Dozymetr RATON-901

Tym razem dzięki uprzejmości Sprzedawcy mogę omówić dozymetr DBGB-01 Raton-901. Jest to jeden z prostych radiometrów produkowanych w ZSRR na potrzeby ludności po katastrofie w Czarnobylu. Licznik wykorzystuje pojedynczą tubę SBM-20, choć niektóre egzemplarze mają szklaną tubę PRGI-101 (ПРГИ-101). Obie wersje pokazano poniżej:

Szklana tuba PRGI-101. Źródło: http://signalizacia.in.ua/index.files/dozimetr_dbgb01_raton901.htm

Ciekawostką jest szklany stabilitron widoczny u góry układu elektronicznego nad wyświetlaczem. Wyświetlacz LCD tego samego typu co w dozymetrach Biełła i Sosna - 4 cyfry o cienkich segmentach. 

Zakres mocy dawki od 0,1 do 99.99 µSv/h (energie 0.1-3 MeV), tuba nie ma ekranowania, więc licznik łapie oprócz gammy także większość bety. Wg instrukcji przy pomiarze skażeń powierzchni miernik należy przykładać stroną oznaczoną (+), czyli tam, gdzie jest tuba G-M. Zresztą sama nazwa kodowa miernika DBGB (dozimetr bytowoj gamma beta) sugeruje pomiar beta-gamma (dozymetry mierzące samą gammę mają oznaczenie DBG, np. Biełła). Zasilanie z typowej baterii 9V, wg instrukcji powinna starczyć na 48 h nieprzerwanej pracy. 

Miernik mierzy w ciągu 60 sekund, przez 30 sekund wyświetla wynik, po czy mierzy od nowa, zakończenie pomiaru jest sygnalizowane dźwiękiem. W razie przekroczenia zakresu pomiarowego pomiar jest ciągły i słychać nieprzerwany sygnał. Zakres pomiarowy mógłby zostać przekroczony jedynie przez mocno świecące zegary lotnicze, które oprócz 5-7 mR/h gammy emitują również drugie tyle bety, która również jest liczona przez ten miernik. Jednakże odsunięcie źródła od miernika na kilka cm powinno umożliwić pomiar, a faktyczną moc dawki można obliczyć z prawa odwróconych kwadratów (promieniowanie maleje proporcjonalnie do kwadratu odległości). Ekran odcinający betę można wykonać we własnym zakresie. Obsługa miernika jest bardzo prosta i ogranicza się do włączenia urządzenia przełącznikiem na przednim panelu. 

Poniżej oryginalny schemat:

Podobnie jak w przypadku większości kieszonkowych dozymetrów produkcji radzieckiej do zestawu dołączono foliowy woreczek, chroniący przyrząd przed skażeniem:

Zakłócenia pracy dozymetrów od kuli plazmowej

Niedawno udało mi się kupić na targu kulę plazmową, w związku z czym przeprowadziłem eksperymenty z jej wpływem na sprzęt dozymetryczny. Jak wiemy, kula plazmowa jest hermetyczną bańką napełnioną gazem pod bardzo niskim ciśnieniem (1-10 mm Hg) i podłączoną do wysokiego napięcia zmiennego (2-5 kV) o dużej częstotliwości (30-100 kHz).

W gazie powstają pasma plazmy z silnie zjonizowanego gazu, wykazujące emisję zarówno w świetle widzialnym, jak i ultrafioletowym. Zmienne pole elektromagnetyczne towarzyszące pracy lampy wywołuje zakłócenia pracy różnych urządzeń elektronicznych - barwny szum w aparatach i kamerach cyfrowych, warczenie radioodbiorników, piszczenie głośników oraz zawyżone wskazania radiometrów. Można osiągnąć również świecenie świetlówek i neonówek, a emitowany podczas pracy kuli ultrafiolet wywołuje fluorescencję niektórych materiałów.

Postanowiłem przetestować wpływ kuli plazmowej na posiadane przeze mnie mierniki. Jak widać, w promieniu kilku centymetrów od kuli natężenie pola jest tak duże, że we wszystkich miernikach kończy się zakres. Przy otwartej przesłonie sondy najwyższy wynik pokazał nawet DP-5B mający maksymalny zakres do 200 R/h. W radiometrze Radiatex MRD-2 zakłócenia i sygnał OVER RANGE wystąpił pomimo wymiany tuby na szklaną BOB-33A, która powinna być nieco mniej wrażliwa na indukowanie impulsów. Odporny okazał się tylko scyntylacyjny PM-1401 z racji masywnej, metalowej obudowy.:

Dozymetr indykator promieniowania Poisk-2

Trafił mi się bardzo ciekawy i rzadko występujący indykator promieniowania "Poisk-2". Urządzenie jest nietypowe, gdyż wykorzystuje 2 tuby typu SBT-9 z okienkiem mikowym o grubości 1.5 mg/ cm2, włączane jest przez... dotknięcie palcem dwóch styków z boku obudowy, a po wykonaniu pomiaru - wyłącza się!

Miernik jest mały (12,5x5,5x2,8 cm) i lekki (126 g z 2 bateriami CR2032). Zasilany był z 4 akumulatorków D-0.26D o napięciu 1.5V każdy, które można było ładować przez złącze, stanowiące jednocześnie włącznik. Wg danych rosyjskich powinny starczyć na 300 godzin pracy, pobierając prąd rzędu 2,6 mA. Akumulatorki te można zastąpić 2 bateriami CR2032 albo innymi np. 3V "N-size" (Radio Shack 23-585). Baterię CR2032 warto otoczyć kawałkiem tekturki, a na wierzch dać sprężynkę, by zapewnić kontakt z blaszką na drugiej części obudowy. Miernik włączamy, dotykając palcem dwóch styków z prawej strony obudowy, chwytając prawą ręką robi się to wręcz odruchowo za pomocą kciuka. Pomiar twa od 0.5 do 32 sekund w zależności od mocy dawki - przy silnych źródłach wynik wyświetla się praktycznie natychmiastowo, przy szkle uranowym, ceramice czy tle naturalnym trzeba czekać 32 s. Czerwona dioda "rabota" sygnalizuje trwający pomiar, jej delikatne mruganie pozwala zorientować się w natężeniu dawki zanim pomiar zostanie zakończony. Wynik wyświetla się tylko przez 3 sekundy, po czym miernik wyłącza się. Nie jest to zbyt wygodne, ale pewnie chodzi o oszczędność baterii. Skala składa się z 9 diod LED - 3 pierwsze oznaczają bezpieczny poziom promieniowania - 0.01, 0.02 i 0.05 mR/h, potem jest żółta dioda "uwaga" (0.1 mR/h), a następnie diody oznaczające niebezpieczny poziom - 0.2, 1, 3, 15 i >15 mR/h. Na tylnej ściance znajduje się tabela pozwalająca przeliczyć moc dawki gamma na aktywność w rozpadach na sekundę z centymetra kwadratowego. Dla pomiaru gamma fabryczna instrukcja zaleca zakryć okienek tub... palcem.

Dziwić może użycie liczników z okienkiem mikowym w prostym indykatorze promieniowania, jest to, można powiedzieć, strzelanie z armaty do wróbla. Liczniki takie są droższe niż typowe cylindryczne metalowe, np. SBM-20 oraz bardziej podatne na uszkodzenia. Dodatkowo tak  małe okienko, jak w SBT-9, utrudnia "złapanie" odpowiedniej liczby cząstek z racji małej powierzchni czynnej detektora, co widać szczególnie przy słabych źródłach.

Kolejny test - jak widać miernik czasem zapomina wyświetlić pomiar i od razu się wyłącza, zwłaszcza przy mocniejszych źródłach, jakby potrzebował "odpoczynku":

Obudowa jest skręcona za pomocą pojedynczej śruby, dostęp do akumulatorków nie musiał być częsty, skoro starczały na 300 godzin pracy i można je było ładować:

Liczniki GM owinięte są po bokach folią ołowianą, dzięki czemu większośc promieniowania przenika do nich tylko przez okienka od przodu, przez ołów przeniknie jedynie silniejsze promieniowanie gamma:

Źródło - forum RHBZ - http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=2&topic=169

Podsumowując, miernik jest ciekawą konstrukcją, i warto go mieć przy sobie, jak chcemy szybko oszacować moc dawki albo aktywność jakieś artefaktu. Warto go przechowywać w etui, aby się sam nie włączył, gdyż często się uruchamia podczas przypadkowego wzięcia do ręki.
Niestety czułość na słabe źródła, takie jak szkło i ceramika uranowa, nie jest zadowalająca. W przypadku szkła sporo zależy od kąta przyłożenia czujnika do powierzchni szkła oraz od grubości materiału, co jest dość uciążliwe, zwłaszcza przy czasie pomiaru 32 s. Nieco lepiej radzi sobie z torem - medalion Quantum Pendant czy siatka Auera (nawet fragment) powodują wzrost wskazań aż do 0.1 mR/h (żółty indeks). Ekranowanie tub G-M jest na tyle solidne, że jedynie mocniejsze źródła (wskazówka kompasu Adrianowa) działają na tuby przy napromieniowaniu z boku, ułatwia to kierunkowe szukanie źródeł przy podwyższonym tle.

Nowsza wersja, oznaczona Poisk-2M, ma skalę w jednostkach promieniowania gamma i aktywności beta, posiada normalny włącznik oraz dźwiękowe sygnalizowanie liczonych cząstek, różni się też obudową:

fot. Forum RHBZ.

Fot. Forum RHBZ.

Filmy z pracy nowszej wersji:

Jonizator powietrza i zakłócenia dozymetrów

Tym razem trafił mi się na targu "Air purifier and ionizer" firmy Greenair. Urządzenie składa się z przetwornicy napięcia (ok. 10 kV) i trzech elektrod ostrzowych, między którymi przeskakują wyładowania elektryczne, które zresztą można zaobserwować przez kratkę obudowy.

Oczyszczanie powietrza przez jonizator działa w ten sposób, że unoszące się w powietrzu cząstki pyłu i kurzu otrzymują ładunek elektryczny, przez co ulegają elektrostatycznemu przyciąganiu do ścian i innych przedmiotów. Mówiąc po ludzku - kurz z powietrza osiada na ścianach i sprzętach. Dodatkowo wytwarza się w niewielkich ilościach ozon - tak samo jak podczas burzy - co daje "świeży" zapach w pomieszczeniu. Skuteczność działania zależy od kubatury pomieszczenia, liczby elektrod, ich odstępu i napięcia na nich w jonizatorze. Z punktu widzenia dozymetrii jonizator stanowi ciekawe źródło zakłóceń elektromagnetycznych, tam samo jak induktor Ruhmkorffa i kula plazmowa, opisywane w poprzednich notkach. Zmienne pole elektromagnetyczne powoduje indukowanie impulsów w tubach Geigera. Zresztą zobaczcie sami: 

Jak widać, jedynie odporny jest nasz sygnalizator PM-1401, gdyż gruba metalowa obudowa skutecznie ekranuje zakłócenia elektromagnetyczne :)

Ceramika z polewą uranową c.d.

Tym razem trafił mi się na targu wazonik ścienny z motywem ozdobnym wykonanym z uranowej polewy. Pomarańczowa barwa nie pozostawia wątpliwości (180 cps), elementy żółte są znacznie mniej aktywne (70 cps), pozostałe nie przekraczają tła. Wyniki pomiarów za pomocą dozymetrów Expert, Radiatex MDR-2 i ANRI Sosna wykazywały duże różnice - odpowiednio 1.6 µSv/h, 6.68 µSb/h, 19,6 µ Sv/h (1.96 mR/h) - oczywiście pomiar łącznej emisji gamma i beta (w przypadku dozymetru Expert również alfa). 

Sygnalizator PM-1401 wykazał jedynie minimalny wzrost wskazań z racji masywnej metalowej obudowy, pochłaniającej większość słabego promieniowania polewy z solami uranu.

Skutki Czarnobyla w Polsce

Dziś kolejna rocznica katastrofy w Czarnobylu. Na temat przyczyn i przebiegu awarii wypowiadałem się w poprzednich notkach. Tym razem chciałbym się skupić na odczuwalnych do dziś skutkach awarii. W tym celu przestudiowałem ostatnio Atlas Radiologiczny Polski 2011 wydany przez CLOR i Główny Inspektorat Ochrony Radiologicznej. Całość do pobrania TUTAJ.

W Atlasie przestawiono rozkład zawartości wybranych radionuklidów w glebie, atmosferze, wodzie i osadach dennych rzek i jezior.  Publikację wydano w 2012 r., zatem oprócz Czarnobyla uwzględniono efekty katastrofy w Fukushimie oraz pożarów torfowisk na Białorusi i Ukrainie. Na mapach przedstawiono rozkład stężenia radionuklidów naturalnych, zależny od budowy geologicznej terytorium Polski (większe stężenie na południu), a także rozmieszczenie skażeń izotopami sztucznymi, w główniej mierze pochodzących z Czarnobyla (rejony południowo-wschodnie + Opolszczyzna).

Próbki gleby pobierano na terenie 260 ogródków meteorologicznych IMiGW, gdyż gleba w nich nie była przez wiele lat przekopywana ani nawożona, próbki wody i osadów dennych z wybranych rzek i jezior, próbki aerozoli z 5 automatycznych stacji ASS-500.

Miejsca poboru próbek gleby.

Miejsca badania aerozoli w powietrzu.

Miejsca poboru próbek wody.

Poprzednie wydanie Atlasu - z 1997 r. - jest mniej czytelne (czarno-białe) i prezentuje mniejszą liczbę danych w stosunku do wydania z 2012 r. (za to uwzględnia stężenie ołowiu-210 w glebie).

Generalnie na podstawie Atlasu można stwierdzić, że skutki opadu promieniotwórczego po awarii w Czarnobylu są nadal widoczne (stężenie Sr-90 i Cs-137 we wschodnich i północno-wschodnich rejonach kraju), natomiast aktywność tych izotopów stale maleje, zarówno z powodu ich naturalnego rozpadu, jak również stopniowego wymywania, przenikania w głąb gleby, rozcieńczania itp. Izotopy krótkożyciowe, m.in. jod-131 (t1/2= 8 dni) uległy już dawno rozpadowi. Z kolei rozkład izotopów naturalnych (K-40, Th-232, Ac-228, Ra-226) wynika z budowy geologicznej Polski (większa koncentracja na południu) i nie ulega istotnym zmianom na przestrzeni lat. Przyjmuje się, że aktywność izotopu zanika po 10 okresach półrozpadu, zatem w przypadku cezu będzie to 300 lat, dla strontu 280, dla izotopów długożyciowych (rad, pluton) jeszcze więcej.
Wysokie skażenie na Opolszczyźnie, tzw. anomalia opolska, wywołana była lokalnymi opadami deszczu w miejscu, gdzie radioaktywna chmura natrafiła na Sudety. Więcej na ten temat w linkowanym poniżej artykule i następnych notkach.
Wysokie stężenie strontu w jeziorze Rogóźno można wytłumaczyć jego charakterem - jest to jezioro bezodpływowe, o stromych brzegach i dużej głębokości (24,5 m) - co zwiększa koncentrację izotopów - i położeniem geograficznym w pobliżu granicy z Ukrainą.

Cez-137, dobrze widoczna tzw. anomalia opolska.

Potas-40, izotop występujący naturalnie w glebie i w naszych ciałach.

Aktyn-228, element szeregu torowego, zaczynającego się od toru-232.

Poniżej parę mapek zasięgu radioaktywnej chmury z czarnobylskiego reaktora oraz skażeń produktów - do własnej analizy ;)

https://www.amfir.com/AmFirstInst/Symposia/Chernobyl/1986_Chernobyl_Nuclear_Catastrophe_index.html

https://dzieje.pl/aktualnosci/30-rocznica-katastrofy-w-elektrowni-atomowej-w-czarnobylu

https://www.bryk.pl/wypracowania/pozosta%C5%82e/elektrotechnika/14677-promieniotw%C3%B3rczo%C5%9B%C4%87.html

http://members.upcpoczta.pl/m.luczkiewicz4/czarnobyl/mity.html

https://wpolsce.biz/skutki-zdrowotne-katastrofy-atomowej-w-czarnobylu/

Skażenie cezem, warto porównać z mapką z Atlasu radiologicznego.

Polecam też inne mapki na stronie - http://mib_15.w.interiowo.pl/Czarnobyl.htm

Skażenie grzybów cezem-137.

http://nauka.wiara.pl/doc/469095.Dwie-zmarnowane-doby

Rozprzestrzenianie się chmury - http://www.if.pw.edu.pl/~pluta/pl/dyd/mtj/zal99/potrzebowski/Czarnobyl/SKUTKI/skutki_awarii.htm

Mapa skażeń - źródło j.w.

http://www.eioba.pl/a/1z6z/katastrofa-elektrowni-jadrowej-w-czarnobylu

http://archiwum.wiz.pl/1996/96052000.asp

Tzw. anomalia opolska - więcej tutaj http://opole.wyborcza.pl/opole/1,35114,9480798,Co_nam_zostawila_chmura_z_Czarnobyla.html

Dla porównania - Białoruś

i oczywiście Ukraina.

Elektronika D2-10M - zasilacz do Polarona

Jak wiadomo, popularny dozymetr Polaron Pripyat ma zamontowane gniazdko zasilania zewnętrznego. Fabryczna instrukcja zaleca stosowanie zasilaczy od... kalkulatorów "Elektronika". Wtyczka ma dwa bolce i kształt trapezu, włączenie jej do gniazda powoduje odłączenie zasilania z baterii.

 Dziś wreszcie udało mi się nabyć taki zasilacz, sygnowany Elektronika D2-10M. Oto on:

Napis na obudowie informuje, że napięcie wynosi 5V a natężenie 0.1A - w języku rosyjskim wolty są oznaczane przez "w" (в), zaś waty przez Wt (Вт). Napis na obudowie ma się nijak do rzeczywistości, gdyż moje 3 egzemplarze bez obciążenia dają 7.4 V, na pewno nie 5! Pobór mocy bez obciążenia 0.5-0,6 W, z obciążeniem 0.6-0,8 W (mierzone domowym watomierzem firmy Orno).  Zresztą zobaczcie sami:

Faktem jest, że Polaron nie jest zbyt wybredny jeśli chodzi o napięcie zasilające i potrafi pracować nawet i przy 4 V - odsyłam do mojego filmu:

Fabryczna instrukcja też podaje 5.4 V na wyjściu przy natężeniu 90 mA - poniżej dane techniczne i schemat:

Jak widać, zasilacz nie jest stabilizowany - tylko transformator, mostek prostowniczy Graetza i kondensator odfiltrowujący składową zmienną wyprostowanego prądu. W razie uszkodzenia nie będzie problemu z naprawą, gdyż zarówno transformatory, jak i mostki prostownicze są powszechnie dostępne, od biedy można po prostu uciąć przewód i podłączyć do dowolnego zasilacza prądu stałego dającego napięcie między 6 a 9 V (plus jest na prawej dziurce patrząc od szerszego boku wtyczki).
Inne pytanie - czy przy powszechnej dostępności akumulatorków 9 V i niskim poborze prądu przez Polarona jest sens stosować zasilacz sieciowy? Moim zdaniem jedynie przy permanentnej pracy w domu po kilka godzin dziennie, zwłaszcza że kabel ogranicza manewrowość miernika.

 ***

Zasilacz ten pasuje też do wielu innych radzieckich mierników, np. do miernika skażeń "Beta" RKB-20.01 z tubą z okienkiem mikowym SBT-10. W tym przypadku jego stosowanie było bardziej uzasadnione, gdyż mierniki te wykonywały liczne, długotrwałe pomiary mało aktywnych próbek, przy których spadek napięcia baterii mógł fałszować wynik pomiaru.

Komplet radiometru "Beta" RKB-20.01 z zasilaczem Elektronika D2-10M.

Inna wersja kolorystyczna zasilacza, parametry bez zmian:

[EDIT 18.02.2018] nabyłem kolejny egzemplarz i daje on bez obciążenia 8.17 V (mierzone tanim multimetrem DT-830B), zaś woltomierz wbudowany w dozymetr Polaron pokazuje 7.34 V.

Jak widać, kabel jest cieńszy niż w innych egzemplarzach i sklejony z dwóch osobno izolowanych żył. A poniżej, dzięki uprzejmości Sprzedawcy, kalkulator Elektronika MK-64, jeden z licznych modeli kalkulatorów, do których był przeznaczony ten zasilacz: