Apatyt - małe, bezpieczne źródło promieniowania

Minerały promieniotwórcze można podzielić na dwie grupy. Do pierwszej zaliczamy te, których głównym składnikiem lub jednym z głównych są związki naturalnych radioizotopów - uranu (uraninit, blenda smolista, autunit, karnotyt) i toru (monacyt, torianit, toryt) lub oba naraz (uranotoryt). Omawiałem je w osobnym zbiorczym wpisie [LINK]. Druga grupa to minerały, które choć same w sobie nie są radioaktywne, to jednak zawierają śladowe ilości w/w radionuklidów. Jest to m.in. granit [LINK], ale również apatyt, który chciałbym przedstawić w niniejszym wpisie.

Apatyt jest minerałem z grupy fosforanów i występuje w prawie wszystkich skałach magmowych, a także, jako tzw. hydroksyapatyt, stanowi nieorganiczny składnik kości i zębów. Apatyt stosowany jest głównie jako źródło fosforu do produkcji nawozów czy kwasu fosforowego, w jubilerstwie, a także do uzyskiwania uranu i wanadu ze względu na śladowe ilości tych pierwiastków [LINK]. 

Obecność toru czyni apatyt lekko radioaktywnym. a powszechna dostępność w handlu i niska cena pozwalają stosować go jako wygodne, bezpieczne i przede wszystkim legalne źródło promieniowania. 

Na możliwość zastosowania apatytu w celach dozymetrycznych zwrócił mi uwagę Czytelnik (pozdrowienia!). Początkowo odkładałem zakup z uwagi na relatywnie niską moc dawki, a także natłok innych prac na blogu, ostatecznie jednak kupiłem jeden z kryształów sprzedawanych na Aliexpress. Oferta okazów apatytu w tym serwisie jest bardzo bogata, zarówno w postaci oszlifowanych słupków, jak i surowych kawałków.

Słupki z uwagi na swój regularny kształt lepiej przylegają do dozymetru i pozwalają na zachowanie powtarzalnej geometrii układu pomiarowego. 

Kupując zwróćmy uwagę na rozmiar - w ofertach zwykle mamy możliwość wyboru, a różnica w cenie nie jest duża, warto nabyć jak największy, gdyż przekłada się on na moc dawki. Uważajmy też na opisy ofert, gdyż mogą być mylące, jak to na Aliexpress.

Omawiany kryształ ma długość 78,5 mm, średnicę u podstawy 21,5 mm i waży 59,65 g. 

Pomiar samej emisji gamma oscyluje wokół 0,5 µSv/h, emisja łączna gamma+beta jest 2-3 razy większa. Poniżej kilka przykładowych pomiarów za pomocą niektórych najpopularniejszych dozymetrów z mojego instrumentarium:

Przejdźmy teraz do pomiarów szczegółowych:

• Dozymetry beta/gamma z licznikiem cylindrycznym
• ANRI Sosna: 0,47/1,35 µSv/h (gamma/beta+gamma)
• Prypeć: 0,46-0,63/1,6-1,7 µSv/h (gamma/beta+gamma)
• Milerd HiStand: 0,7-0,8 µSv/h
• GQ GMC-300S: 0,43-0,46 µSv/h
• RKP-1-2: 
• pomiar aktywności: 10-12 cps
• pomiar mocy dawki: 0,4-0,5 µSv/h
• Dozymetry z licznikiem okienkowym:
• RadiaScan 701A: 
• tryb gamma: 0,38 µSv/h
• tryb beta: 46,6 rozp/min/cm2 (80,7 łącznie)
• MKS-01SA1M:
• tryb gamma: 0,64/1,3 µSv/h (gamma/beta+gamma)
• tryb alfa: 300 rozp/min/cm2 
• EKO-C (stary SBT-10A)
• EKO-C (pancake): 
• tryb pomiaru mocy dawki: 0,5-0,6/1,9-2,2 µSv/h (gamma/beta+gamma)
• tryb pomiaru aktywności: 5-6/27-30 cps (gamma/beta+gamma)
• Inspector Alert: 534 cpm (beta+gamma)
• Dozymetry scyntylacyjne:
• Radex Obsidian:
• tryb łączny: 0,34 µSv/h
• tryb rozdzielny: 0,33 µSv/h + 138 rozp/min/cm2
• RadiaCode 101: 0,32-0,38 µSv/h
• uDose-RNG: 0,22-,025 µSv/h
• SRP-68: 0,32-0,36 µSv/h
• Raysid: 0,43 µSv/h, 80 cps

• Dozymetry z Aliexpress
• z odsłoniętym detektorem (I szkoła budowy dozymetrów)
• Yaorea YRG-01: 
• z detektorem zakrytym plastikiem obudowy (II szkoła budowy dozymetrów):
• Habotest HT-629: brak odczytu ponad tło
• Mestek NC-03: 0,35-0,61 µSv/h
• QA060: 1,15 µSv/h (na końcu każdego cyklu pomiarowego)
• GM-02: 0,12 µSv/h (tło 0,08 µSv/h)

Zachęcony wynikami powyższego testu, kupiłem jeszcze kilka innych okazów apatytu: oszlifowany plaster, grubszy słupek oraz 500 g surowych bryłek. Plaster posłużył do testowania dozymetrów z licznikiem okienkowym, gdyż pokrywał znaczną część okienka nawet w większych licznikach (EKO-C, Victoreen 190). Grubszy słupek z jaśniejszego apatytu stanowił źródło porównawcze. Z kolei bryłki posłużyły do zbadania wpływu wzrostu masy minerału na generowaną moc dawki.

Zacznijmy od plastra. Jego maksymalne wymiary to 152 x 65 mm, grubość 1,13 mm.

• Dozymetry beta/gamma z licznikiem cylindrycznym
• ANRI Sosna: 0,91/3,55 µSv/h
• Prypeć: 1,25-1,55/3,7-4,4 µSv/h
• Milerd HiStand: 1,9-2,1 µSv/h
• Terra Bluetooth: 1,16-1,22/2,0-2,12 µSv/h, beta 350-390 rozp/min/cm2
• Terra P+: 1,08-1,19/1,83-2,05 µSv/h, beta 330-350 rozp/min/cm2
• GQ GMC-300S:  1,1-1,3 µSv/h
• RKP-1-2: 
• 55-60 cps
• 2,6-2,8 µSv/h
• Dozymetry gamma z licznikiem cylindrycznym:
• EKO-P: 1,3 µSv/h
• Dozymetry z licznikiem okienkowym:
• RadiaScan 701A: 
• tryb gamma: 1,07 µSv/h
• tryb beta: 99,9 rozp/min/cm2 (198,4 łącznie)
• MKS-01SA1M:
• tryb gamma: 1,65 µSv/h
• tryb beta: 274 rozp/min/cm2
• EKO-C (stary SBT-10A):
• pomiar gamma: 1,2-1,4 µSv/h
• pomiar łączny: 40-50 cps (gamma 15 cps)
• EKO-C (pancake)
• pomiar gamma: 1,32-1,58 µSv/h
• pomiar łączny: 72-77 cps (gamma 21-25 cps)
• Inspector Alert: 1689 cpm
• Dozymetry scyntylacyjne:
• Radex Obsidian:
• tryb łączny: 1,2 µSv/h
• tryb rozdzielny: 1,18 µSv/h + 60 rozp/min/cm2
• RadiaCode 101: 0,96-1,06 µSv/h
• uDose-RNG: 0,55-0,635 µSv/h
• SRP-68: 1 µSv/h

• Dozymetry z Aliexpress
• z odsłoniętym detektorem (I szkoła budowy dozymetrów)
• Yaorea YRG-01: ~0,5-0,7 µSv/h
• z detektorem zakrytym plastikiem obudowy (II szkoła budowy dozymetrów):
• Habotest HT-629: 1,8-2,05 µSv/h
• Mestek NC-03: 1,4-1,8 µSv/h
• QA060: 1,66 µSv/h (na końcu każdego cyklu pomiarowego)
• GM-02: 0,58-1,35 µSv/h (tło 0,08 µSv/h)

Obmierzmy teraz bryłki o łącznej wadze 500 g, ułożone w woreczku strunowym mniej więcej tak jak na fotografii:

Pomiary były trochę rozczarowujące w stosunku do w/w plastra, zamieszczam jedynie wyniki z wybranych dozymetrów:

• ANRI Sosna: 0,62/1,6 µSv/h
• MKS-01SA1M: 0,85 µSv/h
• RadiaScan 701A: 0,53 µSv/h
• RKP-1-2:
• 30 cps
• 0,9-1,1 µSv/h

Spektrum uzyskane z tych bryłek przez Czytelnika (pozdrowienia!) za pomocą zestawu Tristan 1024 i sondy SSU-70-20 przedstawia się następująco - dla porównania spektra różnych medalionów i nalepek "energii skalarnej" z Aliexpress:

Jak widać, zarówno w apatycie, jak i w tych gadżetach, głównym izotopem promieniotwórczym jest tor-232. O samych medalionach i nalepkach, jak również nienaukowej teorii energii skalarnej napiszę osobny post.

***

Podsumowując, jeśli chcemy źródło tanie i o małej mocy dawki, ale wystarczające dla czulszych dozymetrów, wybierzmy słupek z apatytu, który kosztuje 15-25 zł. Jeżeli zaś potrzebujemy czegoś, co uruchomi nawet trochę bardziej "dębowe" dozymetry albo będzie dobrze przylegać do liczników okienkowych, kupmy plaster za ok. 60 zł. Natomiast kupno 500 g bryłek za 100 zł mija się z celem, ponieważ przy pomiarze z zewnątrz dochodzi tutaj osłabianie promieniowania wewnątrz źródła, zatem sumaryczna moc dawki z takiej paczki będzie niższa niż przy pojedynczym plastrze. Podobny efekt będzie, gdy otoczymy dozymetr bryłkami, choć przy spektrometrii taki manewr pozwoli zwiększyć częstość zliczania i uzyskać wyraźniejsze widmo.

Jeśli mieliście okazję mierzyć promieniowanie apatytu lub macie okaz o wyjątkowo dużej aktywności, dajcie znać w komentarzach!

***

Zachęcam też do wspierania bloga, zarówno pośrednio, poprzez zakup dozymetrów [LINK], jak i bezpośrednio, przez Patronite lub BuyCoffeeTo