczanych w fabrycznym zestawie. Możemy je ładować przez port mini-USB, służący również do współpracy z komputerem. Według instrukcji urządzenie pracuje do 10 godzin przy fabrycznej konfiguracji i dwóch akumulatorkach 1000 mAh. Czas pracy na jednym ładowaniu akumulatorków można zwiększyć, wyłączając dźwięk, ograniczając jasność wyświetlacza i stosując jego autowyłączenie po krótkim czasie braku aktywności. 

Zastosowanie baterii alkalicznych wydłuży czas pracy dozymetru, gdyż ogniwo pierwotne (nieodwracalne, jednorazowe) zawsze będzie mieć większą pojemność niż akumulator tej samej wielkości. Nie będziemy jednak mogli wówczas podłączać dozymetru przez USB do komputera, gdyż powodowałoby to ładowanie baterii nieprzeznaczonych do ładowania i w efekcie awarię sprzętu. Niezalecane jest też podłączanie dozymetru do komputera bez akumulatorków.
Poziom baterii sygnalizowany jest przez wskaźnik w górnym lewym rogu wyświetlacza. Ma on tylko trzy pozycje, odpowiadające normalnemu, niskiemu i bardzo niskiemu poziomowi baterii. Jeśli wskaźnik osiągnie minimum, należy szybko naładować lub wymienić akumulatorki, gdyż wyłączenie się dozymetru z powodu zaniku zasilania grozi utratą zapisanych danych pomiarowych. 

***

W fabrycznym komplecie otrzymujemy dozymetr, akumulatorki, kabel mini-USB, kartonowe pudełko oraz polską instrukcję obsługi. W instrukcji mamy przystępnie opisane wszystkie funkcje i ustawienia dozymetru, zatem nawet mało zaawansowany użytkownik nie będzie miał problemu z szybkim rozpoczęciem pomiarów.

Kupując dozymetr od polskiego dystrybutora otrzymujemy 24-miesięczną gwarancję door-to-door, a za dopłatą możliwe jest wzorcowanie w Centralnym Laboratorium Ochrony Radiologicznej - https://www.srtech.pl/sklep/licznik-geigera-dozymetr-soeks-quantum Cena dystrybutora wynosi 1650 zł, co umieszcza Soeksa Quantum w górnej półce cenowej, ale na szczęście istnieje możliwość zakupu na raty.

Dozymetr jest topowym modelem firmy Soeks i poważną propozycją dla osób, które już zagłębiły się w temat dozymetrii. Może służyć zarówno do monitorowania poziomu promieniowania w otoczeniu, jak również do poszukiwania artefaktów. Szczególnie polecam jego zakup osobom, które korzystały z miernika Soeks 01M z racji bardzo podobnych opcji pomiarowych przy jednocześnie znacznie rozszerzonych możliwościach. 

Zerknijmy jeszcze na zestawienie wad i zalet: 

Plusy

  • dwa liczniki umieszczone na bokach urządzenia
  • duża czułość
  • prosta obsługa
  • osobny histogram i wskaźnik częstości zliczania dla każdego z liczników
  • szybki czas reakcji na zmiany poziomu promieniowania
  • bogate menu ustawień
  • współpraca z komputerem
  • możliwość samodzielnej kalibracji

 Minusy

  • nieintuicyjne wychodzenie z menu
  • duży pobór  prądu
  • brak uszczelnień

Jak widać, plusy zdecydowanie przeważają nad minusami. Problem dużego poboru prądu możemy rozwiązać zabierając ze sobą powerbank, zaś w kwestii uszczelnień zostaje woreczek strunowy, zalecany tak czy inaczej na wypadek skażeń.