Komora mgłowa Wilsona chłodzona ogniwem Peltiera

Komory mgłowe Wilsona typu dyfuzyjnego wymagają wydajnego chłodzenia swej spodniej części, aby zapewnić odpowiednią różnicę temperatur w stosunku do górnej, ogrzewanej części, co pozwala na uzyskanie pary przesyconej. Do chłodzenia można wykorzystać suchy lód lub odpowiednie moduły chłodzące, np. ogniwa Peltiera. Komorę chłodzoną suchym lodem omawiałem niedawno [LINK], dziś chciałbym przedstawić komorę drugiego typu.

Autorem projektu jest Czytelnik bloga (pozdrowienia!). Oddaję głos Autorowi:

Wprowadzenie

Komora mgłowa Wilsona - zrób to sam

Czytelnik Piotr (pozdrowienia!) podesłał bardzo ciekawy projekt komory mgłowej. Komora ta, pozwalająca na śledzenie śladów cząstek elementarnych, jest jednym z najbardziej spektakularnych narzędzi do demonstracji promieniowania, mogę powiedzieć, że moim ulubionym. Prezentowana komora jest komorą dyfuzyjną, chłodzoną suchym lodem. Zapraszam do lektury!

Fot 1. Styropianowy box jako pojemnik na suchy lód. 

Zabawka Gilbert U-238 Atomic Energy Lab - cz. IV (radiogramy, spintaryskop)

To już ostatnia część podręcznika opisującego eksperymenty z pomocą zestawu U-238 Atomic Energy Lab firmy A.C. Gilbert.

ROZDZIAŁ IV

FILMY I KRYSZTAŁY

Opisaliśmy kilka sposobów wykrywania promieni alfa, beta i gamma. Użyliśmy licznika Geigera, elektroskopu i komory mgłowej do wykonania różnych pomiarów zasięgu promieni i ich mocy penetrującej. Teraz chcemy przyjrzeć się tym promieniom w nieco inny sposób. Chcemy zobaczyć, jak wpływają one na film fotograficzny. Później w tej sekcji odkryjesz, jak wpływają one na niektóre kryształy. Opiszemy teraz kilka eksperymentów, które obejmują wykorzystanie filmu fotograficznego. Wspomnimy coś o jego pozyskiwaniu i przetwarzaniu. Czułość zwykłego filmu jest bardzo niska w przypadku promieni beta i gamma, a jeśli spróbujesz przeprowadzić eksperymenty z takim filmem, okaże się, że jego naświetlanie zajmuje bardzo dużo czasu.

FILMIK RENTGENOWSKI

Twój dentysta jednak regularnie używa klisz rentgenowskich w swojej pracy. Być może miałeś zrobione zdjęcie rentgenowskie zęba i zauważyłeś, że musiałeś trzymać za nim mały, biały prostokąt z tektury. To opakowanie nazywa się pakietem stomatologicznym i zawiera mały fragment kliszy rentgenowskiej o wymiarach 1-1/4 x 1-3/4 cala. Jest on zabezpieczony przed światłem dzięki zamknięciu w papierowym pojemniku.

Odwiedź swojego dentystę (samodzielna wizyta u dentysty może zapoczątkować nowy trend w historii stomatologii!) i poproś go o kilka saszetek. Saszetki można również otrzymać w sklepie z artykułami medycznymi. Firma AC Gilbert Company nie mogła załączyć filmu do zestawu Laboratorium Energii Atomowej, ponieważ ciągła ekspozycja na źródła radioaktywne powodowałaby jego zamglenie.

WYWOŁANIE FILMÓW

Zabawka Gilbert U-238 Atomic Energy Lab - cz. III (elektroskop, zasięg promieniowania)

 To kolejna część podręcznika dołączana do "atomowego laboratorium" firmy Gilbert.

ROZDZIAŁ III

WYKRYWANIE CZĄSTEK ELEKTRYCZNIE

Do tej pory korzystaliśmy z licznika Geigera i komory mgłowej do śledzenia cząstek jądrowych. Nasze obserwacje koncentrowały się na cząstce alfa i promieniowaniu gamma. Odkryliśmy, że cząstka alfa, pomimo swojej wysokiej energii, jest łatwo absorbowana w kilku centymetrach powietrza lub na kartce papieru. Promieniowanie gamma jest w stanie przenikać przez dość grube warstwy materiału, bez problemu przebijając większość książek. W tej sekcji wykorzystamy nowy instrument zwany „elektroskopem”. Za jego pomocą ponownie zbadamy cząstkę alfa i promieniowanie gamma, a dodatkowo, bardziej szczegółowo, zbadamy promieniowanie beta.

Z naszego wcześniejszego doświadczenia wiemy, że cząstka alfa odrywa elektrony od neutralnych atomów i przekształca je w jony. Te jony, czyli atomy obdarzone ładunkiem elektrycznym, normalnie napotykałyby inne elektrony wędrujące w gazie i rekombinowały, tworząc ponownie neutralne atomy. Ale jeśli dysponujemy elektroskopem z komorą jonizacyjną, w której znajduje się elektroda zbiorcza przyciągająca jony, będą one pędzić w kierunku tego drutu tak szybko, że większość z nich nie zdąży zebrać żadnych elektronów i stać się neutralnymi. Ten gwałtowny przepływ jonów przez powietrze komory jonizacyjnej tworzy to, co nazywamy prądem jonizacji .

Rysunek 3-1.
ZDJĘCIE CHŁOPCA REGULUJĄCEGO ELEKTROSKOP

Iskrowy detektor promieniowania alfa

Dzięki uprzejmości Czytelnika mam możliwość przedstawienia detektora iskrowego, wykrywającego cząstki alfa. 

Zasada działania jest prosta. Jedną elektrodą jest metalowa płytka, a drugą kilka bardzo cienkich drutów lub siatka druciana w odległości 1-2 mm. Do elektrod przyłożone jest wysokie napięcie (4-5 kV), bliskie napięciu przebicia. Cząstka alfa jonizując powietrze powoduje przeskok iskry między płytką a drutami. 

https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=SO6HfyUHrbk

Detektor wykrywa tylko cząstki alfa, gdyż mają one wyjątkowo wysoki potencjał jonizacyjny w porównaniu z cząstkami beta i kwantami gamma.

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. 

Podgrzewacz Rosenthal z glazurą uranową

Firma Rosenthal jest znana od dziesięcioleci z luksusowej porcelany i innych wyrobów ceramicznych, a jej sklepy znajdują się w wielu państwach, w tym w Polsce (https://rosenthal.pl/). Przypomnijmy najpierw historię firmy:

Bracia Max i Philipp Rosenthal , pochodzący z Werl (Nadrenia Północna-Westfalia), wyemigrowali do USA w 1872 roku i dostrzegli tam zapotrzebowanie na malowaną porcelanę. Wrócili do Niemiec i w 1879 roku założyli warsztat malarstwa porcelany w zamku Erkersreuth (Górna Frankonia), do którego zakupili białą porcelanę z fabryki porcelany Lorenza Hutschenreuthera w sąsiednim Selb. W oddalonym o sześć kilometrów Asch (Czechy Zachodnie) w 1886 roku powstała fabryka porcelany, którą kierował Max Rosenthal. [4] W 1891 roku malarstwo porcelanowe zostało przeniesione do Selb i uprzemysłowione. W rodzinnym biznesie pracował również brat Wilhelm Rosenthal. W 1897 roku Rosenthal założył firmę Bauer, Rosenthal & Co. w Kronach, aby przywrócić ją do rodzimej grupy, kiedy w 1897 roku została założona firma Philipp Rosenthal & Co. AG. W 1908 Rosenthal kupił fabrykę porcelany Thomas w Marktredwitz , a w 1917 fabrykę porcelany Zeidler & Co. [5], która później stała się znana jako marka stacji Selb w Selb-Ploessberg i jest obecnie jedną z dwóch lokalizacji Porzellanikon. [tłumaczenie automatyczne z niemieckiej Wikipedii - LINK]

Podobnie jak w przypadku wielu innych producentów ceramiki, również Rosenthal produkował wyroby pokryte glazurą z dodatkiem związków uranu. Zwykle są drogie, jak większość produktów tej renomowanej firmy, czasami jednak można je upolować w przystępnej cenie. Takim produktem jest ten oto podgrzewacz na świeczki, służący do utrzymywania wysokiej temperatury imbryków do herbaty. 

Przedmiot jest równomiernie pokryty pomarańczową glazurą uranową z dodatkowym, dyskretnym ciemnym detalem na obwodzie. 

Autoradiogramy cz. VI

Ta seria autoradiogramów była naświetlana najdłużej z dotychczasowych - aż 8 miesięcy wobec przeciętnego czasu 4-6 miesięcy. Zastosowałem następujące źródła:

• kafel z motywem kwiatowym wykonanym pomarańczową glazurą uranową
• natynkowe gniazdko ścienne z czarną glazurą uranową
• wtyczka sieciowa z czarną glazurą uranową
• elektroda TIG WT-20 (2% ThO2) o średnicy 4 mm
• elektroda TIG WT-40 (4% ThO2) o średnicy 2 mm

Źródła wraz z dociskami umieściłem w osobnych blaszankach po czekoladkach, a następnie blaszanki, obłożone tkaniną, włożyłem do dużej puszki na filmy kinowe. Całość postawiłem pod regałem i przystawiłem kartonami, do których nie zaglądam. Dzięki temu przeleżały bez wstrząsów cały czas niezbędny do naświetlenia. 

Wywołanie prowadziłem tak jak zwykle, czyli uniwersalny wywoływacz W-41 w rozcieńczeniu do papierów (1+7) oraz utrwalacz neutralny z tiosiarczanem sodu, pozostały po autoradiogramach z września ubiegłego roku. Efekty zaraz przedstawię, analizując każde źródło osobno.

Kafel odbijałem na papierze bromowym formatu 13x18 cm, a jako docisku użyłem ciężkiej szklanej popielnicy o wymiarach 13,5x13,5 cm. Podczas wywoływania wzór pojawił się szybko, nie trzymałem więc odbitki zbyt długo w wywoływaczu, aby uniknąć zadymienia. Kwiatowy motyw odcisnął się dość wyraźnie, niestety z uwagi na chropowatość i nierówność powierzchni glazury w paru miejscach obraz jest nieco rozmyty. 

Jak zrobić spintaryskop?

Spintaryskop to urządzenie wykorzystujące ekran scyntylacyjny do obserwacji cząstek alfa. Uderzenia cząstki alfa w ekran powoduje mikroskopijny błysk światła (scyntylację), które po przystosowaniu wzroku do ciemności można zliczać pod lupą. Na tej samej zasadzie działają detektory scyntylacyjne, tylko zamiast lupy i ludzkiego oka wykorzystują fotopowielacz, wzmacniający błyski światła, następnie zliczane przez układ elektroniczny.

Spintaryskop wynalazł William Crookes w 1903 r., obserwując świecenie ekranu pokrytego siarczkiem cynku pod wpływem promieniowania emitowanego przez próbkę bromku radu. Przez przypadek rozlał radioaktywny materiał, a z uwagi na wysoki koszt radu, próbował odzyskać jak najwięcej tej substancji. Obserwował więc ekran pod mikroskopem w poszukiwaniu drobinek bromku radu. Zauważył wówczas pojedyncze błyski, powstające w wyniku zderzeń cząstek alfa z siarczkiem cynku. Przedtem bowiem, gdy na ekran działał gęsty strumień cząstek alfa emitowany przez całą próbkę, błyski od każdego zderzenia zlewały się w jedną poświatę. Gdy zaś źródłem była niewielka drobina, można było rozróżnić poszczególne błyski. Pod wpływem tej obserwacji Crookes skonstruował urządzenie przeznaczone do obserwowania i zliczania cząstek alfa. W tej konstrukcji igła pokryta radem umieszczona była przed ekranem scyntylacyjnym, który był obserwowany od przodu, zatem połowa promieniowania radu trafiała w ekran, a połowa w drugą stronę, poprzez soczewkę prosto do oka obserwatora:

Przekrój spintaryskopu Crookesa na ilustracji z 1923 r., źródło:
https://www.georgeglazer.com/wpmain/product/science-art-physics-spinthariscope-george-f-morrell-original-illustration-1923/

Zasięg cząstek alfa

Cząstki alfa mają najmniejszą przenikliwość spośród wszystkich rodzajów promieniowania jonizującego. Zatrzymać je może kilka centymetrów powietrza, kartka papieru lub zewnętrzna warstwa naskórka człowieka [LINK].

Szczególnie motyw kartki papieru jako zapory przeciw cząstkom alfa jest bardzo często przytaczany w literaturze, zwłaszcza popularnej i różnego rodzaju infografikach. Postanowiłem więc potwierdzić eksperymentalnie ten bardzo obrazowy przykład, szczególnie że określenie „kartka papieru” jest dość nieprecyzyjne. Papier występuje bowiem w różnych gramaturach, od cienkiego np. „przebitkowego” lub „biblijnego” aż po gruby brystol. 

Autoradiogramy cz. V

Właśnie wywołałem serię autoradiogramów nastawionych w marcu bieżącego roku. Jako źródła wystąpiły następujące obiekty, głównie z glazurą uranową (w nawiasie aktywność alfa zmierzona scyntylatorem ZnS(Ag) i łączna alfa+beta+gamma mierzona EKO-C bez osłony):

• fragmenty talerza w holenderskim stylu "Gouda" (2-5 Bq/cm2,  340 cps)
• kafel z motywem gwiazdek (5,2-9 Bq/cm2, 490 cps)
• tacka z opalizującą żółtą glazurą [LINK] (0,8-2,2 Bq/cm2, 10 cps)
• włącznik natynkowy do światła [LINK] (poniżej progu, 30 cps)
• "odpromiennik" na telefon zawierający Th-232 [LINK] (3,8-7 Bq/cm2, 20 cps)

Najsilniejszy ślad zostawił kafel z pomarańczową glazurą, co pozwoliło na krótki czas wywoływania i uniknięcie zadymienia. Dzięki temu mogę zaprezentować odbitkę bez żadnej obróbki graficznej, prosto ze skanera:

Promieniowanie podczas lotu na małej wysokości

O promieniowaniu podczas lotu samolotem pisałem w 2018 r. [LINK]. Skupiłem się wówczas na lotach samolotami rejsowymi, kursującymi na wysokości 10 tys. m. Na takim pułapie promieniowanie kosmiczne nie jest tak silnie osłabiane przez atmosferę, jak na poziomie morza. Podczas wznoszenia samolotu dozymetr wskazuje stopniowy wzrost mocy dawki od promieniowania kosmicznego, start trwa jednak na tyle krótko, że mierniki zwykle nie rejestrują pewnego spadku poziomu promieniowania po oderwaniu się od ziemi. Zjawisko to mogłem zaobserwować podczas półgodzinnego lotu widokowego nad Warszawą na wysokości 500 m. Lecieliśmy samolotem Aero AT-3, start odbył się z lotniska Warszawa-Babice, powszechnie znanego jako Bemowo.

Trasa wiodła na wschód, w kierunku Wisły, następnie w górę jej biegu aż do Konstancina i z powrotem.

Uwaga! Nieradioaktywne elektrody WT-20!

Elektrody spawalnicze wykonane z wolframu domieszkowanego 2% dwutlenku toru były do niedawna jednymi z najłatwiej dostępnych i najbardziej ekonomicznych "domowych" źródeł promieniowania. Oznaczane były czerwoną farbą na końcówce i kodem WT-20 na opakowaniu, co odróżniało je od elektrod z czystego wolframu lub z innymi, nieradioaktywnymi domieszkami:

Źródło - sklep Mastwell.pl

Promieniowanie elektrod WT-20 było na tyle silne, by działać nawet na dozymetry z licznikiem G-M osłoniętym folią ołowianą (Biełła), szczególnie przy grubszych elektrodach (3-4 mm) lub całych paczkach cieńszych. Jednocześnie było na tyle niskoenergetyczne, by dało się łatwo wyekranować np. blaszanym pudełkiem. Elektrody nie groziły też skażeniem z uwagi na zwarty materiał, w przeciwieństwie do siatek Auera czy radowych farb świecących. Jeszcze wyższą domieszkę toru - 4 % - miały elektrody z oznaczeniem pomarańczowym (WT-40), jednak od dłuższego czasu nie są już dostępne, a i od elektrod WT-20 się już odchodzi. Ostatnio otrzymałem informację od Adama (www.qann.wikidot.com), że nabył paczkę kompletnie nieaktywnych elektrod WT-20 z czerwonym oznaczeniem. Oddaję głos Autorowi:

Badanie elektrod wolframowych oznaczonych czerwonym kolorem

Opis na opakowaniu:

• Tungsten Electrodes
• 2.4mmx175mm
• 2%Thoriated (WT20)
• 10 Pieces
• Ground Finish
• ANSI/AWS A5.12M-98
• ISO 6848
• Kod paskowy 5902561 110899

Badanie aktywności radiometrem RKSB-104 ze zdjętą osłoną liczników G-M.

• Czas pomiaru - 4 x 240sek = 960sek (16 minut).
• Uśredniony wynik dla tła - 0,154 μSv/h
• Uśredniony wynik dla 10 szt elektrod - 0,163 μSv/h
• Różnica +5,8% jest mniejsza niż fluktuacja pomiarów tła.

Badanie aktywności radiometrem RADIATEX MRD2.

• Czas pomiaru - 4 x 240sek = 960sek (16 minut).
• Uśredniony wynik dla tła - 0,124 μSv/h
• Uśredniony wynik dla 10 szt elektrod - 0,121 μSv/h
• Różnica -2,5% jest mniejsza niż fluktuacja pomiarów tła.

Badanie aktywności sondą G-M okienkową BOH-45 z przelicznikiem.

• Czas pomiaru - 6 x 100sek = 600sek (10 minut).
• Uśredniony wynik dla tła - 1,507cps
• Uśredniony wynik dla 10 szt elektrod - 1,46cps
• Różnica -3,2% jest mniejsza niż fluktuacja pomiarów tła.

Badanie aktywności sondą scyntylacyjną NaI(Tl) z przelicznikiem.

• Czas pomiaru - 6 x 100sek = 600sek (10 minut).
• Napięcie fotopowielacza 450V.
• Uśredniony wynik dla tła - 11,62cps
• Uśredniony wynik dla 10 szt elektrod - 11,73cps
• Różnica +1% jest mniejsza niż fluktuacja pomiarów tła.
•   Czas pomiaru - 6 x 100sek = 600sek (10 minut).
• Napięcie fotopowielacza 475V.
• Uśredniony wynik dla tła - 22,20cps
• (12 120 zarejestrowanych impulsów)
• Uśredniony wynik dla 10 szt elektrod - 22,51cps 
• (13 506 zarejestrowanych impulsów)
• Różnica +1,4% jest mniejsza niż fluktuacja pomiarów tła.

Wniosek:

• Aktywność badanych 10 sztuk elektrod jest zbliżona do zera (wielokrotnie mniejsza niż naturalne tło). 
• Żadna z zastosowanych metod pomiaru nie wykazała zawartości toru w elektrodach.

Komentarz:

• Pomiar jednej elektrody, o identycznych wymiarach, zawierających deklarowaną domieszkę toru, wykazywał aktywność przewyższającą aktywność tła naturalnego. Przy dziesięciu elektrodach wynik powinien być znacząco większy. [Dla porównania pomiary elektrody WT-20 o średnicy 3 mm - LINK]

Gliwice 20.04.2021 r.

***

Dziękuję za przeprowadzenie dokładnych testów. Jak widać, czasem nawet "pewniaki" mogą zrobić przykrą niespodziankę, szczególnie przy sprzedaży wysyłkowej. Na szczęście jest możliwość zwrotu. Zastanawia mnie przyczyna takiego stanu rzeczy - czy w fabryce omyłkowo naniesiono oznaczenia elektrod WT-20 na elektrody niezawierające toru-232, czy też jest to działanie celowe, mające zastąpić ten radioaktywny izotop jakimś odpowiednikiem? Ale w takim wypadku opis "2% thoriated" byłby po prostu fałszywy, elektrody "czerwone" zawierają tor, tak jak "złote" lantan, użycie innego pierwiastka, nawet podobnego, zmieni typ elektrody, a wiec i oznaczenie. Jeśli spotkaliście się z nieradioaktywnymi elektrodami WT-20, dajcie znać w komentarzach.

Autoradiogramy cz. IV

Właśnie wywołałem autoradiogramy nastawione pół roku wcześniej. Tym razem źródłami były małe naczynka ceramiczne z obrzeżami pokrytymi glazurą uranową. Pomimo dość zbliżonych średnic różniły się znacznie grubością ścianki oraz ilością uranowej glazury. 

Generowana moc dawki nie była duża, jednak przy autoradiogramie najważniejsza jest aktywność alfa, gdyż cząstki te, jako silnie jonizujące, najbardziej zaczerniają emulsję fotograficzną. Ponieważ mają mały zasięg (centymetry w powietrzu, ułamki milimetra w materii), przeto w tworzeniu obrazu będzie brała udział jedynie warstwa glazury najbliższa powierzchni. Poniżej skan naczyń użytych do autoradiogramu:

Spektrometr gamma uSpect

 Spektrometr jest swego rodzaju ukoronowaniem kariery dozymetrysty-amatora i znakiem przejścia na wyższy poziom wtajemniczenia. O ile dozymetry podają jedynie wartość mocy dawki od danego źródła, o tyle spektrometr podaje również energię mierzonego promieniowania. Jak wiadomo, energia kwantów promieniowania gamma jest charakterystyczna dla danego izotopu (Cs-137 - 662 keV, Co-60  - 1,17 i 1,3 MeV), umożliwia więc jego identyfikację.

Problem w tym, że praktycznie nie ma na rynku spektrometrów do amatorskiego użytku. W sprzedaży są profesjonalne przenośne spektrometry, takie jak Identifinder czy Field Spec, jednak służą one do identyfikacji silnych źródeł i nie zawsze się sprawdzą z uwagi na za małą czułość. Urządzenia te służą głównie ekipom ratowniczym i mają zmierzyć moc dawki od porzuconego pojemnika izotopowego oraz szybko ustalić, czy w środku znajduje się cez, kobalt, iryd, a może rad. Ich podaż na rynku jest niewielka, a ceny wysokie - najtańszy egzemplarz Identifindera znalazłem za 2800 zł, zaś ceny na Ebay zawierają się między 1200 a 5600 $. FieldSpec z kolei kosztuje między 5000 a 9000$, stanowczo za dużo, jak na użyteczność w domowych laboratoriach. 

Koszt najtańszej amatorskiej konstrukcji, współpracującej z komputerem przez USB, to 600 $ na Ebay. Nieco bardziej zaawansowane, również amatorskie wyroby, kosztują już ok. 1000 $ [LINK]. 

Można oczywiście zbudować spektrometr samemu, jednak nastręcza to liczne problemy technologiczne i wymaga wiedzy z zakresu elektroniki. 

Na szczęście ostatnio pojawił się kompaktowy przyrząd współpracujący z komputerem, zwany µSpect, którego cena jest niższa niż w/w konstrukcji (w przeliczeniu 525 $), przy jednocześnie znacznie wyższej funkcjonalności. Urządzenie to wypełnia istniejącą lukę na rynku i udostępnia spektrometrię promieniowania gamma szerokiej grupie pasjonatów nauki.

Najpierw, tytułem wstępu, chciałbym oddać głos Autorowi spektrometru:

***

Urządzenie oparte jest o scyntylator nieorganiczny NaI(Tl). Fotopowielacz, elektronika formująca i ADC zostały umieszczone wewnątrz aluminiowej obudowy. 

Z tyłu urządzenia znajduje się port USB do podłączenia z komputerem PC, dioda LED informująca o prawidłowej pracy ADC i licznik czasu martwego składający się z 10 segmentowej linijki LED wyskalowany w %. 

W urządzeniu został zastosowany nowy typ detektora światła scyntylacyjnego SiPM. W odróżnieniu od standardowych fotopowielaczy elektronowych, SiPM wymaga stosunkowo niskiego napięcia zasilającego (~27 V) Jest niewrażliwy na pola magnetyczne, a także występuje w postaci niewielkich płytek, co możliwa utworzenie w zasadzie dowolnego kształtu (Rys. 1).

Elektronika procesująca to wzmacniacz zmienno-ładunkowy, układ formujący wzmacniająco całkująco-różniczkujący z P/Z. Równolegle do toru energetycznego działa również tor szybkiego dyskryminatora stałofrakcyjnego współpracującego z licznikiem. Daje on wynik czasu martwego licznika. Licznik czasu martwego informuje o obciążeniu detektora, a co za tym idzie nakładaniu się impulsów spektrometrycznych Zbyt duże obciążenie skutkuje błędną akwizycją widma i zmniejszeniem żywotności scyntylatora.

Urządzenie współpracuje z większością oprogramowania freeware do akwizycji impulsów z użyciem kart dźwiękowych np. ThereminoMCA, PRA, BecqMoni. Widmo izotopu sodu-22 zostało przedstawione na Rys. 2.

Podstawowe dane techniczne: 

• Scyntylator:  NaI(Tl)
• Element detekcyjny:  SiPM
• Napięcie zasilające 5 V
• Prąd: 70 mA
• Interfejs: USB 2.0
• Zakres energetyczny: 20-1800 keV
• FWHM Cs-137 661,7 keV 8,6 %
• Czas martwy: 70 µs
• Wymiary scyntylatora: Φ10x20 mm
• Wymiary urządzenia: 80x54x23 mm
• Masa urządzenia: 114 g

Powiedzmy jeszcze parę słów o samej istocie pomiarów spektrometrycznych, gdyż zagadnienie jest złożone i ma pewne niuanse.

W procesie konwersji sygnału radiometrycznego w detektorze scyntylacyjnym (przebiegającym w układzie scyntylatora i fotopowielacza) scyntylator, w odpowiedzi na depozyt energii  rejestrowanej cząstki promieniowania jonizującego, generuje impuls świetlny nazywany scyntylacją. 

Następnie fotopowielacz dokonuje przemiany strumienia fotonów scyntylacji w proporcjonalny prądowy sygnał elektryczny. Widmo promieniowania (odpowiedź detektora na wymuszenie radiacyjne), uzyskiwane za pomocą spektrometrów licznikowych, zależy nie tylko od rzeczywistego widma rejestrowanych cząstek, ale i od charakteru procesów prowadzących do ich absorpcji w objętości detektora oraz od jego energetycznej zdolności rozdzielczej i wydajności. 

Struktura widma aparaturowego kwantów gamma w ogólności odzwierciedla cechy aż trzech procesów charakteryzujących oddziaływanie kwantów gamma z materią: fotoefektu wewnętrznego, rozpraszania Comptona i gdy hν≥1.022 MeV, tworzenia par e- e+. Procesy te przejmują określoną część energii rejestrowanych kwantów gamma, którą przekazują następnie detektorowi w procesach jonizacyjnych. Widmo amplitud impulsów elektrycznych wytworzonych przez kwanty gamma w detektorze jest więc w rzeczywistości widmem tych elektronów wtórnych. Przykładowe widmo monoenergetycznego promieniowania gamma o energii 661.7 keV, zmierzone przy użyciu scyntylatora NaJ(Tl), jest pokazane na rys. 1. (kolory pików odpowiadają opisom poniżej - przyp. red.)

Jeżeli absorpcja fotoelektryczna kwantów gamma zachodzi w głębszych warstwach scyntylatora, to generowane przy tym elektrony Augera, jak i kwanty rentgenowskie są w nim absorbowane a ich energia sumuje się z energią fotoelektronów – w detektorze deponowana jest całkowita energia fotonu. W tym przypadku wierzchołki w widmie reprezentują całkowitą energię rejestrowanych kwantów gamma. Nazywa się je powszechnie wierzchołkami całkowitej energii lub krócej fotowierzchołkami. 

W procesie absorpcji fotoelektrycznej niskoenergetycznych kwantów gamma, zachodzącej w przypowierzchniowej warstwie detektora, niektóre kwanty rentgenowskie KX mogą wylecieć z detektora, unosząc energię przejść K𝜶 lub K𝜷. Jeżeli wartość tej energii jest większa od szerokości energetycznej danego wierzchołka całkowitej energii (zależnej od energetycznej zdolności rozdzielczej detektora), to z jego lewej strony w widmie pojawią się mniejsze wierzchołki – nazywany wierzchołkami wylotu kwantów rentgenowskich (KX)

Elektrony comptonowskie, w pojedynczym akcie rozproszenia monoenergetycznych kwantów gamma h𝝂 uzyskują energię kinetyczną, która jest ciągłą funkcją kąta rozproszenia kwantu gamma o elektron. Widmo elektronów comptonowskich jest ciągłe. Kończy je ostra krawędź, tzw. skraj Comptona, odpowiadająca elektronom comptonowskim o energii maksymalnej, uzyskanej w procesie rozproszenia wstecznego kwantów gamma.

***

Spektrometr nabyłem bezpośrednio od Autora i od razu przystąpiłem do testów. Urządzenie jest bardzo proste w obsłudze, wystarczy podłączyć je do komputera i poczekać na zainstalowanie sterowników przez system. Potem ściągamy program Theremino MCA (https://www.theremino.com/) i uruchamiamy. W ustawieniach dźwięku (mikser głośności) pojawi się nowe urządzenie - wejście liniowe na USB - wybieramy je i ustawiamy jego głośność na 1. Następnie w programie ustawiamy parametry jak poniżej, a z listy źródeł dźwięku wybieramy wejście liniowe USB. 

• Bins:  x2
• Samp.  192000
• Pulses:          Pos.
• Audio gain  2.0
• Zero trim  0
• Position (uS)  100
• Size (uS)  200
• Max slope (%)  20
• Max noise (%)  20

Pomiar jest stale uruchomiony od momentu startu aplikacji, ale jeśli chcemy go uruchomić od początku, klikamy "start new measure".

W dolnym lewym rogu jest pomarańczowy prostokąt z oznaczeniem siły sygnału. Przy tle naturalnym wyświetla się komunikat "too low signal", ale przy większości typowych źródeł spektrometr będzie mieć odpowiedni poziom sygnału. Czasem nawet sygnał będzie nieco za silny, np. przy wskazówkach od zegarków, wówczas zobaczymy komunikat "too much signal", trzeba wtedy nieco odsunąć źródło od detektora.

Czas zbierania widma zależy od aktywności źródła, najlepiej poczekać, aż piki przestaną zwiększać swoją wysokość. Z biblioteki programu możemy wybrać wartości energii poszczególnych izotopów, aby ułatwić sobie odnalezienie  danego nuklidu na wykresie. Możemy też odczytać energię danego piku lub skorzystać z automatycznego rozpoznawania.

Widma możemy eksportować w postaci plików graficznych lub tekstowych, w tym drugim przypadku można je zaimportować do programu w celu porównania (maksymalnie 3 importowane widma plus bieżący pomiar).

Poniżej spektrogramy uranu naturalnego z glazury uranowej (zielony), toru-232 z siateczki żarowej (niebieski) i radu-226 ze wskazówek zegarka "Majak".

W tym programie za pomocą osobnej funkcji możemy odjąć tło naturalne - najpierw mierzymy je przez kilka minut, potem eksportujemy, a następnie importujemy funkcją BKG. Możemy je wtedy wyświetlić, klikając BKG albo odjąć za pomocą funkcji "use BKG". Poniżej emisja od kafla z polewą uranową (zielona) z porównaniu z tłem:

Pamiętajmy też, że widma tego samego izotopu mogą się różnić wysokością piku, co zależy od materiału źródła, geometrii układu pomiarowego i obecności dodatkowych przeszkód na linii żródło-detektor. Przykładowo, soczewki i elektrody z Th-232 dadzą niższe piki niskoenergetycznego promieniowania niż siateczki żarowe. Dlaczego? Ponieważ metal i szkło silniej osłabia emisję o niskiej energii niż tkanina. 

Poniżej widmo toru-232 z różnych popularnych źródeł. Brązowy wykres to soczewka, zielony - siateczka żarowa,  niebieska - elektroda WT-20, złota - medalion Quantum Pendant.

Drobne różnice będą widoczne nawet przy źródłach z tego samego materiału i o tym samym kształcie. Tutaj widzimy widmo z 3 medalionów Quantum Pendant - dwa szare, nieco różniące się mocą dawki (1 i 1,6 µSv/h), i jeden z zielonego szkła, tzw. Crystal Bio Disc (0,5 µSv/h). 

Tor-232 jest dobrym izotopem do kalibracji spektrometru, szczególnie że trudno mieć dostęp do cezu-137 nie pracując w przemyśle jądrowym. Tor zawarty jest choćby w siateczkach żarowych do lamp gazowych, o czym wielokrotnie wspominałem. Kalibrację najlepiej przeprowadzić za pomocą trzech punktów - Lechosław radzi wziąć wierzchołek Pb-212 na 238 keV, Ac-228 na 338 keV i Ac-228 na 911 keV. Ten ostatni jest już trochę nieostry, zwłaszcza że nakłada się na niego sąsiedni wierzchołek Ac-228 na 968 keV (dlatego trzeba trochę celować w lewo), ale ma zaletę, że jest daleko od tych pierwszych dwóch. Po kalibracji warto sprawdzić, gdzie wychodzi wierzchołek K-40. Dziękuję za poradę!

Do pomiarów słabszych źródeł przydatny jest domek osłonny, zmniejszający wpływ tła naturalnego. W stacjonarnych laboratoryjnych spektrometrach zwykle ma on postać walca, obejmującego próbkę i detektor, jednak uSpect jest na tyle mały, że może być w całości umieszczony w takim domku. Domek wykonamy z ołowiu wyłożonego od wewnątrz 1 mm blachą miedzianą, chroniącą przed promieniowaniem rozproszonym. Grubość ołowiu zależy od naszych możliwości, generalnie powinna być jak największa. Ołów jest jednak dość drogi (15 zł/kg) i ma dużą gęstość (11,3 g/cm3), co zmusza do kompromisu między grubością osłony a jej kosztem. Zalecana grubość to 2 cm, ale jeśli nie mamy tyle ołowiu, to nawet 0,5 cm powinno wystarczyć.

Jeżeli zaś mierzymy silne źródła, pamiętajmy, by nie przeciążać detektora, co skraca jego żywotność i zaburza pomiar. Kontrolę ułatwia nam wskaźnik czasu martwego na tylnej ściance spektrometru. Ma on 10 segmentów i przy większości źródeł (siateczki, elektrody, zegarki, medaliony) świeci się tylko jeden, oznaczający 10 %.

Segmenty powyżej 60 % mają barwę czerwoną i informują o znacznym przeciążeniu detektora. Na szczęście nawet zegary lotnicze dające ok. 5 mR/h emisji gamma nie osiągną tego poziomu, zatrzymując się na 30 %. 

Silniejszych źródeł lepiej byśmy nie mieli okazji mierzyć - dla bezpieczeństwa własnego i innych. Zresztą przy "domowej" spektrometrii jest bardziej potrzebna duża czułość na początku zakresu niż na końcu, gdyż większość źródeł generuje małą moc dawki. Łatwiej zresztą promieniowanie osłabić niż "wzmocnić".

***

Podsumowując, jest to bardzo udana konstrukcja, prosta w obsłudze i o kompaktowych wymiarach. Spektrometr jest wielkości paczki papierosów, nieco mniejszy niż typowe kieszonkowe dozymetry. Współpracuje z darmowym oprogramowaniem i ma czułość odpowiednią dla znacznej części źródeł, z którymi możemy się zetknąć w codziennej praktyce. Jeśli jesteście zainteresowani nabyciem tego spektrometru, piszcie przez formularz  kontaktowy bloga. Sprzęt jest warty swej ceny, zaś Autor zapewnia niezbędne wsparcie merytoryczne.

Pomiar ekshalacji radonu

Radon jest radioaktywnym gazem szlachetnym, stanowiącym produkt rozpadu radu-226, który z kolei jest kolejnym etapem rozpadu uranu-238, zaczynającego uranowo-radowy szereg promieniotwórczy. Radon jest  stale obecny w powietrzu, dyfundując przez glebę z podłoża skalnego, które zwykle zawiera pewną ilość związków uranu.

https://brightsidehomeinspections.com/radon-gas-testing/

Zawartość ta zależy od budowy geologicznej podłoża, zatem wykazuje dużą zmienność na terenie kraju - większa jest na południu, szczególnie na Dolnym Śląsku, gdzie występują minerały uranu. Innym źródłem radonu są radowe farby świecące, stosowane aż do lat 60. XX w. w zegarkach, kompasach, przełącznikach i wskaźnikach lotniczych oraz innych elementach, które musiały być widoczne w ciemności.

Bezpośredni pomiar aktywności radonu jest trudny z uwagi na jego gazowy stan skupienia, emitowanie cząstek alfa, które z natury mają mały zasięg i przenikliwość, a także niewielkie stężenie w powietrzu. Oczywiście można dokonać pomiaru bezpośredniego np. za pomocą komór Lucasa, które omawiałem przy okazji radiometru RGR-11. Zwykle jednak mierzy się aktywność produktów rozpadu, które mają stały stan skupienia i w postaci aerozoli stopniowo osiadają na powierzchniach. Należy tylko je zebrać na odpowiednim absorbencie, co wymaga pewnego czasu dla ustalenia się równowagi promieniotwórczej pomiędzy radonem i produktami rozpadu. Czas ten wynosi zwykle 48 godzin. Na tej zasadzie działają detektory Pico-RAD w postaci plastikowych fiolek z węglem aktywnym. Po ekspozycji w badanym miejscu detektory są zalewane w laboratorium ciekłym scyntylatorem, a fotopowielacz rejestruje i wzmacnia powstające błyski światła (scyntylacje), tak jak odbywa się to w typowym liczniku scyntylacyjnym.

Podobny pomiar aktywności produktów rozpadu radonu możemy przeprowadzić samodzielnie, choć oczywiście nie zmierzymy w ten sposób typowych stężeń radonu w powietrzu w budynkach. Za to możemy sprawdzić, czy nasz zegarek ze wskazówkami pokrytymi farbą radową jest szczelny i nie emituje radonu do otoczenia, albo czy woreczek strunowy jest wystarczającym zabezpieczeniem dla tarcz i wskazówek od takich zegarków. Poniżej użyczone mi przykładowe obiekty badań.

Testowane przedmioty wystarczy umieścić w osobnych słoiczkach z warstwą węgla aktywnego na dnie. Najlepszy do tego celu jest węgiel z łupin orzechów kokosowych, używany do celów gorzelniczych (copyright by Zuzanna). Badany obiekt stawiamy słoiczku na sztorc, by jak najmniejszą powierzchnią przykrywał węgiel i zamykamy zakrętkę.

Po dwóch dobach wyjmujemy go, a węgiel zsypujemy do kuwetki i mierzymy aktywność dowolnym radiometrem beta-gamma lub - jeśli mamy możliwość - scyntylatorem alfa. Oba detektory znajdą zastosowanie, gdyż wśród produktów rozpadu radonu występują wszystkie trzy rodzaje emisji - alfa, beta i gamma, a ich energia jest wystarczająca do zarejestrowania przez typowy licznik G-M.

http://www.if.pw.edu.pl/~pluta/pl/dyd/mtj/MTJ-W-wa/Radon-1a.pdf

Dlatego też do pomiarów wystarczy nawet stary radziecki radiometr ANRI Sosna z fabryczną kuwetką przewidzianą do pomiaru aktywności cezu-137 w produktach żywnościowych.

Kuwetkę napełniamy równomiernie i mierzymy moc dawki jak przy każdym innym pomiarze. Pamiętajmy tylko o dobrym przyleganiu kuwetki do okienka pomiarowego radiometru.

Przykładowy pomiar aktywności produktów rozpadu radonu wydzielającego się z bardzo starego zegarka możemy zobaczyć na tym filmiku. W dalszej jego części widzimy pomiar mocy dawki gamma i beta od tegoż zegarka, jak widać, jest ona dość spora:

Kolejny pomiar możemy przeprowadzić monitorem skażeń EKO-C, ustawionym na pomiar w cps. Jego cienkie okienko mikowe jest przepuszczalne dla cząstek alfa i niskoenergetycznego promieniowania beta, zaś błąd pomiarowy znacznie mniejszy niż w ANRI Sosna.

Teraz tylko trzeba zważyć węgiel z każdego pojemnika oraz zmierzyć ich objętości. Jak widać, do całkowitego pokrycia denka słoiczka o pojemności 150-250 ml wystarczy 5-10 g węgla, zatem opakowanie 1 kg starczy na bardzo wiele pomiarów.

Zerknijmy teraz na wyniki. Jak widać, nawet zegarek "Delbana", wodoszczelny według producenta, nie jest w 100% szczelny. Ekshalacja z niego jest na zbliżonym poziomie jak w "gołych" tarczach trzymanych w woreczkach strunowych. Wyniki są dość zbliżone:

Zadziwia niewielka emisja z amerykańskiej tarczy od budzika firmy "Waterbury", która ma cyfry dość grubo pokryte farbą świecącą. Podejrzewam, że jest to kwestia innych składników farby, ograniczających ekshalację, bądź też pokrycia cyfr jakimś lakierem.

Absolutnym faworytem jest jednak ten oto radziecki przełącznik lotniczy z 1959 r., choć farba świecąca jest jedynie małym punktem zamkniętym w plastikowej kapsułce:

Aby sprawdzić skuteczność woreczków strunowych jako izolacji dla tego typu obiektów, powtórzyłem test po zapakowaniu tarczy i przełącznika we wspomniane woreczki. Wyniki były zaskakujące - zerknijcie na powyższą tabelę - wyższe lub co najmniej takie same! Wydawać by się mogło, że folia nie jest żadną przeszkodą dla radonu, nawet pomimo szczelnego zamknięcia. Wchodzi tu jednak dodatkowy czynnik - otóż folia najpierw pochłania radon, a potem... go oddaje. Dlatego też używanych do detekcji radonu detektorów CR39 nie należy zawijać w folię po ekspozycji.

Dla porządku sprawdziłem również szkiełko od paliwomierza lotniczego, które pomimo wielokrotnego zmywania różnymi rozpuszczalnikami nadal wykazuje lekką aktywność alfa, mierzalną scyntylatorem, jak również beta i gamma, możliwą do zmierzenia Sosną:

Niestety ekshalacja, nawet jeśli występowała, to tak niewielka, że na węglu ani Sosna, ani EKO-C nie wykazały wzrostu wskazań ponad tło.

***

Nie są to jedyne testowane obiekty. Otrzymałem od Alka do przebadania kilka minerałów, które zawierały naturalny uran i prawdopodobnie również tor.

Plastikowe pojemniki na żywność są bardzo wygodne do tych badań, w poniższym przypadku musiałem dodatkowo uszczelnić taśmą klejącą miejsce, gdzie minerał wypycha brzeg:

Do tej pory zajmowaliśmy się radonem-222, jednak nie jest to jedyny izotop tego pierwiastka. Istnieje jeszcze radon-220, zwany kiedyś toronem i radon-219, nazywany aktynonem. Zwyczajowe nazwy powstały od pierwiastków, których produktem rozpadu jest dany izotop (vide tablica wyżej).
Dla nas praktyczne znaczenie ma Rn-220 (toron), powstający na skutek rozpadu toru-232. Jego ekshalacja następuje zarówno z minerałów toru, jak i z siateczek żarowych Auera, a w mniejszym stopniu również z obiektywów z torowanego szkła. Czas półrozpadu Rn-220 jest znacznie krótszy niż Rn-222 i wynosi zaledwie 55,6 s. Jego produkty rozpadu też są krótkożyciowe (najdłuższy - Pb-212 - 10,64 h), zatem szereg torowy szybciej się kończy. W radowym mamy długożyciowy Pb-210 (22,3 lat), który znacznie spowalnia zanikanie radonu.
Spróbujmy zatem zmierzyć ekshalację toronu. Do dyspozycji mamy siatkę żarową Auera od lamp gazowych i obiektyw z torowego szkła.
Siatka żarowa została umieszczona na specjalnym podwyższeniu z pustych ramek od slajdów, aby umożliwić swobodne krążenie toronu przy jednoczesnym odizolowaniu węgla od siateczki.

Ekshalacja z siatki okazała się bardzo nieznaczna, ale możliwa do zmierzenia. Sosna pokazała 0,04 mR/h, zaś EKO-C 6 cps, po następnych dwóch dobach wynik wzrósł do 0,06 mR/h i 8 cps. Przebadałem również obiektyw od rzutnika ze szkła z dodatkiem toru, ale nie wykazał dającej się zmierzyć emisji.  Nic dziwnego, silne związanie toru z masą szklaną w procesie produkcji skutecznie ogranicza emisję toronu. Wyższy wynik w przypadku siateczek Auera wywołany był z racji ich włóknistej struktury, ułatwiającej wydostawanie się gazu.

Nie omieszkałem oczywiście sprawdzić szkła i ceramiki barwionych uranem. W przypadku szkła nasypałem węgla do masywnego XIX-wiecznego kielicha z Mariańskich Łaźni, który wykazywał największą aktywność spośród testowanych wyrobów szklanych (0,9 mR/h). Po napełnieniu przykryłem go spodeczkiem i zaczekałem 48 h. Odczyt na poziomie tła mnie nie zdziwił. W przypadku ceramiki wynik przedstawiał się podobnie, niezależnie od tego, jak "gorący" by nie był dany obiekt. Przyczyna jest prosta - ilość związków uranu użytych do barwienia jest niska, zatem jeszcze niższa będzie zawartość radu, z którego powstaje radon. A nawet jeśli trochę go powstaje, to nie wydostaje się w mierzalnych ilościach przez spoistą masę szkła czy glazury. 

***

Pomiary prowadziłem również sondą scyntylacyjną SSU-3-2 ze scyntylatorem ZnS(Ag). Niestety w większości przypadków wynik wahał się między 0,33 a 0,67 cps, jedynie najbardziej aktywne wyroby osiągały 2-3. Składa się na to niewielki zasięg cząstek alfa oraz mała powierzchnia scyntylatora (fi 40 mm), w porównaniu np. z sondą powierzchniową SSA-1P (fi 125 mm). 

Scyntylator w SSU-3 jest też bardziej oddalony od ochronnej kratki niż w SSA-1P, a przy pomiarze aktywności alfa każdy milimetr ma znaczenie.

Powtórzyłem więc eksperyment, tym razem stosując 10 siateczek zapakowanych w fabryczne koperty oraz puszkę o objętości 2 litrów. Po dwóch dobach zmierzyłem aktywność za pomocą wspomnianej sondy SSA-1P, rozsypując węgiel tak, by pokrył całą powierzchnię detektora.

Pomiar prowadziłem za każdym razem przez 1 minutę, uzyskując odczyty pomiędzy 90 a 110 impulsów. Mniejszą aktywność zmierzyłem też na kartonowym opakowaniu od turystycznej lampy gazowej, mającej zamontowaną jedną siatkę Auera.

 

***

Kolejną metodą pomiaru zawartości radonu w powietrzu jest zasysanie odkurzaczem przez filtr bibułowy w określonym czasie, a następnie pomiar sondą scyntylacyjną w określonych odstępach czasowych (tzw. metoda Markova), której poświęciłem osobny wpis [LINK].

https://www.fuw.edu.pl/wo/data/prac-fiz-radon.pdf

Jednak jak wykazałem, scyntylator nie jest niezbędny do wykrycia produktów rozpadu radonu osadzonych na węglu aktywnym, nawet jeśli ich stężenie nie jest duże. Nie musimy zatem inwestować w drogi sprzęt, wystarczy zwykły radiometr z odsłoniętymi licznikami GM. Lepiej, by nie był to miernik, który uśrednia pomiar (Polaron), tylko taki, który wyświetla wynik po określonym czasie (Sosna, RKSB-104, RKGB-01, RKB-20.01 Beta, MS-04B Expert). Szczególnie przydatne do pomiarów małych stężeń są mierniki mogące wydłużać czas pomiaru, co zwiększa jego dokładność. Funkcję tę mają radiometry RKSB-104 i RKGB-01 (z 18 do 180 s) oraz bardzo udany, choć rzadki RKB-20.01 Beta (10, 100, 500, 1000 i 2000 s). Ma on też większą czułość dzięki zastosowaniu licznika SBT-10A z okienkiem mikowym, niestety rzadko występuje w Polsce.

Czas pomiaru można wydłużyć też w ANRI Sosna, wystarczy przełączyć go w tryb "T", w którym miernik zlicza impulsy bez ograniczenia czasowego, sygnalizując dźwiękiem co dziesiąty impuls. Potrzebny jest tylko stoper albo minutnik do kontroli czasu pomiaru.

Oczywiście tego typu pomiary mają jedynie wartość orientacyjną i porównawczą, gdyż nieznana jest aktywność promieniotwórcza źródła oraz jego wydajność pod kątem ekshalacji. Pozwalają jednak zorientować się, czy dany przedmiot jest hermetyczny, a jeśli nie, to ile przepuszcza. Mając taką wiedzę można podejmować działania zaradcze - od uszczelnienia przez zmianę sposobu przechowywania aż do pozbycia się danego przedmiotu (nie, nie do śmieci, tylko do Centrum Unieszkodliwiania Odpadów Promieniotwórczych).

I jeszcze jedno. Prowadząc tego typu badania pamiętajmy o zakrywaniu pojemników z węglem po dokonaniu pomiarów i wietrzeniu pomieszczenia, w którym trwa pomiar. Same pojemniki na czas gromadzenia  radonu lepiej trzymać na balkonie lub w innym tego typu miejscu, szczególnie jeśli podejrzewamy obiekt o silniejszą ekshalację. Artefakty najlepiej trzymać w hermetycznych słoikach lub blaszanych puszkach, umieszczonych w metalowej skrzyni. Warto nasypać na dno warstwę węgla aktywnego i regularnie go wymieniać. 

Wyniki pomiaru radonu mogą być zachętą do zakupu którejś z czujek do stałego monitorowania pomieszczenia - Airthings Corentium Home lub Airthings Wave. W sprawie profesjonalnych pomiarów stężenia radonu warto zwrócić się do specjalistów - w Polsce niedawno otworzyła swój oddział doświadczona firma Radonova - LINK. I na koniec - nie lekceważmy radonu. Gaz ten jest pierwszą przyczyną raka płuc u osób niepalących, a jego ekshalacja z różnych starych wyrobów z farbami świecącymi może być bardzo silna, o czym przekonałem się podczas wizyty w CLOR, gdzie m.in. mogłem obejrzeć komorę radonową do kalibracji detektorów. Dlatego, jeśli coś wykazuje silną emisję, lepiej się tego pozbyć, dla dobra własnego i otoczenia. 

Jeśli prowadziliście własne pomiary emisji radonu lub macie uwagi co do metodyki pomiaru, dajcie znać w komentarzach.