Promieniowanie gamma w Warszawie - gorące plamy

Będąc w Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku zwróciłem uwagę na radiomapę Warszawy, wykonaną przez Państwowy Instytut Geologiczny. Zrobiłem fotokopię, a następnie poszukałem lepszej wersji w sieci. Znalazłem ją na stronie NCBJ - do pobrania TUTAJ. Mapa ta, oryginalnie w skali 1:200.000 (1 cm = 2 km), po powiększeniu na komputerze do rozmiaru, w którym zaczyna się pikseloza, zyskuje skalę 1:50.000 (1 cm = 500 m). Arkusz, z którego wykonano reprodukcję ma uszkodzenia i jest w paru miejscach nieostry, tym niemniej, dostarcza paru ciekawych informacji. Rzućmy okiem:

Widzimy cztery obszary o znacznie podwyższonym poziomie promieniowania. Dwa pokrywają się z położeniem elektrociepłowni - Żerań na północy i Siekierki na południu. Trzeci znajduje się na Kępie Zawadowskiej, co najmniej 5 km na południe od elektrociepłowni. Czwarty, najbardziej zaskakujący - na Jelonkach, między ul. Powstańców Śląskich a ul. Lazurową, w połowie odległości między ul. Górczewską a ul. Połczyńską. Co ciekawe, dwa ostatnie obszary wykazują najwyższą aktywność, zaznaczoną na fioletowo - a  same ciepłownie nieco mniejszą, oznaczoną ciemną czerwienią. Zobaczmy na powiększeniu:

Siekierki - czerwień u góry z lewej - i Zawady - fiolet nad Wisłą.

EC Żerań - na prawym brzegu Wisły - i coś na Bielanach na prawym.

Jelonki - cała prawa strona Powstańców Śląskich i osiedle po lewej stronie.

Można zauważyć, że na Żeraniu obszar o podwyższonym tle sąsiaduje z obszarem o tle bardzo niskim. Poszczególne kwadraty mają bok ok. 1 km, zatem aby zweryfikować dane z mapy trzeba trochę pobiegać. Póki co podczas pomiarów na Jelonkach dozymetr wykazał standardowe tło (zarówno Radiatex, jak i Polaron), pomimo licznych pomiarów na osiedlach, w parku "Górczewska" czy w okolicach dawnych zakładów im. Nowotki (później PZL-Wola). Na Siekierkach i Żeraniu stwierdzono dwukrotne podwyższenie tła z powodu obecności składowisk popiołów z elektrociepłowni, przy czym składowisko na Żeraniu jest już zrekultywowane - więcej w podlinkowanych  notkach:

• Ekspedycja na Siekierki w 2015 r. - https://promieniowanie.blogspot.com/2015/09/promieniowanie-had-popiou-ec-siekierki.html

• Ekspedycja na Żerań w 2016 r. - https://promieniowanie.blogspot.com/2016/02/hady-ec-zeran-goraca-plama.html

Obszar w okolicy zbiegu ul. Podleśnej i Marymonckiej wymaga dalszej weryfikacji, doraźne pomiary w okolicy skarpy wykazały nieznaczny wzrost tła. Zagadka "gorącej plamy" na Jelonkach nadal czeka na rozwiązanie. Rzućmy jeszcze okiem na okolicę Narodowego Centrum Badań Jądrowych:

Jak widać, czyściutko, choć obszar jest monitorowany z uwagi na pracujący od 1974 r. reaktor jądrowy "Maria" i bliskość zabudowy Otwocka. Przed laty pracowało tam więcej reaktorów - Ewa (1958-1995) i Anna (1963-lata 80.), ale jak widać nie pozostawiło to śladów w środowisku.

***

Na koniec jeszcze jedna uwaga - wyniki pomiarów na mapie podano w nanogrejach na godzinę (nGy/h), zatem aby uzyskać mikrogreje na godzinę (µGy/h), dzielimy wartości przez 1000. Okaże się wówczas, że na "najgorętszym" obszarze średnia moc dawki gamma wynosi zaledwie 0,06 µGy/h, zaś na "najzimniejszym" tylko 0,01 µGy/h. Wyniki takie mogą znacznie odbiegać od tych, które osobiście zmierzymy w terenie, czyli między 0,1 a 0,2 µGy/h. Dlaczego tak się dzieje? Otóż podczas tworzenia mapy wykonano  5426 pomiary, podczas gdy na mapie jest ok. 2000 kwadratów. Niestety nie wiem, jaką metodę przyjęto podczas zbierania danych (pomiar chwilowy z ziemi, z powietrza, długookresowy), natomiast siłą rzeczy uśredniła ona wszystkie większe i mniejsze odchylenia na danym obszarze. Dodatkowo podawana jest sama moc dawki gamma, czyli najbardziej przenikliwego promieniowania, podczas gdy tło składa się w dużej mierze z emisji beta.

Dla porównania umieszczam mapy geologiczne Warszawy, wykonane w 1936 r. w skali 1:20.000. Pokazują one rodzaj podłoża na trzech głębokościach - po zdjęciu gleby, na 5 m i na 10 m.

Pełną rozdzielczość można pobrać pod tym linkiem:
http://maps.mapywig.org/m/City_plans/Central_Europe/MAPA_GEOLOGICZNA_WARSZAWY_20K_POWIERZCHNIA_1936.jpg

http://maps.mapywig.org/m/City_plans/Central_Europe/MAPA_GEOLOGICZNA_WARSZAWY_20K_5m_1936.jpg

http://maps.mapywig.org/m/City_plans/Central_Europe/MAPA_GEOLOGICZNA_WARSZAWY_20K_10m_1936.jpg

Jak widać, układ poszczególnych warstw glebowych i skalnych nie pokrywa się z zasięgiem obszarów o określonych poziomach promieniowania. Pozwala to postawić tezę, że zmiany mocy dawki na terenie miasta mają bardziej charakter antropogeniczny - budownictwo, działalność przemysłu itp. Dla porównania zamieszczam jeszcze raz omawianą radiomapę

Jeżeli ktoś miałby jakieś uwagi, sugestie i hipotezy co do pochodzenia gorących plam w Warszawie, proszę o pozostawienie komentarza lub kontakt przez formularz na blogu.
I na sam koniec - nie wpadajmy w panikę, poziom promieniowania nawet na "gorących plamach", jest mniejszy niż nad Morskim Okiem w Tatrach (0,3-0,4 µGy/h), że nie wspomnę o rejonach świata, gdzie jest on dziesiątki razy wyższy, a ludzie żyją i odznaczają się długowiecznością (Ramsar w Iranie, Kerala w Indiach, Minas Gerais w Brazylii).

Filiżanki z polewą uranową

Coś mnie podkusiło, by zerknąć pod śmietnik. I słusznie - w wielkim pudle drobnej ceramiki znalazłem dwie ozdobne filiżanki i parę wazoników. Po przytarganiu łupu do domu odruchowo sięgnąłem po dozymetr. Wazoniki, pomimo żółtej polewy, nie świecą wcale, za to emisję wykazują... filiżanki, a ściślej - ich zielona polewa. Moc dawki na poziomie szkła uranowego, czyli 0,1 mR/h.

Teraz będę zabierał każdą wyrzuconą ceramikę, jaka mi się tylko napatoczy. Poniżej krótki filmik:

Pomiar promieniowania tła w terenie

Już dawno zamierzałem wypróbować rentgenoradiometr DP-5B w terenie. W końcu jeśli wybiorę się do Czarnobyla, będzie to mój podstawowy sprzęt. Miernik ma bardzo szeroki zakres, od promieniowania tła aż do 200R/h, zatem żadna "gorąca plama" mu nie straszna. Póki co wybrałem się na nasyp kolejowy, aby sprawdzić aktywność tłucznia na podtorzu. Wyniki nie były rewelacyjne, sondę należy prowadzić bardzo powoli i nigdy nie wiadomo, czy chwilowa "zbitka" kilku zliczeń oznacza wzrost aktywności, czy też wynika z charakterystyki przyrządu. Dla pewności miałem Polarona, którym sprawdzałem wszystkie kamienie, wykazujące choć cień podniesionej aktywności. W kilku przypadkach "trafiłem", aczkolwiek wynik nie był imponujący - po prostu zwykły granit. DP-5B jest całkiem wygodny, gdyby nie przedłużka sondy, trochę za krótka przy moim wzroście :) Słuchawki też mogłyby być łatwiejsze w nakładaniu, bez dodatkowego paska. Dobrze, że nie zawiodły "adaptery" zasilające, wykonane z plastikowych rurek wodociągowych i nakrętek. Myślę, że gdyby wybrać się w bardziej aktywne rejony np. Dolnego Śląska, DP-5B byłby bardzo przydatny do długotrwałych poszukiwań promieniotwórczych minerałów. Poniżej parę zdjęć z dwóch eskapad - obie zakończyły się podobnym wynikiem - kamieni kupą :) miło byłoby znaleźć choćby kawałek szkła uranowego albo polewanej ceramiki :)

 Druga wyprawa doczekała się bogatszej dokumentacji, wraz z logiem z Radiatexa:

Dozymetrysta w pełnym ekwipunku bojowym :)

Tereny kolejowe - dużo tłucznia i innych kamulców :)

W pobliskich krzakach sporo gruzu :)

Widać podniesienie tła, ale dużo później w stosunku do czasu przeprowadzania pomiarów :)

Dozymetr indykator Palesse 26K-86 (DBGB-01K)

Palesse 26K-86 to jeden z licznych typów prostych przyrządów dozymetrycznych produkowanych dla ludności po awarii w Czarnobylu. Nazwany został Palesse, czyli Polesie (kraina geograficzna na pograniczu Polski, Ukrainy i Białorusi), a symbol 26K-86 oznacza datę awarii - 26 kwietnia 1986 r.  Co ciekawe, w nazwie użyto białoruskiej nazwy Polesia (Палессе), a nie ukraińskiej (Полісся) czy rosyjskiej (Полесье), choć reszta opisów jest po rosyjsku. Miernik nosi dodatkowe oznaczenie kodowe DBGB-01K, podobnie do innych wyrobów z tego okresu (np. Biełła oznaczona jest DBG-01i).

Urządzenie mierzy moc dawki promieniowania gamma w dwóch zakresach - niższym 0,06-1,2 µSv/h, oznaczonym izmier (pomiar) i wyższym 0,5-12 µSv/h, oznaczonym poisk (poszukiwanie). Nazwy zakresów wynikają z ich charakterystyki - wyższy zakres ma krótszy czas pomiaru i szybciej reaguje na zmiany poziomu promieniowania, zatem przydatny będzie do poszukiwania źródeł. Zakres niższy ma zastosowanie głównie do pomiaru naturalnego tła promieniowania, gdyż czas ustalania wyniku sięga 4 minut, co widać na poniższym filmie. 

Oba zakresy mają część wspólną pomiędzy 0,5 a 1,2 µSv/h, co pozwala na korzystanie z szybszego trybu pomiaru również przy słabszych źródłach. 

Wynik sygnalizowany jest zapaleniem jednej z 14 diod LED, umieszczonych pomiędzy skalami obu zakresów. Podziałka nie jest liniowa - odległości między poszczególnymi wartościami skali zwiększają się stopniowo, co szczególnie widać na pierwszym zakresie (izmier):

Po włączeniu dozymetru zapala się najpierw dioda oznaczona literą P, po czym gaśnie i zapala się kolejna, migając w rytm impulsów. Następne diody po kolei zapalają się i gasną, dopóki wynik nie ustabilizuje się na określonej wartości. W trybie izmier trwa to ok. 4 minuty, tryb poisk reaguje natychmiastowo zarówno na wzrost, jak i spadek mocy dawki. Przepełnienie każdego z zakresów sygnalizowanie jest miganiem diody P, tej samej, od której zaczyna się pomiar.

Impulsy sygnalizowane są dość głośnym dźwiękiem, którego niestety nie można wyłączyć. Jedynym sposobem jest przysłonięcie głośnika palcem, co skutecznie tłumi sygnały i pozwala na dyskretny pomiar. 

Miernik ma tylko dwa przyciski - włącznik i przełącznik zakresów - umieszczone we wgłębieniu przedniego panelu, aby uniemożliwić przypadkowe przestawienie. Możemy je obsługiwać bez problemu zarówno prawą, jak i lewą ręką. Niestety są dość luźno osadzone i w używanych egzemplarzach nie zawsze kontaktują, wymagając mocniejszego dociśnięcia. Jakość wykonania dozymetru jest dobra, zwłaszcza jak na tak prosty przyrząd. Plastik jest mocny, porządnie wykończony, a połówki obudowy dobrze spasowane. 

Zwracają uwagę gabaryty obudowy, zarówno niewielka grubość, jak i spora długość:

Dozymetr zasilany jest z 4 baterii AA, co jest nietypowe wśród poczarnobylskich przyrządów, zasilanych zwykle z baterii 6F22 9 V. Ze znanych mi przyrządów stosuje je tylko DBG-01S Sinteks oraz samochodowy DBGB-04

 

Zajrzyjmy do wnętrza. Detektorem promieniowania są dwa liczniki G-M typu SBM-20-1, stosowane w większości kieszonkowych dozymetrów produkcji radzieckiej i poradzieckiej. Owinięte są ołowianą folią dla wyrównania charakterystyki energetycznej i odcięcia promieniowania beta. Liczniki umieszczono po bokach obudowy, co zapewnia korzystniejszą geometrię układu pomiarowego przy pomiarze mocy przestrzennego równoważnika dawki w powietrzu.

https://forums.radiodetali-sfera.com/topic/5485-dozimetr-bytovoy-palesse-26k-86/

Z drugiej strony podczas pomiaru promieniowania od źródeł punktowych wynik będzie zaniżony, gdyż promieniowanie dotrze tylko do jednego z liczników. W dodatku konstrukcja dozymetru nie wykorzystuje możliwości układu dwóch liczników do skrócenia czasu pomiaru lub rozszerzenia zakresu, jak miało to miejsce choćby w Jupiterze SIM-05 czy ulepszonej wersji Biełły, oznaczonej DBG-01N.

https://forums.radiodetali-sfera.com/topic/5485-dozimetr-bytovoy-palesse-26k-86/

Ekranowanych liczników G-M znacznie zmniejsza czułość Palesse 26K-86 i ogranicza jego zastosowanie. Nie zmierzymy nim promieniowania szkła i ceramiki uranowej ani wyrobów z niewielką ilością radowej farby świecącej. Lepiej poradzi sobie ze źródłami zawierającymi tor-232, czyli siateczkami żarowymi, soczewkami i medalionami Quantum Pendant. Z kolei najbardziej aktywne zegary lotnicze przekroczą jego zakres pomiarowy, gdyż emitują 30-60 µSv/h [LINK]. Sytuację nieco ratuje szerokie rozstawienie liczników G-M - źródło zwykle nie obejmuje obu, a sumaryczny wynik jest zaniżany przez drugi licznik, bardziej oddalony od źródła. Dobrze widać to na poniższym filmie - praktycznie żaden zegar lotniczy nie przekroczył zakresu:

Dozymetr ten pojawia się dość rzadko na rynku, ostatnio na Allegro wiszą ze dwa egzemplarze w cenach ok. 300 zł (!), a w 2014 r. był wysyp na forum Strefazero.org. Jest to sprzęt raczej kolekcjonerski z racji niewielkiego zakresu, mało dokładnej skali i długiego czasu osiągania gotowości do pracy. Brakuje alarmu progowego, który mógłby zwiększyć użyteczność przyrządu, czyniąc z niego sygnalizator przekroczenia określonej mocy dawki. Obudowa jest dość duża, co nie ułatwia posługiwania się przyrządem, a dźwięku nie można wyłączyć. Zaletą jest zasilanie z baterii AA, które są łatwo dostępne w każdym kiosku, ale to niewielki plus przy licznych minusach sprzętu. Moim zdaniem jest to jeden z najgorszych dozymetrów z radzieckich przyrządów produkowanych dla ludności po katastrofie w Czarnobylu, który można postawić w jednym szeregu z Masterem i Gryfem - LINK. Zaryzykuję stwierdzenie, że najlepszym jego przeznaczeniem jest... kanibalizacja celem pozyskania dwóch liczników SBM-20-1, które można zamontować do Sosny, Polarona, Biełły i innych bardziej wartościowych dozymetrów.

Kontrolne źródła promieniowania w radiometrach

Do niektórych przyrządów dozymetrycznych dołączano kontrolne źródła promieniowania, mające umożliwić szybką i niezawodną kontrolę działania przyrządu i dokładności wskazań. Stosowano je przede wszystkim w miernikach wojskowych, rzadziej cywilnych. Źródła zawierały zwykle stront-90, emitujący "czyste" promieniowanie beta, łatwe do odcięcia metalową obudową. Rzadziej stosowano kobalt-60, emitujący również promieniowanie gamma. Kobalt-60, mający czas połowicznego rozpadu 5,7 roku, stosunkowo szybko traci swoją aktywność - przyjmuje się, że po 10 okresach półrozpadu aktywność spada do zera -  stąd źródła stosowane np. w radiometrach DP-11B z lat 50. nie wykazują dającej się zmierzyć aktywności.

Źródło od DP-11B w oryginalnym mocowaniu we wnętrzu skrzyni transportowej.

Źródło od DP-11B z 1957 r., w 2014 r. nie wykazuje nawet śladowej aktywności.

Inny egzemplarz, równie martwy.

Ten sam model źródła, tylko z innym mocowaniem, dołączano również do kieszonkowych radiometrów RK-63. Dla przetestowania urządzenia należało zamontować go na górnej powierzchni obudowy, w miejscu, gdzie zaznaczono środek układu pomiarowego. Wygięcie blaszki miało się zaczepiać o kratkę głośnika w tym radiometrze, aby uniknąć ześlizgnięcia:

Według specyfikacji aktywność źródła powinna wynosić 20 µCi, zatem w chwili obecnej wynosi ona zaledwie  0,015 µCi. Do obliczeń polecam ten oto kalkulator rozpadu [LINK]

Resztki aktywności są ledwo możliwe do zmierzenia dozymetrem "Sosna" - pomiar nieznacznie przekracza tło (gamma+beta zwykle 0,015 mR/h):

Tutaj inny, lepiej zachowany egzemplarz z tego samego typu radiometru:

Źródła z kobaltem stosowano również w "kieszonkowych" radiometrach RK-67 i RK-67-3. Miały one formę plastikowego pierścienia, mocującego metalową obudowę źródła z aktywnym miejscem na wewnętrznej stronie.

Według instrukcji początkowa aktywność wynosiła 18,5 kBq, a moc dawki na zewnątrz futerału nie przekraczała 0,035 mR/h). Obecnie większość tych źródeł wykazuje jedynie śladową aktywność - przykładowe pomiary kontrolki od RK-67-3 z 1982 r. można zobaczyć TUTAJ.

RK-67 ze źródełkiem na sondzie, choć powinno być ono pośrodku długości detektora (zdjęcie dzięki uprzejmości Sprzedawcy).

W wojskowych miernikach stosowano stront-90 - w radzieckich była to "pastylka" typu B-8, montowana zarówno w rentgenoradiometrach DP-5B, jak i rentgenometrach DP-63A.

Znajdź pastylkę B-8  (źródło - forum RHBZ)

Pastylka B-8 ukryta pod grubą blaszką w pokrywie DP-5B (fot. Forum RHBZ).

Mierniki DP-5W miały pastylkę B-8 umocowaną poprzez zalanie tworzywem sztucznym w obrotowej obudowie sondy pomiarowej - podczas testu należało obrócić obudowę, by ustawiła się naprzeciwko okienka pomiarowego.

 Obrotowa osłona miała niszę, w której znajdowało się źródełko. Gruby metal zapobiegał wydostaniu się promieniowania na zewnątrz zarówno podczas testu miernika, jak i przy normalnych pomiarach.

Z kontrolki zrezygnowano w ostatniej wersji - DP-5WB (na zdjęciu z lewej, sonda nie ma niszy na pastylkę B-8):

W polskich miernikach DP-66 i DP-66M stosowano dużo większe źródła, sygnowane przez IBJ i wyposażone w numer seryjny (nominalna aktywność 10 µCi). Osłaniała je wątła blaszka na zawiasie, spod której promieniowanie siało na boki.

Pokrywka futerału od DP-66.

DP-66

W DP-66M zastosowano inny kształt obudowy oraz wzór "koniczynki" na osłonie źródła:

DP-66M

Z umieszczania kontrolek zrezygnowano w niektórych seriach rentgenoradiometrów DP-75, choć z tego co mi pisali Czytenicy, można trafić na egzemplarze wyposażone w źródło lub choćby ślad po nim. Poniżej pokrywa egzemplarza bez źródła:

Podobne, lecz dużo mniej aktywne (0.5 µCi) źródła stosowano w radiometrach RK-10, wprowadzonych w 1973 r. Zmodyfikowano tylko osłonę źródła, dając jej postać odchylanego w pionie wieczka na sprężynce. Z uwagi na niewielką zawartość izotopu do chwili obecnej kontrolki te utraciły większość aktywności (fot. Allegro):

Taką samą aktywność miały kontrolki w radiometrach górniczych RG-1 i zgodnie z fabryczną instrukcją na użytkowanie tych źródeł nie było potrzebne zezwolenie w trybie zarządzenia nr 23/70 Pełnomocnika Rządu d/s Wykorzystania Energii Jądrowej z 21 lipca 1970 r. [ŹRÓDŁO]

Z kolei w radiometrze komorowym RKL-60 (i logarytmicznym RKLG-62) źródło umieszczono wewnątrz obudowy, gdzie za pomocą specjalnego przycisku przesuwa się je nad cienkie okienko w obudowie komory jonizacyjnej (fot. Allegro):

Niestety nie mam danych dotyczących aktywności tego źródła. Poniżej widok boczny radiometru wraz ze "spustem" przesuwającym kontrolkę:

W radzieckich wojskowych  radiometrach i rentgenometrach stosowano m.in. takie typy źródeł - fot. Forum RHBZ:

Skrzynia od rentgenometru DP-1B z umocowanym kwadratowym źródłem kontrolnym:

Na sam koniec niezwykle aktywne źródło od rentgenometru DP-2 (foto z forum RHBZ):

Pomiar radiometrem DKS-04 pokazuje aż 700 mR/h (0,7 R/h = 7000 µSv/h = 7 mSv/h) - z tym naprawdę nie ma żartów! Dla porównania, rocznie w Polsce ze wszystkich źródeł otrzymujemy 3,2-3,6 mSv, zaś dodatkowa dopuszczalna roczna dawka dla osób niezatrudnionych przy promieniowaniu to 1 mSv.

W wielu radiometrach, zarówno laboratoryjnych, jak i kieszonkowych, nie stosuje się źródeł kontrolnych (zwłaszcza obecnie), a jedynie generator częstotliwości, sprawdzający działanie obwodów elektronicznych. Przykładem może być radziecki dozymetr ANRI 01-02 Sosna. Niektóre konstrukcje, np. dawkomierz sygnalizacyjny DS-1 posiadają możliwość testowania zarówno za pomocą generatora, jak i poprzez źródło kontrolne. Tą samą możliwość oferuje sygnalizator progowy ST-03 - na obudowie widać nawet oznaczenie źródła kontrolnego:

Źródło [LINK]

Jeżeli trafiliście na jakiś miernik wyposażony w źródło kontrolne, o którym warto wspomnieć, dajcie znać w komentarzach!