Autoradiogramy cz. VII

Te autoradiogramy, wywołane 15 września 2023 r., były naświetlane najdłużej z dotychczasowych - aż przez 11 miesięcy. Nastawiłem je 10 października 2022 r., po wywołaniu poprzednich, naświetlanych "tylko" 8 miesięcy [LINK]. 

Zastosowałem następujące źródła:

• płaskorzeźba Matki Boskiej z torowanego szkła [LINK]
• skórzane rękawiczki zanieczyszczone podczas przeglądania minerałów na targu
• wacik z mineralizacją z Kowar

Źródła umieściłem w osobnych pojemnikach postawionych jeden na drugim w dużej puszce po filmach kinematograficznych. Najpierw płaskorzeźba, obłożona z obu stron arkuszami papieru fotograficznego 9x14 cm, dociśniętymi kawałkiem tworzywa sztucznego i zamknięta w puszce po Śliwce Nałęczowskiej. Następnie wacik, włożony w "kanapkę" ze złożonego na pół arkusza papieru fotograficznego i przyciśnięty kawałkiem bakelitu w płaskiej puszce po czekoladkach Lindt Lindor. Na samej górze rękawiczki, przyłożone spodnią częścią palców do papieru i przyciśnięte szklaną popielnicą, obciążoną ołowianymi ciężarkami od zegara po 1,2 kg każdy w wielkiej puszce od kremu Nivea. Na wierzch tej piramidy położyłem stare grube prześcieradło, które dodatkowo upchałem po bokach i docisnąłem pokrywą pojemnika, zamykaną na zatrzask. 

Sprężystość tkaniny była dodatkowym zabezpieczeniem od wstrząsów - przy tak długim czasie naświetlania nawet niewielkie przesunięcie źródła względem papieru mogłoby zniweczyć efekt. Wieko puszki dla pewności zabezpieczyłem czarną taśmą izolacyjną, a całość umieściłem pod regałem, tak samo jak przy poprzednich autoradiogramach.

Wywołanie prowadziłem standardowo - wywoływacz uniwersalny W-41 ze starych zapasów w rozcieńczeniu 1+7, kąpiel przerywająca w słabym roztworze octu, utrwalacz neutralny przechowywany w lodówce od zeszłego roku. Wywoływałem krótko, by uniknąć zadymienia. Utrwalanie standardowe 10-15 min.

Najbardziej oczekiwanym był autoradiogram z płaskorzeźby Matki Boskiej. Aktywność alfa, zmierzona sondą SSA-1P, wynosiła 794 cpm od strony reliefu i 914 cpm na tylnej, gładkiej ściance. Powinna więc wystarczyć do otrzymania wyraźnego wizerunku.

Ponieważ obiekt ma przekrój trapezu i mogły wystąpić problemy z uzyskaniem równomiernego docisku, dlatego położyłem go na papierze reliefem do dołu i następnie przykryłem drugim arkuszem oraz dociskiem. Zależało mi na jak najściślejszym przyleganiu tej strony do papieru - z uwagi na bardzo mały zasięg cząstek alfa w powietrzu nawet niewielka przerwa między źródłem a emulsją powoduje rozmazanie rysunku.

Najpierw wywołałem autoradiogram z tylnej ścianki. Obraz pojawił się dość szybko, potrzymałem więc chwilę w wywoływaczu, następnie kąpiel przerywająca i utrwalanie. Surowy obraz wygląda tak:

Zwraca uwagę nienaświetlone miejsce od pozostałości nalepki, które skutecznie blokują cząstki alfa, a także jasne plamki, w miejscu zanieczyszczeń na powierzchni szkła. 

Po zwiększeniu kontrastu i konwersji do skali szarości zestawiłem autoradiogram z matrycą. Przede wszystkim rzuca się w oczy zarys reliefu po drugiej stronie. Szkło jest w tym miejscu nieco cieńsze, a mimo to zaczernienie emulsji jest silniejsze niż tam, gdzie szkło ma pełną grubość. Pozwala to wnioskować o większej koncentracji toru-232 w tym miejscu, a także o udziale promieniowania gamma w tworzeniu obrazu - cząstki alfa, pochodzące wyłącznie z powierzchniowej warstwy szkła, zaciemniłyby całość równomiernie.

W dolnej części zwracają uwagę ciemne kropki, świadczące o zwiększonej koncentracji izotopu w tych punktach bezpośrednio na powierzchni szkła.

Przejdźmy teraz do strony z reliefem. Zastanawiałem się, w jaki sposób zaznaczy się on na papierze fotograficznym, ponieważ najgłębsze punkty reliefu (przy dolnej krawędzi oraz pośrodku głowy) znajdują się 5 mm poniżej powierzchni. Niektóre cząstki alfa nie pokonają tej przeszkody - odczyt z sondy SSA-1P po stronie reliefu jest o 14% niższy niż na odwrociu.

Jak widać, wizerunek jest rozmazany tam, gdzie relief jest najgłębszy i cząstki alfa miały do pokonania najdłuższą drogę. Z kolei w miejscu, gdzie krawędzie reliefu są równe z powierzchnią (kwiaty na skraju) autoradiogram jest wyraźny i ma ostre krawędzie.

Również tutaj występuje powierzchniowa koncentracja izotopu, zarówno w pobliżu krawędzi, jak i przy obtłuczonych narożnikach.

Drugie w kolejności były rękawiczki, którymi przebierałem minerały na targu. 

Po powrocie do domu sprawdziłem je sondą SSA-1P, na jednej z nich uzyskując odczyt rzędu 18 cpm przy tle nieprzekraczającym 1 cpm.

Dozymetr RadiaScan 701A w trybie "detection" nie wykazywał skażenia na żadnym z palców, ma on jednak znacznie mniejszą powierzchnię czynną, a także wydajność detekcji cząstek alfa. Inspector Alert z większym licznikiem o cieńszym okienku również nie zmierzył jednoznacznego wzrostu ponad tło. Podobnie EKO-C w wersji pancake. który oscylował między 2 a 3 cps. Postanowiłem więc wykonać autoradiogram celem zlokalizowania aktywnego miejsca. W tym celu obie rękawiczki położyłem tak, aby spodnie powierzchnie palców ściśle przylegały do papieru, docisnąłem szklaną popielniczką i 2,5 kg ołowiu. Długi czas naświetlania powinien spowodować powstanie śladów nawet od bardzo małej aktywności. Tak się jednak nie stało, na każdym z arkuszy pojawił się tylko jeden (!) ciemny punkt.

Jestem leworęczny, więc minerały przeglądałem lewą ręka, w prawej trzymając "żelazko", którym sprawdzałem każdy z nich. Odczyt był słaby i nie na wszystkich próbkach, prawdopodobnie okazy stanowiły pozostałość czyjejś kolekcji i przy likwidacji mieszkania wraz z naczyniami i drobnym AGD trafiły na targ do Polski.

Zarejestrowane punkty różnią się nieco wielkością i umiejscowieniem na arkuszu - poniżej wycinki ze skanu środkowej części odbitki w 1200 dpi:

Przypadek na chwilę obecną uważam za nierozstrzygnięty, choć ślad z lewej strony sprawia wrażenie jakby powstał pod wpływem jakiejś małej aktywnej drobiny.

Na koniec zostawiłem wacik, którym po nasączeniu denaturatem wytarłem pojemnik z małym kawałkiem mineralizacji uranowej z Kowar. Widać na nim pewne drobinki, zaś autoradiogram pozwoli przekonać się, czy wszystkie są aktywne.

Zastosowana tutaj metoda "kanapki" ze złożonego na pół arkusza papieru fotograficznego jest szczególnie przydatna w przypadku małych, płaskich źródeł, gdy chcemy upewnić się, że aktywność występuje tylko po jednej stronie albo potrzebujemy odbitek z obu stron na jednym arkuszu.

W tym przypadku układ zaciemnionych punktów na emulsji pokrywa się z grubsza z rozmieszczeniem drobin materiału aktywnego na waciku.

Część jednak jest nieaktywna, pochodzi od skały macierzystej. Na drugiej stronie brak aktywności:

Podczas wywoływania jak zwykle towarzyszyły mi "typowe" obawy, czy to papier się nie naświetlił, czy też może stary wywoływacz stracił moc. Podobnie po wyniesieniu utrwalonego obrazu na światło była chwila niepokoju, czy odbitka nie zacznie ciemnieć. Nic takiego się jednak nie stało, wywoływacz, choć termin ważności upłynął w latach 80., nadal działa i jest w zupełności wystarczający do takich zastosowań. Utrwalacz następnym razem przygotuję świeży, szczególnie że potrzebuję tylko 500 ml, w których da się jednocześnie utrwalać dwie odbitki.

Niedługo nastawię kolejne autoradiogramy, muszę jednak zgromadzić większą liczbę matryc, by dobrze wykorzystać pojemność światłoszczelnego pojemnika. Jeśli macie pomysł na źródło, które mogę wykorzystać albo sami wykonywaliście podobne autoradiogramy, dajcie znać w komentarzach!