Rentgenometr Victoreen CDV-715

Amerykańska firma Victoreen Instrument Co. z Cleveland w stanie Ohio została założona w 1928 r. przez fizyka samouka i wynalazcę Johna Austina Victoreena (1902-1986). W firmie opracowano kilka typów dozymetrów rentgenowskich, jednak z powodu braku zapotrzebowania trafiły "na półkę". Dopiero w roku 1937, wraz z rozwojem badań z zakresu fizyki jądrowej pojawił się popyt na te przyrządy i zmagazynowany asortyment znalazł nabywców, głównie na Uniwersytecie Chicagowskim [LINK]. Podczas II wojny światowej Victoreen pracował dla Projektu Manhattan, m.in. opracowując przenośne mierniki promieniowania. Przygotowywano je na potrzeby lądowania w Normandii, gdzie  spodziewano się użycia przez Niemców radioizotopów do skażenia terenu desantu (tajna operacja "Peppermint"). Do 1946 r. Victoreen był jedynym producentem przyrządów dozymetrycznych, podczas testów na Atolu Bikini (1 i 25 lipca 1946 r.) aż 95% sprzętu dozymetrycznego było produkcji firmy Victoreen. Trwająca zimna wojna zapewniała ogromny zbyt na mierniki promieniowania, zarówno na potrzeby wojska, jak i obrony cywilnej. I właśnie dla obrony cywilnej przeznaczony jest ten miernik, oznaczony CDV-715 (CD - civil defense) 

Jest to jeden z wielu przyrządów opracowanych wówczas przez firmę:

• CDV-700 (z licznikiem GM w zewnętrznej sondzie mocowanej na rączce, zakres 0,1-500 mR/h)
• CDV-710 (z komorą jonizacyjną, zakres 0,01-50 R/h)
• CDV-711 (z komorą jonizacyjną na przewodzie o długości 300 stóp (91,44 m), do pomiarów z odległości, zakres 0,1-1000 R/h)
• CDV-715 (z komorą jonizacyjną, zakres 0,01-500 R/h)
• CDV-717 (wersja CDV-715 z komorą jonizacyjną, którą można odłączyć od przyrządu dla pomiarów zdalnych, zasięg kabla 25 stóp, czyli 7,62 m)
• CDV-720  (z komorą jonizacyjną z zasuwanym okienkiem pozwalającym na pomiar beta, zakres pomiaru gamma 0,1-500 R/h)

Miernik został wprowadzony do produkcji w 1961 lub 1962  r. jako a high-range gamma survey meter for general post attack operational use. W polskiej terminologii jest to rentgenometr, czyli przyrząd do pomiaru wysokich poziomów promieniowania, rzędu dziesiątek i setek R/h. 

CDV-715 ma cztery zakresy pomiarowe, które pokrywają zakres zarówno CDV-710 (0,01-50 R/h), jak i CDV-720 (0,1-500 R/h). Tak szeroki zakres sprawił, że po rozpoczęciu produkcji CDV-715 władze pozbyły się całego (!) zapasu CDV-710 i ok. 40 % zapasów CDV-720. Co ciekawe, producent pierwotnie planował zastosowanie komory z odsłanianym okienkiem, takiej jak w CDV-720, jednak ostatecznie zrezygnowano z tego pomysłu. Prototypowy egzemplarz wyglądał tak:

https://www.orau.org/health-physics-museum/collection/civil-defense/cdv-instruments/cdv-715.html

Pierwsze serie produkcyjne CDV-715, wytwarzane przez trzech różnych producentów, okazały się dość awaryjne ("pływanie" zera, duże zużycie baterii, niewiarygodny test baterii). Wprowadzono więc wiele modyfikacji, m.in. wymieniając rezystory na szklane, bardziej odporne na wilgoć. Jeśli problemy sprawiał mikroamperomierz, wymieniano go na wzmocniony, w czarnej ramce. Modyfikacje rozpoczęto w 1971, zmodernizowane przyrządy pieczętowano literą R (retrofit). W roku 1991 tylko te ulepszone wersje pozostawały w służbie. 

Symbol amerykańskiej obrony cywilnej znajduje się na bocznej ściance przyrządu:

Przyrząd mierzy promieniowanie gamma w bardzo szerokim zakresie od 0,01 do 500 R/h (100 µSv/h - 5 Sv/h), podzielonym na cztery podzakresy:

• x100 (10-500 R/h)
• x10 (1-50 R/h)
• x1 (0,1-5 R/h)
• x0,1 (0,01-0,5 R/h)

Wynik odczytujemy na mikroamperomierzu z liniową podziałką 0,1-5 R/h, skalowaną co 0,1, używając odpowiednich mnożników dla poszczególnych podzakresów, wybieranych obrotowym pokrętłem.

Detektorem promieniowania jest powietrzna komora jonizacyjna o objętości ok. 220 cm3, umieszczona we wnętrzu korpusu miernika, podstawą w kierunku dna:

Wewnątrz stalowej obudowy komory (średnica 9,3 cm, wysokość 4 cm) znajduje się grafitowy cylinder, stanowiący właściwą komorę i jednocześnie katodę, a w jego wnętrzu metalowy dysk, będący anodą:

https://www.orau.org/health-physics-museum/collection/civil-defense/cdv-instruments/cdv-715.html

Stalowa ścianka komory o grubości 0,3 mm, w połączeniu z aluminiową blachą korpusu obudowy sprawia, że do objętości czynnej dociera tylko twarde promieniowanie gamma, bez niskoenergetycznych kwantów czy tym bardziej cząstek beta.

Pamiętajmy, że przyrząd przeznaczony jest do pracy w warunkach wojny jądrowej i bardzo wysokich poziomów promieniowania, a nie do pomiaru tła naturalnego i "domowych" źródeł. Zakres pomiarowy zaczyna się od 0,1 R/h (100 mR/h = 1000 µSv/h), zaś najbardziej aktywne zegary z farbą radową emitują 5-7 mR/h i nie spowodują drgnięcia wskazówki, nawet po otwarciu przyrządu i przyłożeniu bezpośrednio do komory jonizacyjnej. Z kolei na szczycie reaktora "Maria" w Świerku udało mi się zmierzyć dozymetrem ANRI Sosna "tylko" 28 mR/h -  nadal za mało, by CDV-715 zareagował. Jedynym miejscem, gdzie możemy przetestować ten przyrząd, jest czarnobylska Strefa, jeśli znajdziemy odpowiednią "gorącą plamę" skażeń. Tam też był testowany egzemplarz sprzedawany na portalu Olx:

https://www.olx.pl/d/oferta/dozymetr-victoreen-cdv-715-lata-60-rentgenometr-CID628-IDTwwuD.html

Miernik więc przyda się nam najwyżej na wypadek awarii radiacyjnej lub wojny jądrowej i lepiej, by nigdy nie był potrzebny. 

Tyle tytułem historii i teorii, przejdźmy do praktyki.

Procedura uruchomienia obejmuje:

• zainstalowanie baterii (1x R-20) po otwarciu obudowy, zamykanej na dwa zatrzaski, 
• test zasilania po przekręceniu i przytrzymaniu pokrętła zakresów w położeniu CIRCUIT CHECK - wskazówka powinna być na czerwonym łuku skali
• ustawianie zera w położeniu pokrętła na pozycji ZERO - wskazówkę nastawiamy na pozycję zerową skali przy pomocy potencjometru oznaczonego ZERO
• wybranie odpowiedniego zakresu pomiarowego

Całą procedurę przedstawia ten filmik:

Z uwagi na zerową czułość na "domowe" źródła, nie przeprowadziłem typowych testów. 

Zbierając materiały do niniejszego wpisu trafiłem jednak na ten oto filmik, na którym CDV-715 ze zdjętą obudową reaguje na ceramikę typu Fiesta, a pomiar porównywany jest z CDV-700, widocznym na miniaturce:

Nie jest to jednak efekt działania promieniowania, zbyt słabego, by pokonać blachę komory jonizacyjnej, a jedynie reakcja komory na pole elektrostatyczne powstające podczas wyjmowania elektroniki z obudowy - podobny efekt uzyskał Michał (pozdrowienia!) podczas serwisu mojego egzemplarza:

Spotkałem się z próbami konwersji tych mierników na bardziej użyteczny zakres pracy - efekty poniżej:

Osobiście jestem przeciwny takiemu kaleczeniu zabytków techniki - do pomiarów niższych poziomów promieniowania są osobne przyrządy, a przerobiony miernik to taki "ni pies, ni wydra". Z drugiej strony w USA CDV-715 jest bardzo popularny i tani, trochę jak u nas D-08, co zachęca do eksperymentów.

***

W komplecie z miernikiem znajdował się pas nośny z tworzywa sztucznego, zakończony sprężynującymi płaskimi hakami do zamocowania w wycięciach obudowy:

Zasilanie odbywa się z jednej baterii R-20, umieszczonej w koszyczku na spodzie płytki drukowanej. Powinna starczyć na 150 godzin pracy.

Victoreen CDV-715 występował w trzech wersjach: 1, 1A i 1B. Pierwszy model nie był produkowany masowo, we wprowadzonej ok. 1962 r. wersji 1A zastosowano wyższe napięcie zasilające, zaś w 1B (ok. 1964) potencjometry nieliniowe, aby zwiększyć dokładność kalibracji. Podział produkcji pomiędzy poszczególne firmy przestawia się następująco:

• Victoreen Inst. Co. (1A, 1B), 
• Landers, Frary and Clark (1A), 
• Lionel Electronic Labs (Models 1, 1A)

Wersje A i B pod względem wizualnym są praktycznie identyczne:

Różnice pojawiają się dopiero przy rozmieszczeniu elementów na płytce drukowanej:

Układ elektroniczny jest bardzo prostą konstrukcją tranzystorową. Niebieskie potencjometry widoczne na zdjęciu służą do kalibracji poszczególnych zakresów.

Dozymetry z komorą jonizacyjną są bardzo wrażliwe na wilgoć, która powoduje upływ prądu w komorze jonizacyjnej i zafałszowuje pomiar, a w skrajnych przypadkach uniemożliwia kalibrację miernika (por. recenzja Robotrona 27040 - LINK). Dlatego też w obudowie zainstalowano pochłaniacz wilgoci, a brzegi górnej części obudowy mają uszczelkę.

Mimo to istniało ryzyko zawilgocenia komory (choć powinna być hermetyczna). W takim przypadku zalecano wywiercenie niewielkiego otworu, wygrzanie miernika, a następnie schłodzenie do temperatury pokojowej w suchym pomieszczeniu i zalutowanie otworu. 

Przyrząd należy przechowywać z wyjętą baterią, a co pewien czas (kwartał?) włączać na okres min. 8 godzin.

***

Produkcja CDV-715 była masowa, według poniższego zestawienia w latach 1963-1974 rok w rok produkowano 567475 egzemplarzy (razem 6 809 700), z czego wysłano do końcowych użytkowników 2 561 887.

https://www.orau.org/health-physics-museum/collection/civil-defense/cdv-instruments/cdv-715.html

Dane te są co prawda niepełne, ale dają pojęcie o skali produkcji. 

***

Przyrząd obecnie ma znaczenie głównie kolekcjonerskie, a do pomiaru promieniowania w szerokim zakresie mamy całą gamę innych przyrządów, przede wszystkim znacznie czulszych na początku zakresu. Mam tu na myśli głównie rentgenoradiometry DP-5 i DP-66.

Jeśli mieliście do czynienia z tym miernikiem i udało się Wam coś zmierzyć, dajcie znać w komentarzach!

Promieniowanie popiołu drzewnego czyli potas-40 raz jeszcze

Wreszcie udało mi się zakończyć mój wielomiesięczny eksperyment. Podczas urlopu wybrałem pół wiadra popiołu z pieca opalanego drewnem i zalałem wodą do pełna.  Przy mieszaniu należy wziąć na tyle dużo wody, by wszystkie substancje rozpuszczalne mogły się rozpuścić, ale jednocześnie nie za wiele, bo dłużej będziemy odparowywać. 

Po zamieszaniu i zostawieniu na chwilę odcedziłem szarą breję przez płótno, uzyskując żółtawy roztwór. Korzystając z ogniska odparowałem go na tyle, by zmieścił się w dwulitrowej butelce. 

Uwaga, nie używać garnków z aluminium, bo soda zawarta w popiele wchodzi w reakcję z tym metalem - nie zniszczy go, a nawet wyczyści, ale po co zużywać odczynnik i wprowadzać dodatkowe substancje do roztworu? Najlepiej stosować naczynia emaliowane lub ze stali nierdzewnej. 

Po powrocie odparowywałem pozostały roztwór, trzymając w odkrytej misce w temperaturze pokojowej. Jeśli mamy w domu wystarczająco ciepło, możemy odparować tak całość płynu, ja wolałem jednak przyspieszyć ten proces.  Gotując uważajcie, by nie przesadzić z ogniem, bo wtedy zaczyna pryskać naokoło, szczególnie w ostatniej fazie odparowania! 

Brązowawą breję pozostałą na dnie miski przełożyłem na spodeczek, zeskrobałem też pozostałości osadzone na brzegach i zostawiłem do wyschnięcia. Otrzymujemy takie oto "ciasteczko", będące mieszanką rozpuszczalnych składników popiołu, kamienia kotłowego, drobnego szlamu itp.

Można je oczywiście uformować stosownie do potrzeb, zwilżając wodą i ubijając. Możemy nadać tej masie kształt odpowiadający okienku pomiarowemu naszego radiometru, będziemy wtedy mieć niskoaktywne źródełko do testowania czułości na początku zakresu:

Gdy całość ostatecznie przeschnie, przystępujemy do pomiaru, używając w tym celu zarówno Polarona, jak i EKO-C. Jak widać, liczniki wskazują ok. dwukrotne podniesienie tła:

Miernik jest uszkodzony, powinien wskazywać 4 cps zamiast 2, a wskazuje 40:

Co istotne, szara masa pozostała po wypłukaniu związków rozpuszczalnych w wodzie nie wykazywała aktywności większej od tła. Jak widać, większość związków zawierających potas-40 rozpuszcza się w wodzie i można je dość łatwo wyekstrahować (węglan potasu, azotan potasu). 

Oczywiście w osadzie powstałym po gotowaniu było sporo innych substancji, m.in. wapienny kamień kotłowy z wody użytej do ekstrakcji (nasza studnia jest mocno zawapniona), węglan sodu, azotan sodu i inne substancje przyjmowane przez rośliny z gleby - stąd emisja jest niższa niż w przypadku chemicznie czystych związków potasu. 

Ważne, by do eksperymentu używać popiołu drzewnego, najlepiej z ogniska albo pieców opalanych drewnem. Popiół i żużle z pieców węglowych również wykazują radioaktywność, ale z innego powodu - zawartości uranu w węglu (ok. 12 ppm). Postaram się to zbadać w następnym eksperymencie. Dobrym źródłem popiołu są ogólnodostępne miejsca ogniskowe na plażach czy leśnych polanach, wystarczy wybrać się z wiadrem i łopatką po sezonie grillowym. Niestety w takich miejscach część potasu została wcześniej wypłukana przez padające deszcze.

Popiół drzewny przez wiele lat był używany do otrzymywania związków sodu i potasu, nawożenia gleby oraz... prania. Przy mieszaniu popiołu z wodą można zauważyć pewną śliskość w palcach, zupełnie jak przy użyciu detergentu, a to dzięki zawartości sody (węglanu sodu). Ale tu już odbiegamy od naszej dziedziny.

Odgromniki iskrowe zawierające cez-137

Samotny Wilk doniósł mi, że niektóre rodzaje ograniczników przepięć (odgromników) typu iskrowego zawierają niewielką ilość cezu-137, którego promieniowanie jonizuje gaz wewnątrz odgromnika i ułatwia przeskok iskry. Odgromniki te były dość trudno dostępne, występowały głównie jako "spark gap" na eBay'u. Tymczasem wystarczył rzut oka na Allegro, by znaleźć dokładnie takie same, amerykańskiej firmy Raytheon, w niewygórowanej cenie 20 zł. Po otrzymaniu przesyłki przyszedł czas na pomiar i spodziewane rozczarowanie. Żaden z moich radiometrów nie wykazał promieniowania ponad naturalny poziom tła - ani Polaron, ani Sosna, ani przewidziany m.in. do detekcji cezu PM-1401, ani nawet EKO-C z okienkiem mikowym. Jak widać, szkło i metalowe kule elektrod na tyle dobrze tłumią promieniowanie Cs-137, że gdyby nie oznaczenie na obudowie, w ogóle bym nie podejrzewał tego odgromnika o zawartość substancji radioaktywnych. Należy też mieć na względzie czas połowicznego rozpadu Cs-137, równy 30 lat - zatem od momentu wyprodukowania tych odgromników minął już co najmniej jeden taki okres i aktywność izotopu jest o połowę niższa niż na początku.

Dla celów porównawczych nabyłem kilka odgromników produkcji radzieckiej, nie noszących takich oznaczeń jak amerykańskie, ale wynik pomiaru był taki sam. 

Odgromniki radzieckie i amerykański (u dołu z prawej).

Wilkowi dziękuję za informację i zachęcam wszystkich PT Czytelników do przesyłania informacji o podobnych odkryciach :)

19. Piknik Naukowy Polskiego Radia i Centrum Nauki Kopernik

Już jutro na Stadionie Narodowym odbędzie się 19. Piknik Naukowy Polskiego Radia i Centrum Nauki Kopernik, na którym swoje stoisko będzie mieć m.in. Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej - stanowisko C21 na tej interaktywnej mapie. Z kolei w namiocie Ambasady Francji stoisko będzie miała Fundacja Forum Atomowe, nie zabraknie również reprezentacji Narodowego Centrum Badań Jądrowych. Wszystkim pasjonatom fizyki polecam ten event, zwłaszcza że w użyciu będą niektóre moje eksponaty, prezentowane na tym blogu (nie zdradzę, które) :)

Tyle tytułem ogłoszeń, do zobaczenia w następnych notkach :)

Izotopy wokół nas - cez 137

Cez-137, obok jodu-131 i strontu-90, należy do najbardziej rozpowszechnionych produktów rozszczepienia, występujących podczas eksplozji i awarii jądrowych. Czas połowicznego zaniku wynosi 30 lat, podczas rozpadu występuje promieniowanie gamma o energii 662 keV oraz beta o energii 512 keV. Cez wykazuje powinowactwo do potasu, zatem w organizmie wbudowuje się w mięśniach, wątrobie i śledzionie, skąd jest systematycznie usuwany w czasie ok. 3 miesięcy. Jest zatem mniej niebezpieczny niż stront-90, który z racji podobieństwa do wapnia wbudowuje się w tkankę kostną, skąd bardzo trudno go usunąć. Szczególnie aktywnie wchłaniają cez grzyby, więcej informacji w tym artykule. Skażenie Polski cezem po katastrofie w Czarnobylu było rozłożone bardzo nierównomiernie, jak widać większość kraju uniknęła silniejszych dawek poza tzw. anomalią opolską, gdzie deszcze spłukały cez z atmosfery na ziemię.

Zagrożenie wywołane przez radioaktywny cez po katastrofie w Czarnobylu było na tyle poważne, że produkowane wówczas radzieckie radiometry beta-gamma wyposażano w opcję pomiaru aktywności cezu w produktach spożywczych i wodzie. Do mierników dołączano specjalne plastikowe kuwetki, które napełniano badaną substancją, a następnie włączano specjalny tryb pomiaru, trwający dłuższy czas (Polaron - 10 lub 100 minut, RKSB-104 i RKGB-01 - 40 lub 400 s). Przed pomiarem należało wypełnić kuwetkę wodą bez skażeń promieniotwórczych, by móc odjąć naturalne tło. W instrukcjach podawano dopuszczalne wartości aktywności cezu w produktach, dla grzybów wynosiła ona 600 Bq/kg. Niektóre mierniki, jak ANRI Sosna, wyskalowane były w kiurach na litr / kilogram, a ponieważ kiur jest bardzo dużą jednostką (1 Ci = 37 GBq), zatem wynik był podawany w ułamkach. Poniżej komplet radiometru wraz z kuwetką:

Pewne ilości cezu pojawiały się w wyrobach metalowych na skutek przypadkowego przetopienia źródeł radioaktywnych wraz ze złomem. Najbardziej drastycznym przypadkiem było skażenie w Goianii, gdzie z opuszczonego szpitala ukradziono źródło radioaktywne używane w radioterapii. Pojemnik przechodził z rak do rąk i został w końcu otwarty, powodują poważne napromieniowanie wielu osób oraz skażenie terenu. Również w Tammiku na Litwie ukradziono źródło cezowe, choć w tym przypadku, z uwagi na charakter źródła (blok metalu), uniknięto skażenia obiektów i osób, które zostały jedynie napromieniowane (różnicę opisałem TUTAJ).

Cez stosowany jest również jako źródło kalibracyjne, zarówno w laboratoriach, jak i w niektórych radiometrach, np. RK-67 (foto niżej) oraz w radioterapii, jako tzw. bomba cezowa, mniej popularna niż bomba kobaltowa z kobaltem-60.

Można go też spotkać w odgromnikach iskrowych, zabezpieczających niektóre instalacje, jako czynnik ułatwiający przeskok iskry - więcej na ten temat TUTAJ.

Izotopowe czujniki oblodzenia w samolotach i śmigłowcach

Uzbrojony w sygnalizator PM-1401 i Polarona postanowiłem poszukać czujników izotopowych stosowanych w różnego rodzaju statkach powietrznych. Odwiedziłem w tym celu Muzeum Polskiej Techniki Wojskowej przy ul. Powsińskiej. Wzrost wskazań zaobserwowałem przy 5 eksponatach - 2 myśliwcach Lim, jednym bombowcu Ił-28 i dwóch śmigłowcach Mi-2. Nie wykazywały emisji samoloty MiG-21 w różnych wersjach ani Su-17. 

Lim - emisja przy wlocie powietrza do silnika.

Ił-28 - tu emisja była najsilniejsza, mogła pochodzić też od zegarów z farbą radową.

W przypadku samolotów część emisji mogła pochodzić od zegarów z farbą radową - pomimo akcji usuwania ich w latach 70. część mogła się zachować, zwłaszcza w egzemplarzach przeznaczonych do muzeów.

Jeżeli chodzi o śmigłowce, to udało mi się wykryć radioizotopowy czujnik oblodzenia, umieszczony przy wlocie powietrza do silników:

Sam czujnik :)

Trzeba było podnieść rękę z sygnalizatorem, by uzyskać wskazanie :)

Śmigłowce stoją na górce, jakby ktoś chciał samemu mierzyć :)

Czujnik ten działał na tej samej zasadzie jak izotopowa czujka dymu - narastająca warstwa lodu osłabiała strumień cząstek beta ze źródła ze strontem-90, padający na licznik Geigera - zmianę natężenia strumienia wykrywał układ pomiarowy i włączał sygnalizację w kabinie pilota. Podgrzewanie wlotów trzeba było włączyć ręcznie, a zaniedbanie tego wywołało parę katastrof  tych śmigłowców.

Oprócz czujników izotopowych stosowano inne konstrukcje - czujniki pneumatyczne, elektryczne, obrotowe, wibracyjne oraz wizualne. Zainteresowanych odsyłam do artykułu w piśmie "Prace Instytutu Lotnictwa" nr 213, Warszawa 2011. Z tego artykułu (s. 89) pochodzi poniższy schemat działania izotopowego czujnika oblodzenia:

Czujnik we wlocie powietrza Mi-2 w wytwórni.

Następnym razem odwiedzę Muzeum Wojska Polskiego :)

EDIT: Byłem, oto czujnik oblodzenia w śmigłowcu Mi-24 w zbiorach MWP (u góry z prawej):

Elektrody TIG typu WT-20 z dwutlenkiem toru

Do spawania metodą TIG (tungsten inert gas) stosuje się specjalne elektrody z wolframu, czystego lub uszlachetnianego domieszkami tlenków metali. Elektrody te oznaczane są kolorami, oznaczającymi rodzaj domieszki:

• złota - lantan (La)
• biała - cyrkon (Zr)
• szara - cer (Ce)
• zielona - brak domieszek
• czerwona - tor (Th)

Jak widać, czerwone elektrody zawierają 2% dwutlenku toru i stanowią najłatwiej dostępne źródło promieniowania do testowania dozymetrów.  Emisja nie jest zbyt mocna i zależy od grubości elektrody - najcieńsze o grubości 1 mm dają ledwie wykrywalne promieniowanie, grubsze 3-4 mm świecą nieco mocniej, choć i tak słabo w porównaniu z koszulkami żarowymi Auera (ok. 60 cps, 0,6uSv gammy i bety, 0,2uSv gammy czyli niewiele ponad tło). Oczywiście emisja całej paczki elektrod będzie mocniejsza niż pojedynczej sztuki, ale tu dochodzi koszt, rosnący wraz z grubością elektrody - 1 mm kosztują 2 zł, ale 4 mm już 20-40 zł!Poniżej fotografia elektrody o średnicy 3 mm:

Elektrody są dość wygodnym, punktowym źródłem, niewymagającym szczególnych warunków przy przechowywaniu, niepowodującym również ryzyka skażenia. Można je bez problemu trzymać w szufladzie, bez obawy, że zaczną się kruszyć niczym stare koszulki Auera. Nie emitują tak dużych ilości radonu co świecące zegary (zawierają tylko 2% ThO2, zawartego w strukturze stopu z wolframem). Słaba emisja sprawia, że nie trzeba trzymać ich w pancernych pudełkach, gdyż  promieniowanie zanika w odległości kilku cm, jest też łatwo tłumione przez plastik, drewno, metal i szkło.
Ponieważ niedługo elektrody z zawartością toru mają zostać wycofane i zastąpione lantanowymi, wskazany jest pośpiech przy nabywaniu tych łatwo dostępnych i najbardziej bezpiecznych źródełek :)

Filmik z pomiaru w/w elektrody różnego rodzaju miernikami - różnice w wynikach spowodowane są odmienną geometrią układu pomiarowego, typami układów zliczających oraz samych czujników (tuby G-M typu SBM-20 - Polaron, Sosna, Radiatex, SBT-13 - EKO-C, kryształ scyntylacyjny - PM-1401):

Pożar lasu wokół Czarnobyla - czy jest zagrożenie?

Ostatni pożar lasu w pobliżu elektrowni jądrowej w Czarnobylu obudził wszystkie czarnobylskie demony. Znowu pojawiły się teorie spiskowe o władzach ukrywających poziom promieniowania, widoczne zarówno w tekście, jak i komentarzach na tym blogu - http://www.monitor-polski.pl/pozary-wokol-czarnobyla-moga-byc-powaznym-zagrozeniem-dla-europy/ 

Echa Czarnobyla są wciąż żywe, społeczeństwo nie wierzy władzom, w co którymś komentarzu przewija się motyw "wtedy też mówiono, że nie ma zagrożenia". Teraz na szczęście mamy sieć radioactive@home oraz drugą uRADMonitor, a sprzęt dozymetryczny jest dużo łatwiej dostępny niż w 1986 r., co ma oczywiście wady i zalety. Licznik Geigera w rękach amatora może wykazać dosłownie wszystko.  Pomijam już pogłoski o spisku Żydów, masonów i cyklistów :)

A tak ad meritum - nie pali się las w bezpośrednim sąsiedztwie elektrowni, tylko w szerszej strefie buforowej, która nie jest tak silnie skażona. Poza tym, spora część izotopów uległa już rozpadowi - całość jodu-131 (czas półrozpadu 8 dni), połowa strontu-90 i cezu-137 (t1/2 odpowiednio 28 i 30 lat). Duża część została wypłukana przez deszcze w głębsze warstwy gleby. Oczywiście, pewna ilość została wychwycona przez drzewa i rośliny, stąd podczas ich spalania uwalniana jest do atmosfery, a z wodą gaśniczą - do gruntu. Tym niemniej, kluczowe jest duże rozcieńczenie substancji aktywnych, zarówno w drewnie, jak i w dymie czy popiele. Powtórka z 1986 r. nam nie grozi, gdyż wówczas otwarty, rozpalony do białości reaktor ział strumieniem radioaktywnych pyłów na dużą wysokość, co obecnie nie ma miejsca (niższa temperatura, mniejsza zawartość izotopów itp.).

29. rocznica katastrofy w Czarnobylu

Dziś o 1.24 w nocy przypada kolejna, już 29. rocznica katastrofy w Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej im. Lenina (CzAES - Czarnobylskaja Elektrostancija). Wypadek ten, jeden z najtragiczniejszych w przemyśle XX w., pociągnął za sobą liczne konsekwencje - od skażenia środowiska, przez podkopanie prestiżu dogorywającego ZSRR, aż po ostateczne zachwianie wiary w bezpieczeństwo energetyki jądrowej.

Nie będę tu streszczał przyczyn katastrofy, gdyż pisałem o tym rok temu. W skrócie mogę powiedzieć, że katastrofa zdarzyła się w szczególnie niebezpiecznym typie reaktora, na skutek popełnienia wielu rażących zaniedbań i niedociągnięć podczas źle zaplanowanego eksperymentu. W elektrowni wcześniej zdarzały się różne awarie, z czego jedna na dobę przed ostateczną katastrofą. Pośpiech, złe przeszkolenie, niechlujstwo, braki materiałowe - powszechne w ZSRR - nie ominęły także strategicznego sektora energetyki jądrowej. Dość wspomnieć, że strażacy z zakładowej straży pożarnej nie mieli ani sprzętu dozymetrycznego, ani ubiorów ochronnych odpowiednich do miejsca, w którym pracowali. Nie mieli też przede wszystkim wiedzy dotyczącej zagrożenia. Gdy jako pierwsi pojawili się na miejscu pożaru, dotykali porozrzucanych kawałków grafitu z reaktora, które wykazywały ogromną aktywność promieniotwórczą. Później chorowali na chorobę popromienną, kilku z nich zmarło. Ich pamięci poświęcony jest pomnik w Czarnobylu:

(źródło - Wikipedia).

Do ofiar należy doliczyć też tzw. likwidatorów, których było łącznie ok .200 tys. Ludzie ci, często z pobudek ideowych, podejmowali się najtrudniejszych zadań, jak otwarcie zaworów w zalanym basenie pod reaktorem, drążenie tunelu, loty śmigłowcem nad płonącym reaktorem (1 załoga zginęła zawadzając o komin). Do ekstremalnych zadań należy zaliczyć też pracę tzw. robotów biologicznych, czyli ludzi w ołowianych kombinezonach, którzy zrzucali kawałki paliwa jądrowego i grafitu z dachu reaktora. Moc dawki była tak wysoka, że mogli przebywać tam tylko 40 sekund, otrzymywali w tym czasie taką dawkę, jaką normalny człowiek otrzymuje przez całe życie. Elektroniczne roboty zdalnie sterowane w takich warunkach po prostu wariowały, pracę musieli więc wykonać ludzie. Po rozpadzie ZSRR utracono kontrolę nad likwidatorami, nie wiadomo więc, ilu zmarło, ilu choruje. 

***

Obecnie stary sarkofag w Czarnobylu pokrywany jest nową konstrukcją, mającą zastąpić poprzednią, budowaną pośpiesznie po katastrofie. Cześć radioizotopów uległa już rozpadowi, reszta przeniknęła wgłąb gleby, zatem tło obniża się. Do Strefy jeżdżą wycieczki, kupujące dozymetry na Allegro, chcące sprawdzić poziom promieniowania lub wcielić się w Stalkerów z serii popularnych gier komputerowych. Zaufanie wobec energii atomowej jest niskie, a dodatkowo obniżyła je niedawna awaria w Fukushimie (2011). Ruchy ekologiczne wykorzystują Czarnobyl jako symbol atomowej zagłady, choć w obecnym bilansie tła pozostałości Czarnobyla stanowią ok. 1%. Losy polskiego programu energetyki jądrowej będą naznaczone Czarnobylem już zawsze.

Abstrahując jednak od powyższego, pamiętajmy dziś o wszystkich, którzy oddali życie walcząc ze skutkami katastrofy.

Izotopowy czujnik przeciwoblodzeniowy

Jak donosi Stalker z Krakowa, w Muzeum Lotnictwa znajdują się silniki odrzutowe wyposażone w izotopowe czujniki przeciwoblodzeniowe. Czujniki te mają specjalne osłony, zabezpieczające przed nadmierną dawką promieniowania, stąd emisja na zewnątrz jest relatywnie niska (0,5-0,8uSv/h po przyłożeniu miernika do obudowy, czyli mniej niż radowe źródło do produkcji radonu dające 1,2uSv/h). Tymczasem jeden z czujników we francuskim silniku Snecma Atar 09c z 1959 r. ma uszkodzoną obudowę i sieje 10uSv/h z odległości kilkudziesięciu cm, jak widać na zdjęciu:

Czujniki przeciwoblodzeniowe montowano zwykle na krawędziach natarcia skrzydeł i innych elementach, gdzie oblodzenie mogłoby pogorszyć aerodynamikę lub warunki pracy silników (wloty powietrza!). Z relacji Stalkera wynika, że większość maszyn w Muzeum ma zdemontowane czujniki, tak samo jak zegary z farbą radową, ten czujnik jednak się uchował. Będę musiał sprawdzić parę muzeów w Warszawie. [Edit] - na zagranicznym forum znalazłem ten temat dotyczący silnika Snecma Atar, w którym użytkownicy twierdzą, że przyczyną radiacji jest dodatek uranu lub toru do stopu, z którego odlano elementy silnika. Dodatek taki miał ułatwiać odlewanie, na tej samej zasadzie, jak antymon w ołowiu na śrut do broni myśliwskiej. Jestem w trakcie zbierania dalszych danych :)
Zachęcam jednocześnie do zgłaszania tego typu radioaktywnych znalezisk przez formularz kontaktowy Bloggera, najlepiej ze zdjęciami :)

Sygnalizator Polon PM-1401

Tym razem sprzęt dla tajniaków, używany m.in. przez służby celne do wykrywania przemytu materiałów radioaktywnych. Urządzenie wykorzystuje detektor scyntylacyjny i jest najbardziej czułe na promieniowanie gamma o małych energiach (brak kompensacji energetycznej), ponieważ ma wykrywać przede wszystkim promieniowanie od materiałów rozszczepialnych. Czułość urządzenia dla promieniowania o energii ok. 1 MeV jest 10 x mniejsza niż dla energii 0,1 MeV, choć zakres energii zawiera się między 0,06 a 3 MeV.

Sprzęt zasilany jest 4 paluszkami R6 / AA, obudowę rozmiarów walkmana wykonano z solidnej metalowej blachy wyposażonej w dołączany klips do pasa. Posiada wyświetlacz podający ilość impulsów (po podzieleniu przez 100 wychodzi moc dawki w µSv/h) oraz tryb pracy i inne komunikaty. Do zestawu dołączony jest sygnalizator wibracyjny w postaci "zegarka" na rękę, podłączonego kablem do miernika. W miarę zbliżania się do źródła sygnalizator wibruje przy jednoczesnym braku sygnału dźwiękowego, co jest przydatne w warunkach hałasu lub gdy zależy nam na dyskrecji. Całość dostarczana jest w plastikowym pudełku z przegródkami, niestety klips trzeba każdorazowo demontować przed włożeniem miernika do opakowania. W pudełku są też przegródki na baterie, które należy wyjmować podczas dłuższego postoju sprzętu. 

Podczas pomiaru należy trzymać miernik wyświetlaczem do siebie, czujnik jest umieszczony pośrodku korpusu. Przydałaby się sonda na kablu, sprzężona np. z alarmem wibracyjnym mocowanym do nadgarstka - ułatwiłoby to dyskretne manewrowanie urządzeniem. Miernik jest przewidziany do zaczepienia o kieszeń lub pasek, choć nie jest to najszczęśliwsze rozwiązanie przy poszukiwaniu źródeł, do których czasem trzeba się mocno zbliżyć...

 

Urządzenie może służyć m.in. do szukania szkła uranowego lub innych świecących fantów. Nie musimy już wkładać sondy od DP-5B w rękaw i słuchawek pod kaptur, a i czułość jest większa. Z moich pomiarów wynika, że zegar lotniczy 6,8 mR/h wykrywa przy największej czułości z 1,8 m. Zegary 5,5 mR/h z odległości 1,1 m, niezależnie od rozmiarów i kształtu tarczy (tak samo paliwomierz, jak i DP63Aprzy tej samej mocy dawki).  Gorzej jest ze słabszymi źródłami, choć nie wszystkimi. Tarczę od budzika (0,07mR/h) wykryje dopiero z 10 cm, natomiast szkło uranowe już z 50 cm. Punktowe źródło, jak np. gałka włącznika lotniczego (1,6mR/h) wykrywane jest dopiero z 30 cm. Metalowa obudowa tłumi większość emisji beta, jednakże mocniejsze źródła są wykrywane z ok. 10 cm.

Można stwierdzić, że istotny jest kształt poszukiwanego źródła oraz rodzaj izotopu, a więc także energia promieniowania. Wg instrukcji przyrząd wykrywa 400 kBq cezu-137 z odległości 1 m, 2,4 g plutonu z broni jądrowej z 2 m i 10 g uranu-235 z 30 cm. Jak widać, rozrzut jest znaczny, tym niemniej sprzęt należy do bardzo przydatnych. W dodatku jest to dosyć nowa konstrukcja, mój egzemplarz pochodzi z 2001 r.

***

Po przetestowaniu sprzętu mogę wyciągnąć następujące wnioski:

1. Wykrywanie szkła uranowego jest mocno utrudnione, należałoby trzymać miernik w dłoni i przysuwać bezpośrednio do obiektu
2. Miernik wykrywa elektrody TIG z dodatkiem 2% dwutlenku toru - 3 takie elektrody o średnicy 3 mm leżące na ziemi spowodowały wzrost wskazań miernika zawieszonego przy pasku (odległość ok. 1 m)
3. Wykrywa również obiektywy zawierające tor z odległości ok. 20 cm - sprawdzone na opisanym wcześniej obiektywie Biometar leżącym w szklanej gablocie.
4. Kompas morski leżący na ziemi powoduje wyczuwalny wzrost wskazań przy pomiarze z wysokości pasa, wynik gwałtownie skacze po przyklęknięciu obok źródła.
5. Dokładna lokalizacja mocnego źródła które przekracza próg, w którym wibracje / piknięcia zlewają się w jedno, wymaga restartu urządzenia, by zaczął mierzyć od nowego, podniesionego poziomu tła, miernik wydaje przy tym dekonspirujące piknięcie i trzeba czekać 36 sekund.
6. Klips do paska nie trzyma zbyt mocno, sugerowałbym nosić miernik w cienkim pokrowcu, np. na smartfon lub ładownicy.
7. Kabel przyłączeniowy sygnalizatora wibracyjnego wymaga dość mocnego wciśnięcia i podobnej siły przy wyjmowaniu, a mimo to potrafi się obluzować, załączając przy tym głośnik.
8. Przydałby się wskaźnik poziomu baterii, byśmy wiedzieli, jak długo jeszcze możemy mierzyć, zwłaszcza że sygnalizacja zwiększa pobór prądu i skraca czas pracy.
9. O otwieranym okienku beta nie śmiem marzyć ;)
10. I sondzie na kablu, którą dałoby się umieścić na nadgarstku...