Blog o promieniowaniu jonizującym, dozymetrii i ochronie radiologicznej. Zwalcza mity związane ze zjawiskiem radioaktywności i przybliża wiedzę z zakresu fizyki jądrowej oraz źródeł promieniowania w naszym otoczeniu.
Dziś mija 60 lat od momentu ukonstytuowania Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej. Placówka powstała w związku z coraz szerszym wykorzystaniem źródeł izotopowych w przemyśle, nauce i medycynie oraz ogólnym rozwojem techniki jądrowej w kraju. Zastosowanie izotopów, oprócz licznych korzyści, rodziło też pewne problemy, np. narażenie pracowników na promieniowanie, ryzyko skażenia w razie uszkodzenia bądź utraty źródła, konieczność wzorcowania przyrządów dozymetrycznych, szkolenia personelu itp. Zaczęto więc prowadzić ewidencję podmiotów użytkujących źródła i przeprowadzać kontrole. Prowadzono też pomiary skażeń wywołanych przez intensywne próbne wybuchy jądrowe, przeprowadzane przez mocarstwa atomowe w latach 50. i 60. Warto wspomnieć, że mieliśmy swoje "radium girls", gdyż produkowane w kraju kompasy na rękę (busole Adrianowa) i zegary lotnicze były malowane farbą radową, a pracownicy ślinili pędzelki i malowali tą farbą spławiki wędkarskie (!). Zdarzały się też przypadki zawyżania wskazań dozymetrów indywidualnych celem wyłudzenia wyższych dodatków za narażenie na promieniowanie...
Zadaniem CLOR było też szybkie rozpoznanie i likwidowanie zagrożeń radiacyjnych w terenie, co stanowiło początki Patrolu Dozymetrycznego, posiadającego własny samochód ze sprzętem pomiarowym. Przypadki zgubienia, kradzieży czy też rozszczelnienia źródeł izotopowych zdarzały się dość często, co spowodowało konieczność całodobowego dyżurowania. Przykładowo, podczas katastrof lotniczych dochodziło do utraty izotopowych czujników oblodzenia, co groziło skażeniem terenu i napromieniowaniem osób mogących odnaleźć taki czujnik (moc dawki od tulejki ze strontem-90 wynosiła 50 mR/h bezpośrednio przy źródle!). Współpracowano też z wojskiem w ramach przygotowań do ewentualnej nuklearnej wojny bloku wschodniego z państwami NATO. W kołach polityczno-wojskowych panowało przekonanie o planowanym uderzeniu wyprzedzającym państw Zachodu, stąd liczne prognozy zasięgu skażeń i umieralności wśród napromieniowanych. Początkowo CLOR korzystało z niewielkich pomieszczeń użyczonych przez Elektrociepłownię Żerań, dopiero od 1970 r. mieści się we własnej siedzibie przy ul. Konwaliowej 7 na Żeraniu.
Laboratorium prowadziło (i czyni to do chwili obecnej) monitoring poziomu promieniowania w Polsce, stanowiąc ośrodek koordynujący Służby Pomiarów Skażeń Promieniotwórczych. To tu napływały meldunki z terenowych stacji pomiarowych podczas awarii w Czarnobylu, donoszące o skażeniach napływających nad Polskę. W dobie kryzysu lat 80. placówka borykała się z brakiem sprzętu, szczególnie informatycznego, niezbędnego przy opracowywaniu wyników pomiarów, oraz sieci szybkiej i niezawodnej łączności - polegano głównie na łączach telefonicznych i teleksowych. Przeprowadzano też badania skażeń gleby, wody i powietrza oraz lotnicze pomiary tła promieniowania w rejonie projektowanej elektrowni jądrowej w Żarnowcu.
Ostatnie lata przyniosły liczne modernizacje sprzętu oraz współpracę w ramach projektów Unii Europejskiej. Monitoring promieniowania jest nadal prowadzony, bada się również aktywnosć pyłów zawartych w powietrzu za pomocą stacji ASS-500, o których wspomnę w osobnej notce. Szczegółowe kalendarium rozwoju CLOR można znaleźć na stronie placówki [LINK], natomiast bardzo ciekawe wspomnienia z początków pracy autorstwa prof. J. Peńsko [TUTAJ]. Dodatkowe materiały znajdują się też w tym numerze Postępów Techniki Jądrowej - LINK
Ze swojej strony chciałbym podziękować za współpracę w zakresie konsultacji treści bloga i nie tylko :)
RK-60 to pierwszy kieszonkowy radiometr produkowany seryjnie w Polsce. Wytwarzały go Zakłady Radiowe "Eltra" w Bydgoszczy, które produkowały wówczas również indykator promieniowania RIK-59, przenośne radiometry DP-11B i ML-56 i wojskowe rentgenometry D-08
Zapotrzebowanie na taki przyrząd powstało wraz z dynamicznym rozwojem polskiej atomistyki i tworzeniem licznych placówek wykorzystujących w swojej działalności izotopy promieniotwórcze. Przeznaczeniem RK-60 był pomiar mocy dawki w pobliżu źródeł izotopowych i pojemników z substancjami radioaktywnymi oraz wykrywanie skażeń powierzchni emiterami gamma i beta. Ponieważ była to pionierska konstrukcja, stworzona w okresie, gdy przemysł jądrowy dopiero raczkował, przez to nie ustrzegła się pewnych wad, które uczyniły przyrząd niezbyt udanym. Ale o tym za chwilę.
Radiometr RK-60 mierzy promieniowanie gamma oraz silniejsze beta za pomocą szklanego licznika G-M typu BOB-33, produkowanego przez Przemysłowy Instytut Elektroniki. Licznik ten rejestruje emisję beta dopiero od 700 keV wzwyż - dla porównania, metalowy licznik STS-5 od 500 keV. Licznik znajduje się on pod lewą ścianką obudowy, osłonięty przesłoną, którą przesuwamy za pomocą przycisku na przednim panelu. Niestety okienka w obudowie są dość małe i osłonięte od wewnątrz niebieskawą folią. Dodatkowo sam licznik umieszczony jest w pewnej odległości od okienek, co zmniejsza i tak już niewysoką czułość radiometru na niskoenergetyczne promieniowanie.
Przesłona jest dość gruba i skutecznie odfiltrowuje promieniowanie beta, a ponieważ jest wbudowana w licznik, nie zgubimy jej jak np. w Polaronie. Poniżej RK-60 z zamkniętą, częściowo otwartą i całkowicie otwartą przesłoną:
Zakres pomiarowy radiometru wynosi od 0,1 do 100 mR/h (1-1000 µSv/h) i jest podzielony na 4 podzakresy (w nawiasie wartość pierwszej opisanej podziałki każdego zakresu, za faktyczny początek przyjąłem jej połowę):
0,1-3 (0,2)
0,25-10 (0,5)
0,5-30 (1)
1-100 (2,5)
Najczulszy zakres (0,1-3 mR/h) ma skalę liniową, pozostałe mają skale logarytmiczne. Na najniższej skali jest pasek kontroli napięcia zasilania, na którym powinna znaleźć się wskazówka po przełączeniu pokrętła zakresów w położenie "K". Jak widać, pasek jest dość krótki, czyli miernik ma małą tolerancję poziomu napięcia zasilającego. Porównajmy to z długim łukiem na skalach RK-67, RKP-1-2 i DP-66.
Impulsy są sygnalizowane dźwiękami z głośniczka, który jest wkładką piezoelektryczną, taką samą jak w RIK-59. W razie awarii można go zastąpić buzzerem od radzieckich budzików "Elektronika". Dźwięk jest dość cichy, ledwo słyszalny w pomieszczeniu o normalnym poziomie hałasu, a niestety producent nie przewidział zastosowania słuchawki.
Zasilanie zapewniały 3 ogniwa rtęciowe KM-1 o łącznym napięciu 4 V, zastąpić je można 3 bateriami guzikowymi AG-13, złożonymi w pakiet i dociśniętymi dodatkową sprężynką. Komora baterii ma dekiel zakręcany śrubokrętem, podobnie jak w RIK-59 i późniejszym RK-67.
Na dolnej powierzchni obudowy z lewej widoczny jest dekiel, pozwalający wyjąć licznik G-M bez otwierania przyrządu. Aby go odkręcić, musimy mieć specjalny klucz, ale można w tym celu użyć suwmiarki. Żeby trafić licznikiem w gniazdo na końcu obudowy, polecam lusterko nagłowne, stosowane przez laryngologów (tzw. zwierciadło Zeiglera). Oczywiście można po prostu obudowę rozkręcić, w tym celu odkręcamy wkręt trzymający pokrętło zakresów, zdejmujemy je, a następnie odkręcamy 3 śruby z tyłu obudowy. Licznik G-M jest osadzony w ten sposób (plusem do wnętrza):
Obudowa jest bardzo masywna, wykonana z metalu i pokryta farbą o fakturze "młotkowej". Ciężar wynosi aż 800 g, zatem RK-60 "kieszonkowy"jest tylko z nazwy, dla odróżnienia od radiometrów "noszonych" w rodzaju DP-11/ML-56.
Ponieważ metal obudowy podłączony jest do "plusa" baterii i do "minusa" licznika G-M, dlatego przy naprawach należy uważać na ewentualne zwarcia z elementami elektroniki miernika. Zwarcie takie można rozpoznać, jeśli radiometr pracuje poprawnie po wyjęciu z obudowy, zaś po zamontowaniu jest martwy lub wariuje. W razie niemożności wykrycia miejsca zwarcia trzeba pokryć wnętrze obudowy izolującym lakierem.
Poniżej układ elektroniczny RK-60 wyjęty z obudowy. Zdjęcie dzięki uprzejmości Michała, który sprowadził do kraju egzemplarz z Niemiec i przywrócił do pełnej użyteczności. Na płytce drukowanej widoczne jest logo Zakładów "Eltra" w Bydgoszczy (EB w trójkącie):
Na drugiej stronie płytki drukowanej widoczne potencjometry kalibracyjne poszczególnych zakresów oraz pokrętło przełącznika zakresów, które w wielu egzemplarzach wymaga solidnego przeczyszczenia styków:
Widok zewnętrzny tego egzemplarza, jednego z trzech, o których mi wiadomo, że są w posiadaniu polskich kolekcjonerów.
Poniżej specyfikacja z katalogu Aparatura jądrowa - informator techniczny (Warszawa b.r.w. [1963]):
Urządzenie otrzymało negatywną recenzję w publikacji Ochrona przed opadem radioaktywnym w rolnictwie (1966). Krytykowano niewielkie okienko pomiarowe, nieobejmujące całej tuby Geigera BOB-33 i zaniżające czułość miernika. Wysokie tło własne uniemożliwiało pomiar niewielkich skażeń. Wskaźnik wychyłowy był bardzo czuły na położenie dozymetru i prawidłowo działał jedynie przy położeniu horyzontalnym - istotna wada w przyrządzie przewidzianym do pracy w terenie! Zalecana temperatura pracy wynosiła 15-20 st. C, w innych temperaturach następował znaczny wzrost błędu pomiaru. Wyskalowanie w jednostkach mocy dawki (milirentgenach na godzinę) było złym rozwiązaniem w przyrządzie do pomiaru skażeń - wynik powinien być podawany w impulsach na minutę.
Autor, po przetestowaniu miernika, sugerował parę modyfikacji, aż do zastosowania sondy z licznikiem okienkowym BAH-55 włącznie. Inne sugestie dotyczyły podniesienia trwałości, niezawodności i szczelności radiometru.
Jako dodatnie cechy RK-60 uznano niewielkie wymiary i cenę, wynoszącą 4500 zł, która została uznana za najniższą wśród przyrządów dozymetrycznych. Niestety nie znalazłem innych informacji o tym radiometrze, nawet w archiwum producenta, skąd otrzymałem dane o wielu innych przyrządach z tego okresu. Trudno ustalić liczbę wyprodukowanych mierników, chociaż skoro instrukcję obsługi wydrukowano w nakładzie 100 egz., to zapewne produkcja była tego rzędu.
***
Poniżej film z pracy mojego egzemplarza, który Michał (pozdrowienia!) postawił na nogi. Jak słychać, dźwięk jest dość cichy, a czułość zaniżona przez dużą odległość licznika GM od kratki i szklaną ściankę detektora:
Tutaj z kolei filmik z pracy RK-60 wyeksportowanego do Niemiec, który po ponad 50 latach wrócił do Polski i znajduje się w rękach Milirentgena, młodego pasjonata dozymetrii:
Jak widać, czułość jest zaniżona względem wskazań mierników z bardziej odsłoniętym detektorem, mającym ścianki metalowe zamiast szklanych. Z drugiej strony na najniższym zakresie przyrząd wykrywa nawet impulsy tła naturalnego. Niestety wrażliwość wskaźnika wychyłowego na ułożenie przyrządu w osi poziomej ogranicza zastosowanie do pomiarów stacjonarnych, chyba że zamontujemy poziomice do obu boków obudowy.
***
W zestawie radiometru jest wyściełany pluszem skórzany futerał z klapą zapinaną na napy i krótkim paskiem do przenoszenia w ręku.
Na bokach ma wycięcia dla głośniczka...
...i okienka pomiarowego, z zaznaczeniem środka detektora w postaci czerwonej kropki:
Podsumowując mogę stwierdzić, że jakkolwiek przyrząd warty jest ratowania, jeśli trafi w nasze ręce, to jednak jego użyteczność jest dość ograniczona. Czułość jest za mała dla amatorskiej dozymetrii, choć RK-60 wykryje siatki żarowe, mocniejsze zegarki i przede wszystkim zegary lotnicze i kompasy. Wskaźnik wychyłowy działa tylko w pozycji idealnie horyzontalnej, zaś stara elektronika miewa swoje humory i zwykle wymaga przeglądu, wymiany kondensatorów i wyeliminowania zwarć do obudowy.
Niech więc ten pierwszy kieszonkowy radiometr produkowany w Polsce pozostanie cennym, kolekcjonerskim zabytkiem, zaś do pracy weźmy chociażby RK-67. Podobnie sprawa wygląda przy innych przyrządach z lat 50. i 60.
4 lipca 1934 r. nasza dwukrotna Noblistka zmarła w uzdrowisku w Sancellemoz w Szwajcarii na piorunującą anemię. Choroba wywołana była wieloletnią ekspozycją na promieniowanie jonizujące, natomiast obecnie przyjmuje się, że większy wpływ miała praca przy polowych aparatach rentgenowskich podczas I wojny światowej. Jak wiadomo, Maria wraz z córką zaangażowała się w tworzenie polowej służby rentgenologicznej, działającej w bezpośredniej bliskości pola bitwy. Przewoźne aparaty rentgenowskie, zwane "małymi Curie" znacznie ułatwiły diagnostykę rannych francuskich żołnierzy, ratując życie wielu z nich. Niestety dawki pochłaniane przez personel obsługujący były bardzo duże - jedno prześwietlenie trwało aż pół godziny!
Gdy wybuchła wojna, Maria postanowiła dostarczyć aparaturę rentgenowską jak najbliżej linii frontu. Zorganizowała więc zbiórkę środków i ze zgromadzonych funduszy nabyła samochody, wyposażone w zebrane z miejskich szpitali aparaty rentgenowskie. Zorganizowała też szkolenia dla personelu obsługującego sprzęt, który ukończyło łącznie 150 kobiet. Musiała również przekonać konserwatywną i szowinistyczną społeczność lekarską co do skuteczności diagnostyki rentgenowskiej przy zranieniach w warunkach wojennych. Wykazała się wówczas sprytem, prowadząc rozmowę w ten sposób, że jej interlokutorzy przekonani byli, iż sami wpadli na ten pomysł. Środowisko lekarskie nie pierwszy raz odnosiło się sceptycznie do nowatorskich metod, choć alternatywą dla prześwietlenia było albo szukanie odłamków na ślepo, albo amputacja kończyny (!). Oczywiście, podczas pracy w polowej służbie radiologicznej świeżo wyszkolony personel czasem popełniał błędy, wywołując popromienne oparzenia u rannych [LINK], jednakże bardzo wielu żołnierzy zostało szybciej i skuteczniej wyleczonych. Szacuje się, że z polowej aparatury rentgenowskiej skorzystało około miliona rannych. Maria przez wiele lat po wojnie otrzymywała listy z podziękowaniami od swoich byłych pacjentów. Swe zasługi niestety przypłaciła własnym zdrowiem, a jak się później okazało, również życiem. Jej stan zdrowia pogarszał się systematycznie od końca lat 20. Zaczęła stopniowo tracić wzrok i słuch. W 1934 r. choroba przyspieszyła. Lekarze początkowo diagnozowali grypę i zmiany gruźlicze w płucach. Zalecono wyjazd do sanatorium, jednak nie mogło to już uratować jej życia.
Więcej informacji w poniższym artykule [LINK]
"Małe Curie" ("Petit Curie") wyglądały i działały tak - dziś nie do pomyślenia!:
Jak widać, była to rentgenoskopia, a nie rentgenografia. Czym się różnią? Rentgenoskopia to bezpośrednia obserwacja obrazu rentgenowskiego na ekranie fluoryzującym, zaś rentgenografia - wykonanie zdjęcia na kliszy rentgenowskiej. W warunkach polowych rentgenoskopia oszczędzała czas, potrzebny na wywołanie kliszy, i umożliwiała śledzenie położenia odłamka podczas zabiegu. Powodowała jednak zwiększone narażenie personelu na radiację - zarówno chirurg, jak i technik rentgenowski, pozostawali cały czas w polu silnego promieniowania rentgenowskiego. Stosowane wówczas osłony były niewystarczające, nie zdawano sobie również w pełni sprawy ze szkodliwych skutków napromieniowania. Dopiero w latach 30. zauważono skrócenie życia o kilka lat u rentgenologów w porównaniu z lekarzami innych specjalności, co doprowadziło do powstania pierwszych norm ochronnych. Ofiary promieniowania radu i promieni rentgenowskich mają nawet swój pomnik - http://promieniowanie.blogspot.com/2018/07/pomnik-ofiar-radu-i-promieniowania-x-w.html
Wreszcie znalazłem chwilę, by odwiedzić muzeum Marii. Placówka mieści się w kamienicy przy ul. Freta 16, gdzie w 1867 r. przyszła na świat nasza Noblistka. Maria mieszkała tam tylko rok, gdyż później rodzina przeniosła się na Nowolipki (dom nie został odbudowany po zniszczeniach II wojny). Muzeum przedstawia zarówno biografię Skłodowskiej, jak też wyposażenie naukowe z jej czasów uzupełnione współczesnymi przyrządami. W jednej sali zrekonstruowano fragment laboratorium Marii, na ekspozycji znajduje się również miniaturowa diorama przedstawiająca słynną pracownię w szopie, gdzie dokonano odkrycia radu i polonu.
Schemat procesu wydzielania radu z blendy smolistej.
Ekspozycję uzupełniają rzeczy osobiste Uczonej oraz okolicznościowe medale i znaczki pocztowe. Wśród eksponatów znalazły się również minerały zbierane przez jej ojca, Władysława Skłodowskiego, w tym m.in. bardzo rzadki skłodowskit. Niestety nie wziąłem dozymetru i breloczka z diodą UV...
Spośród sprzętu dozymetrycznego zobaczyć można radiometr komorowy DK-3, miernik skażeń powierzchni RKP-1 (przodek "żelazka" RKP-1-2) oraz radiometryczny zestaw polowy RZP-10 wraz z zasilaczem.
Radiometryczny Zestaw Polowy RZP-10.
Zasilacz w/w radiometru typ Z-RZP-10.
Radiometr komorowy DK-3, zakres do 8 mR/h
Monitor skażeń powierzchni - "żelazko" RKP-1. Jak widać, od nowszej wersji RKP-1-2 różni się skalą (cpm i mR/h a nie µGy i cps), gniazdem słuchawki (archaiczny wtyk koncentryczny jak w najstarszych RK-67) i zasilaniem (prawdopodobnie ogniwa R-12, ew. R-14).
Elektromagnes do komory Wilsona.
Szkoda tylko, że podpisy pod większością eksponatów są dość skąpe, a pod wieloma ich po prostu nie ma! Ja wiem, do czego służył radiometr komorowy, ale 90% odwiedzających nie ma o tym bladego pojęcia. Tak trudno wydrukować kartkę z kilkoma zdaniami w rodzaju "przenośny przyrząd do sprawdzania szczelności pojemników z materiałami radioaktywnymi"?
Lampa rentgenowska.
Waga analityczna z lewej to dość współczesny wyrób...
A ten co tu robi? Pehametr z wyświetlaczem LCD?
Tu co prawda nie Trip Advisor, by rozpisywać się nad sposobem prezentacji ekspozycji, ale muszę stwierdzić, że Muzeum pozostawia spory niedosyt, a osoby spoza branży mogą się czuć zdezorientowane. Swoją drogą nie wiem, co to za maniera braku podpisów w polskich muzeach albo pisanie ich na niezalaminowanych kartkach przyklejonych plastrem?
