Dozymetr sygnalizator DBG-0,5B

Przyrząd ten jest jednym z wielu prostych sygnalizatorów promieniowania, produkowanych masowo na potrzeby ludności po katastrofie w Czarnobylu. Umożliwia oszacowanie mocy dawki promieniowania gamma na podstawie liczby sygnałów świetlnych i dźwiękowych, zliczanych w określonym czasie. Stanowi więc krok naprzód wobec najprostszych indykatorów, które informują tylko, że dany poziom promieniowania jest bezpieczny, podwyższony albo niebezpieczny.

Detektorem jest licznik G-M typu SBM-20U. Jest to modyfikacja popularnego SBM-20, stosowanego w większości radzieckich i poradzieckich dozymetrów z tego okresu. Wyróżnia się sposobem mocowania - z jednej strony ma styk do zacisków typu bezpiecznikowego, jak podstawowa wersja SBM-20, z drugiej wyprowadzenie do lutowania, jak w odmianie SBM-20-1. Licznik umieszczono w ekranie z folii ołowianej, który skutecznie odcina promieniowanie beta oprócz najsilniejszego. 

Przyrząd włączamy prawym przyciskiem na górnej krawędzi obudowy, przesuwając go w lewo, a następnie sąsiednim przyciskiem wybieramy zakres pomiarowy (I lub II). 

Pomiaru dokonujemy, zliczając sygnały dźwiękowe (lub świetlne na najwyższym zakresie) przez 10 sekund, a następnie porównując wynik z tabelą na obudowie. Czas musimy mierzyć ręcznie - zegarkiem lub stoperem, nie zastosowano tu dodatkowej diody LED, sygnalizującej upływ czasu pomiaru, jak w Eltes-902 czy SIM-03.

Indykator ma łącznie trzy zakresy, które częściowo się pokrywają, na wszystkich zliczamy impulsy przez 10 sekund:

• dwa przełączane przyciskiem, wyposażone w sygnalizację dźwiękową:
• I (0,05-1,2 µSvh) – sygnalizowany jest każdy impuls
• II (0,5-9,6 µSv/h) – sygnalizowany jest co 16 impuls
• III (4-80 µSv/h) włączony stale, niezależnie od w/w zakresów, z sygnalizacją świetlną - sygnalizowany jest co 128 impuls, zatem odczyt zobaczymy tylko przy odpowiednio wysokiej częstości zliczania.

Jest to ciekawe rozwiązanie, zmniejszające liczbę pozycji przełącznika zakresów, choć początkowo może nie być intuicyjne, warto zatem zerknąć do instrukcji. Dodatkowo wiedząc, jaki procent zliczanych impulsów jest sygnalizowany na poszczególnych zakresach (I - 100 %, II - 6,25 %,  III - 0,78 %) możemy obliczyć faktyczną częstość zliczania odpowiadającą danej wartości mocy dawki:

Poszczególne wartości mocy dawki, przedstawione w tabeli na obudowie, mają dodatkowe oznaczenia barwne:

• zielony – „bezpieczny” (0,05-0,5 µSv/h)
• pomarańczowy – „uwaga” (0,6-1,0 µSv/h)
• czerwony – „niebezpieczeństwo” (powyżej 1,2 µSv/h)

Oczywiście pamiętajmy, że te oznaczenia odnoszą się do długotrwałego narażenia całego ciała - przy przebywaniu w polu promieniowania o mocy dawki 0,5 µSv/h przez rok otrzymamy dawkę 4,38 mSv, zatem mieszczącą się w radzieckiej normie z tego czasu (5 mSv). Więcej na ten temat w notce o bezpiecznej dawce promieniowania [LINK]

Wartości nocy dawki w tabeli na obudowie indykatora mają spore odstępy, szczególnie na początku zakresu, co wobec dużego podstawowego błędu pomiaru (+/- 40 %) czyni wynik bardzo orientacyjnym. 

Szczególnie odnosi się to do wartości na poziomie tła naturalnego, gdzie z racji statystycznego charakteru promieniowania, w czasie jednych 10 sekund możemy zarejestrować tylko 1 impuls, co odpowiada 0,05 µSv/h, zaś w następnych już 3 impulsy, czyli 0,15 µSv/h. Lepiej rozwiązano to w Palesse 26K-86, mającym dużo drobniejszą podziałkę na początku skali, choć kosztem końca zakresu.

Do podstawowego błędu pomiaru dochodzą inne:

• zależność energetyczna: od 0,06 do 1,25 MeV +/-40%
• zależność temperaturowa: +/-15% na każde 10 st. C odchyłki od 20 st. C,
• zależność od napięcia zasilania: spadek z 9,6 V do 6 V = +/- 20%. 

Suma tych błędów pomiarowych czyni wynik mało wiarygodnym dla bardziej zaawansowanego dozymetrysty. Pamiętajmy, że DBG-0,5B jest prostym indykatorem dla masowego odbiorcy i przy takich zastosowaniach ma wystarczającą dokładność. Instrukcja nawet sugeruje wykorzystywanie go do... wykrywania skażeń żywności (!), jednakże z racji niskiej czułości wykrywane byłyby jedynie bardzo wysokie stężenia radionuklidów, generujące moc dawki gamma, która jest w stanie pokonać ołowianą folię na liczniku G-M. Czułość indykatora na promieniowanie beta, nawet od wysokiej aktywności, doskonale ukazuje ten oto filmik z Rosji - kontrolka B-8 zawierająca Sr-90 wywołuje bardzo ospałą reakcję przyrządu:

Promieniotwórcze skażenia żywności mają zwykle wartości setek i tysięcy Bq/kg, a do ich pomiaru wykorzystuje się albo dozymetry z dwoma odsłoniętymi licznikami SBM-20 (Prypeć, Sosna, RKSB-104), albo z licznikiem okienkowym SBT-10A (EKO-1). Wspomniane mierniki wykrywają skażenia od 2000-3000 Bq/kg przy normach 600 Bq/kg (żywność dla dorosłych) i 370 Bq/kg (żywność dla dzieci). Jakie skażenia zatem wykryje indykator z jednym licznikiem, ukrytym w obudowie i osłoniętym kilkoma warstwami folii ołowianej?

W DBG-0,5B zwraca uwagę zakres pomiarowy, który jest duży jak na tak prosty indykator – w innych przyrządach tego typu zwykle kończy się na pojedynczych µSv/h, choć są wyjątki:

• SIM-01NB - 1,2 µSv/h
• Bierieg IRI-1 - 2,5 µSv/h
• BIRI-1 - 3 µSv/h
• IRG-01A - 5 µSv/h
• DBGB-7T1 Ładoga - 10 µSv/h
• BIRI-2 - 30 µSv/h
• SIM-03 - 32 µSv/h
• Impuls - 38,4 µSv/h
• Eltes 902 ~100 µSv/h (10 mR/h)
• Poisk-2 ~150 µSv/h (15 mR/h)
• Strielec-1 ~500 µSv/h (50 mR/h)

Zerknijmy jeszcze do wnętrza - przy ponownym skręcaniu obudowy pamiętajmy, że dolna śrubka ma inną długość niż dwie górne.

Elektronika indykatora oparta jest na 5 układach scalonych i niewielkiej liczbie elementów biernych. Z uwagi na małą dostępność instrukcji załączam schemat:

Zasilanie odbywa się z typowej baterii 6F22 9 V, która według instrukcji powinna starczyć na 2000 h przy promieniowaniu na poziomie tła, zaś przy pomiarze w granicach pozostałego zakresu na 200 h.

Do dozymetru dołączono futerał z cienkiego tworzywa sztucznego oraz instrukcję obsługi. 

Przyrząd jest popularny za naszą wschodnią granicą, natomiast w Polsce zetknąłem się z nim tylko dwa razy na portalach ogłoszeniowych i to w dużym odstępie czasowym. Z kolei na eBay, gdzie podaż jest większa, ceny tych indykatorów dochodzą do 150 $. Jest to wartością wręcz absurdalną - za taką kwotę do niedawna można było nabyć Polarona w świetnym stanie lub niekiedy okazjonalnie Terrę.

Podsumowując, przydatność DBG-0,5B jest bardzo ograniczona z racji niewielkiej czułości na miękkie promieniowanie i konieczności ręcznego zliczania impulsów. Przyrząd będzie jedynie ciekawym obiektem kolekcjonerskim lub może służyć do wykrywania bardziej aktywnych źródeł, w rodzaju minerałów i zegarów lotniczych. Długi czas pracy na baterii może pozwolić na korzystanie z niego w roli stale włączonego monitora promieniowania, choć do tego celu są nowsze, bardziej funkcjonalne przyrządy. Spotkałem się nawet z próbami instalowania w DBG-0,5B wyświetlacza na Arduino, ale nie popieram takich praktyk.