Niskoaktywne szkło uranowe

Wyroby ze szkła uranowego w większości mają zbliżoną zawartość uranu, co przekłada się na podobną aktywność oraz moc dawki beta+gamma. W przypadku mojej kolekcji wyniki pomiarów zawierają się pomiędzy 1 a 3 µSv/h (mierzone dozymetrem Polaron Pripyat), z czego przeważająca część nie przekracza 2 µSv/h:

Czasami jednak trafiają się przedmioty o wyjątkowo niskiej zawartości uranu, w przypadku których nawet pomiar mocy dawki nie daje jednoznacznej odpowiedzi. Przykładem takich obiektów mogą być poniższe pucharki, nabyte ostatnio na targu:

Przeprowadzony na szybko pomiar Polaronem pokazał 0,3-0,4 µSv/h, zaś RK-67-3 dochodził do pierwszej podziałki najniższego zakres, ale równie dobrze mógł być to skok tła naturalnego. Już dużo wcześniej zauważyłem, że na terenie obu moich targowisk dozymetry zawyżają wskazania - zarówno Polaron czy Radiatex, jak również scyntylacyjny PM-1401 z grubą metalową obudową. Postanowiłem jednak zaryzykować z racji przystępnej ceny i słabej fluorescencji na krawędziach pucharków, widocznej pomimo dosyć pochmurnego dnia. Szkło powędrowało do plecaka. W domu od razu w ruch poszła diagnostyczna lampa UV:

 Luminescencja, choć wyraźna, jest jednak słabsza niż w przypadku innych przedmiotów - lampę trzeba przysuwać bliżej, by uzyskać podobny poziom świecenia. Kolor świecenia jednak ewidentnie wskazuje na zawartość uranu.

Tutaj możemy porównać intensywność świecenia z kieliszkiem dającym ok. 0,8 µSv/h - przy takiej samej odległości od świetlówki UV świecenie jest znacznie słabsze:

Weźmy się zatem za pomiary mocy dawki, tym razem w spokojniejszych warunkach. Polaron, jak chwilę poleżał w spokoju, wskazywał 0,5-0,6 µSv/h:

Zważywszy na podobne wzornictwo, kolor i aktywność, można uznać, że pochodzą od jednego producenta i z jednej epoki. Szkło uranowe zwykle miało żółtawy odcień, jednakże w latach kryzysu gospodarczego zmniejszano zawartość dwutlenku uranu, dodając za to tlenku żelaza, dającego zieloną barwę.

Pomiar aktywności w cps za pomocą monitora EKO-C daje wynik porównywalny z kawałkiem granitu:

RK-67-3, który wyjątkowo miałem dziś na targu w ramach testów, wykazał wzrost ponad tło, ale taki sam wynik osiągnąłem... przykucając przy jednym ze stoisk (dokładnymi pomiarami tła w tych miejscach zajmę się kiedy indziej). Skala w nanoamperach na kilogram (nA/kg) nie ułatwia pracy:

Subtelne różnice w aktywności, wykrywane przez Polarona (2 tuby, wyświetlacz LCD z 2 miejscami po przecinku), nie są dostrzegane przez RK-67-3 (1 tuba, wskaźnik wychyłowy):

Z kolei AtomSimple do smartfona praktycznie nie reaguje na to szkło bez resetu - jak wskazywał tło rzędu 0,10 µSv/h, to przy szkle wskazuje... 0,12, czyli cały czas w granicach tła. Plastik obudowy skutecznie tłumi miękkie promieniowanie szkła uranowego, dopiero ponowne uruchomienie i dłuższy pomiar pozwalają uzyskać wynik:

Powyższe eksperymenty skłaniają do pewnych wniosków. Po pierwsze, sam pomiar mocy  dawki od szkła uranowego nie jest wystarczający do prawidłowej identyfikacji w przypadku niskiej aktywności  szkła przy jednoczesnym wysokim tle naturalnym. Szczególnie, gdy pomiaru dokonuje się w pośpiechu, a dozymetr ma swoje humory. Po drugie, do pomiarów należy używać mierników z odpowiednio dużym okienkiem pomiarowym, ale też nie za dużym - większym niż RK-67, mniejszym niż EKO-C. Praktycznie zostaje Polaron i Terra. Po trzecie, kolor szkła może być mylący i przypominać zwykłe zielone szkło, jeżeli podczas produkcji oprócz dwutlenku uranu dodano tlenku żelaza:

 Po czwarte, najbardziej niezawodnym sposobem identyfikacji jest użycie światła UV, najlepiej z silnej latarki ultrafioletowej, choć od biedy wystarczy breloczek z pojedynczą diodą LED albo tester banknotów ze świetlówką UV:

Oczywiście większość wyrobów ze szkła uranowego powoduje dość szybki wzrost mocy dawki w tempie 0,1-0,2 µS/h na sekundę, ale nie dotyczy to szkła o małej zawartości uranu. Powyższe pucharki nie były najmniej aktywnymi przedmiotami, jakie mi się trafiły. Ostatnie miejsce należy do tego oto pojemniczka, kupionego kilka lat temu w lumpeksie z "gadżetami" - 0,35 µSv/h i luminescencja widoczna dopiero po bezpośrednim przystawieniu lampy UV:

 Obiekt wyróżnia się słabą luminescencją na grupowym zdjęciu z początku notki, tutaj zbliżenie w świetle UV:

Kieszonkowy sygnalizator dawki ALDO-10

Przyrząd ten jest kieszonkowym sygnalizatorem przekroczenia dawki (ang. overdose signalling device), który włącza alarm, gdy nagromadzona dawka przekroczy określoną wartość. Wprowadzony został do produkcji przez Zjednoczone Zakłady Urządzeń Jądrowych "Polon" w 1983 r. i wykonano 100 egzemplarzy. ALDO-10 jest rozwinięciem wcześniejszych sygnalizatorów ALDO-2 (1972) i ALDO-3 (1974), a zarazem ostatnim przyrządem z tej serii. 

W stosunku do poprzedników poczyniono szereg daleko idących modyfikacji. Przede wszystkim wprowadzono możliwość wyboru progu dawki, którego przekroczenie uruchomi alarm. Poprzednie modele miały próg ustawiony fabrycznie, w zależności od wersji ("wykonania") przyrządu:

• ALDO-2 - 30, 100, 500 lub 3000 mR
• ALDO-3 - 7,5, 25, 130 lub 775 µC/kg = 25, 100, 500 lub 3000 mR

Z kolei ALDO-3 pozwala zaś na wybór wartości progu - w wykonaniu podstawowym będzie to:

• 3 µC/kg (11,6 mR = 101,7 µGy)
• 5 µC/kg (19,3 mR = 169,3 µGy)
• 10 µC/kg (38,7 mR = 339,4 µGy)
• 30 µC/kg (116,2 mR = 1019 µGy)
• 50 µC/kg (193,7 mR = 1699 µGy = 1,69 mGy)
• 100 µC/kg (387,5 mR = 3398 µGy = 3,39 mGy))
• 300 µC/kg (1162,7 mR = 10197 µGy = 10,10 mGy)
• 500 µC/kg (1937,9 mR = 16995 µGy = 16,9 mGy)
• 900 µC/kg (3488,3 mR = 30592 µGy = 30,59 mGy)

W wykonaniu specjalnym są one 10 razy mniejsze, niestety do tej pory nie spotkałem się z tą wersją: 

• 0,3 µC/kg (1,162 mR = 10,19 µGy)
• 0,5 µC/kg (1,937 mR = 16,99 µGy)
• 1 µC/kg (3,87 mR = 33,94 µGy)
• 3 µC/kg (11,62 mR = 101,7 µGy)
• 5 µC/kg (19,37 mR = 169,3 µGy)
• 10 µC/kg (38,7 mR = 339,4 µGy)
• 30 µC/kg (116,2 mR = 1019 µGy)
• 50 µC/kg (193,7 mR = 1699 µGy)
• 90 µC/kg (348,8 mR = 3059 µGy)

Przyrząd wyskalowany jest w układowych jednostkach dawki ekspozycyjnej, czyli kulombach na kilogram (C/kg), które w połowie lat 70. zaczęły zastępować rentgeny. Jednostka ta jest trudna w przeliczaniu (1 C/kg = 3876 R, 1 R = 0,000258 C/kg), zatem polecam ten kalkulator [LINK].

ALDO-10 pozwala też na bieżąco kontrolować skumulowaną dawkę na dwóch wskaźnikach z diod LED. Odpowiadają one zakresom pomiarowym miernika - pierwszy oznaczony jest "x10":

• 10 µC/kg (38,7 mR = 339,4 µGy)
• 20 µC/kg (77,5 mR = 679,7 µGy)
• 30 µC/kg (116,2 mR = 1019 µGy)
• 40 µC/kg (155 mR = 1359 µGy)
• 50 µC/kg (193,7 mR = 1699 µGy)
• 60 µC/kg (232,5 mR = 2039 µGy)
• 70 µC/kg (271,3 mR = 2379 µGy)
• 80 µC/kg (310 mR = 2719 µGy)
• 90 µC/kg (348,8 mR = 3059 µGy)

Drugi nosi oznaczenie "x100":

• 100 µC/kg (387,5 mR = 3394 µGy)
• 200 µC/kg (775,1 mR = 6798 µGy)
• 300 µC/kg (1102,7 mR = 1019 µGy)
• 400 µC/kg (1550,3 mR = 13596 µGy)
• 500 µC/kg (1937,9 mR = 1699 µGy)
• 600 µC/kg (2325,5 mR  = 20395 µGy)
• 700 µC/kg (2713,1 mR = 23794 µGy)
• 800 µC/kg (3100,7 mR = 27196 µGy)
• 900 µC/kg (3488,3 mR = 30592 µGy)

Podglądu nagromadzonej dawki dokonujemy, wciskając przycisk BAT, odpowiadający jednocześnie za test baterii - prawidłowe napięcie zasilania sygnalizowane jest osobną, czerwoną diodą LED.

Przyrząd ma przycisk KAS do kasowania alarmu, umieszczony nieco poniżej krawędzi panelu urządzenia, co zabezpiecza przed przypadkowym wciśnięciem. Z kolei zgromadzona wartość dawki jest resetowana podczas wyłączenia zasilania przełącznikiem na bocznej ściance.

Detektor promieniowania - miniaturowy licznik G-M typu DOI-30 - umieszczony jest w narożniku obudowy, przylegającym do ciała użytkownika podczas noszenia przyrządu. Pozwala to na pomiar dawki działającej praktycznie na powierzchni skóry. Położenie detektora zaznaczono dwiema kropkami na narożniku.

To samo rozwiązanie zastosowano w mierniku dawki MIDO-1 oraz rentgenometrze sygnalizacyjnym KOS-1.

***

Jakie znaczenie praktyczne może mieć ALDO-10 dla dozymetrysty-amatora? Otóż choć jest to sprzęt przeznaczony dla kontroli narażenia osób pracujących w silnym polu promieniowania, może też być przydatny w warunkach domowych. Przede wszystkim pozwala oszacować moc dawki promieniowania gamma emitowanego przez silniejsze źródła, takie jak minerały czy zegary lotnicze. Dokonujemy tego, mierząc czas, po jakim zostanie uruchomiony najniższy próg alarmowy 3 µC/kg (11,6 mR = 101,7 µGy), a następnie dzielimy dawkę (przeliczoną na mR lub µGy) przez czas w godzinach:

• skala od DP-63A - 3 h (101,7/3 = 33,9 µGy/h = 33,9 µSv/h)
• minerał 170 g - 4 h (101,7/4 = 25,4 µGy/h = 25,4 µSv/h)
• minerał 30 g - 15 h (101,7/15 = 6,78 µGy/h = 6,78 µSv/h)
• wypożyczony minerał - 11 min = 0,18 h (101,7/0,18 = 565 µGv/h = 565 µSv/h)

Jeżeli musimy przerwać pomiar, bo chcemy uniknąć uruchomienia się alarmu np. w nocy (nic przyjemnego!), wówczas po prostu odsuwamy źródło na odległość kilku metrów od miernika, jednocześnie nie wyłączając przyrządu. Przez ten czas przerwy na licznik będzie działać tylko promieniowanie tła, które jest zbyt słabe, by wpłynąć na pomiar. Jeślibyśmy wyłączyli dozymetr, wówczas pomiar zostałby zresetowany i wielogodzinne napromieniowywanie poszłoby na marne.

Drugim sposobem korzystania z ALDO-10 jest sprawdzenie dawki zgromadzonej w określonym czasie, po uprzednim ustawieniu progu alarmu na najwyższą wartość (900 µC/kg = 3488,3 mR = 30592 µGy), by się nie włączył w międzyczasie. Test przeprowadziłem na wypożyczonym mi dość aktywnym minerale, który naświetlał dozymetr od 21:30 w niedzielę do 7.00 w czwartek (81,5 h). Odczyt wyniósł 50 µC/kg na jednej skali i 400 µC/kg na drugiej, czyli odpowiednio 1699 µGy i 13596 µGy, razem 15295 µGy. Przekłada się to na moc dawki 187,6 µGy/h. Drugi pomiar trwał od 7.00 w czwartek do 21.00 w następny poniedziałek (109 h), wynik osiągnął 70 µC/kg na jednej skali i 400 na drugiej, czyli odpowiednio 2379 i 13596 µGy, razem 15975, czyli moc dawki wyniosła 146,5 µGy//h. Pomimo dłuższego o jedną dobę naświetlania dawka nie była dużo większa, najprawdopodobniej przyłożyłem minerał inną stroną do dozymetru lub nieco się odsunął w trakcie.

Maksymalna moc dawki, przy jakiej może pracować ALDO-10 to 3 µA/kg = 41,84 mR/h = 366,9 µGy/h. Nawet najbardziej aktywne źródła, z którymi możemy mieć do czynienia, emitują zaledwie ułamek tej wartości.

Zerknijmy jeszcze do wnętrza. Jak już wspomniałem, detektorem promieniowania jest licznik DOI-30, znany z rentgenoradiometru DP-75, gdzie odpowiada za 3 najwyższe zakresy, a także z rentgenometru sygnalizacyjnego KOS-1. Licznik umieszczono w ekranie odcinającym promieniowanie beta oraz niskoenergetyczne gamma.

Według instrukcji [LINK] detektor ten rejestruje promieniowanie gamma o energii od 40 keV do 1,5 MeV, przy czym nierównomierność charakterystyki energetycznej wynosi +/- 50% dla energii 40-200 keV i +/- 25% dla 200 keV-1,5 MeV. W obwodach elektronicznych zastosowano układy scalone: 7 szt. MCY-64017 i 2 szt. MCY-64011, niewystępujące w starszych modelach, pracujących jedynie na diodach i tranzystorach. Umieszczono je na dwóch płytkach drukowanych, połączonych z jednej strony gumowymi tulejkami.

 

Obudowę demontujemy po wykręceniu dwóch wkrętów i wysunięciu dolnej połówki (z komorą baterii) z zatrzasków w przednim panelu. 

Odbywa się to bardzo podobnie jak w radiometrach RK-21, mających praktycznie tą samą obudowę, więc odsyłam do recenzji RK-21-1, gdzie omówiłem to szerzej [LINK]. Producent deklaruje klasę ochronności IP-30, czyli zabezpieczenie przed dostępem do części niebezpiecznych za pomocą narzędzia oraz przed obcymi ciałami stałymi o średnicy > 2,5 mm.

Ciekawy jest sposób kalibracji tego sygnalizatora np. po wymianie licznika G-M - otóż niezbędne jest przelutowanie zworek układów scalonych (!):

Zasilanie odbywa się z typowej baterii 9 V 6F22, umieszczonej w dodatkowym ochronnym pojemniku, zabezpieczającym elektronikę przed wyciekami elektrolitu. Instrukcja nie podaje czasu pracy na baterii, jednak według moich obserwacji zastosowanie akumulatorka 250 mAh starcza na ok. 4 dni pracy. Ponieważ podczas wyświetlania bieżącej dawki oraz sygnalizowania przekroczenia progu przyrząd pobiera znacznie większy prąd niż w trybie pomiaru, instrukcja radzi nie nadużywać tych funkcji, by nie rozładować przedwcześnie baterii.

Sygnalizator występował również w wersji z rosyjskimi opisami i co ciekawe, również model napisano cyrylicą (por. rosyjskojęzyczny RUST-3, gdzie model pozostawiono w alfabecie łacińskim)

Fotografie urządzenia można znaleźć w podręcznikach ochrony radiologicznej z początku lat 90., np. Promieniowanie jonizujące a człowiek i środowisko Bożeny Gostkowskiej i Aleksandry Skłodowskiej (Warszawa 1994). Poniższe zdjęcie było do niedawna jedyną znaną mi podobizną ALDO-10.

Cyt. za: Monika Milewska, Dawki pochłaniane, ich jednostki, pomiary i normy [LINK]

Z kolei w "Radiografii przemysłowej" przedstawiono rosyjskojęzyczną wersję sygnalizatora:

Cyt. za: G. Jezierski, Radiografia przemysłowa, s. 580.

ALDO-10 to dużo bardziej zaawansowana konstrukcja niż poprzednie ALDO-2 i ALDO-3, które wystarczyło jedynie włączyć i mogły sygnalizować przekroczenie tylko jednego progu dawki, fabrycznie ustawionego poprzez dobór kondensatora w obwodzie. Możliwość regulacji progu alarmu oraz podglądu dawki sprawia, że w odróżnieniu od poprzedników miernik ten ma znacznie większe możliwości praktycznego zastosowania w domowej dozymetrii. Nadal jednak będzie to przyrząd mierzący jedynie wyższe poziomy promieniowania i to głównie emisji gamma o średnich i wysokich energiach. Dodatkowym problemem jest niska podaż na rynku - od początku bloga pojawiły się zaledwie 3 egzemplarze, co winduje cenę i zwiększa wartość kolekcjonerską przyrządu.

Plusy

• szeroki zakres pomiaru dawki
• podgląd dawki

Minusy

• wyskalowanie w µC/kg
• mała podaż na rynku
• wysoka cena

Jeżeli dokonywaliście pomiarów za pomocą ALDO-10 lub dysponujecie egzemplarzem miernika w wykonaniu specjalnym, dajcie znać w komentarzach!

Radiometr kieszonkowy RK-67-3

Radiometr kieszonkowy RK-67-3 jest rozwinięciem popularnego RK-67, wprowadzonego do produkcji w 1968 r. Atest Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej uzyskał w 1980 r. i zaczęto go produkować rok później. Zwykle data wystawienia atestu jest zgodna z rozpoczęciem produkcji, albo o rok wcześniejsza, choć czasem istnieją znaczne rozbieżności*. Najnowszy egzemplarz, jaki widziałem, pochodził z 1991 r., a nie był to zapewne ostatni rocznik produkcji. Wspomina o nim podręcznik Promieniowanie jonizujące a człowiek i środowisko (B. Gostkowska, A. Skłodowska) z 1994 r. w rozdziale "Przegląd wybranych przyrządów dozymetrycznych łatwych w obsłudze i produkowanych w Polsce". RK-67-3 jest wymieniony tam obok wówczas wytwarzanych RUST-3, ALDO-10, ST-03, EKO-C i EKO-D.

Sam miernik mierzy promieniowanie gamma oraz beta, które jest w stanie pokonać ściankę tuby BOI-33 (45 mg/cm2) oraz folię osłaniającą okienko pomiarowe (25 mg/cm2). W praktyce, z racji braku skali w jednostkach aktywności, oznacza to jedynie indykację promieniowania beta, tak samo jak w starszym modelu. Sonda ma tą samą konstrukcję, co poprzednik - z jednej strony okienko  z wycięciami do łącznego pomiaru beta+gamma, z drugiej strony ścianka z litego metalu do pomiaru tylko promieniowania gamma. Grubość ścianki sondy jest tak dobrana, że nawet silne źródła beta-aktywne są dość skutecznie filtrowane. Cała sonda jest pokryta niebieską folią, choć spotkałem egzemplarze z folią przezroczystą oraz szarą.

Radiometr od poprzednika różni się jedną dodatkową funkcją - lampką sygnalizującą przekroczenie najwyższego zakresu pomiarowego z dokładnością +/- 25%. Znajduje się ona na przednim panelu ponad pokrętłem zakresów, po drugiej stronie przycisku uruchamiającego pomiar. Obecność lampki jednoznacznie informuje, że mamy do czynienia z wersją RK-67-3. Ponieważ miernik wykonywano ze skalą w różnych jednostkach, zarówno mocy dawki pochłoniętej, jak i ekspozycyjnej, zatem w zależności od wersji najwyższy zakres wynosi  250 mR/h = 2400 µGy/h (2,4 mGy/h) = 20 nA/kg. Jest to znaczna wartość mocy dawki, niemożliwa do osiągnięcia w codziennych sytuacjach. Nawet wnętrze słynnego chwytaka w czarnobylskiej strefie zamkniętej osiąga "zaledwie" 50 mR/h (na zewnątrz 30), a na hali reaktora w Świerku powinno być tylko 10 mR/h.

Jeżeli chodzi o czułość przyrządu, to nawet 100 g saletry potasowej w woreczku strunowym powoduje wzrost wskazań w okolicy dwóch pierwszych podziałek na skali. Również mało aktywne szkło uranowe, dające na Polaronie 0,8 µSv/h wywołuje podobne wyniki. Ceramika z glazurą uranową czy siatki żarowe powodują znacznie wyraźniejszy przyrost wskazań. "Dwustronna" sonda pomiarowa  eliminuje konieczność zakładania czy zamykania różnego rodzaju przesłon, znanych choćby z Polarona czy ANRI Sosna. Ergonomię trochę psuje konieczność trzymania przycisku uruchamiającego pomiar - przy dłuższej pracy drętwieje palec - ale sprzęt służył raczej do szybkiego oszacowania mocy dawki w laboratoriach i innych placówkach przy jednoczesnej konieczności ochrony przed rozładowaniem baterii. Problem można zresztą rozwiązać zwierając styki wewnątrz obudowy, należy wówczas pamiętać o wyłączaniu przyrządu podczas przerw w pracy.
Swoją drogą mogli umieścić ten wyłącznik w sondzie pomiarowej, analogicznie jak bezpiecznik chwytowy w pistoletach - radiometr zaczynałby pomiar po silnym uchwyceniu sondy ręką. Wymagałoby to jednak dodatkowej żyły przewodu, połączonej z przetwornicą wysokiego napięcia w radiometrze.

Zasadniczo większość wad i zalet RK-67-3 dzieli ze swoim poprzednikiem (m.in. zasilanie z nietypowych ogniw, które najlepiej zastąpić koszyczkiem od latarki na 3 baterie AAA).
Za dodatkową wadę można uznać wyskalowanie niektórych radiometrów w nanoamperach na kilogram (nA/kg), stosowanych w bloku wschodnim jednostkach mocy dawki (w sieci praktycznie brak konwerterów). Roboczo do szybkich pomiarów można przyjąć przelicznik 1 nA/kg = 10 mR/h = 100 µGy/h, czyli mnożyć podziałki przez 10 dla mR/h i 100 dla µSv/h. Faktycznie 1 nA/kg = 14 mR/h, czyli 1 mR/h = 0,0716 nA/kg = 71,6 pA/kg.

***

Na koniec fundamentalne pytanie - czy warto? Miernik, tak samo jak starszy RK-67, ma zakres pomiarowy zaczynający się od 0,1 mR/h (1 µSv/h), czyli 10-krotności tła naturalnego, ale wykazuje wystarczającą czułość dla pomiarów mało aktywnych źródeł (szkło uranowe, związki potasu itp.). Na najniższym zakresie można nawet usłyszeć pojedyncze impulsy od tła naturalnego, które powodują jedynie nieznaczne drgania wskazówki.
RK-67-3 ma przewagę nad starszą wersją w postaci nieco bardziej nowoczesnej i mniej zużytej elektroniki - jego poprzednik, RK-67 był produkowany od 1968 r., zatem egzemplarze z najwcześniejszych partii mają już 50 lat! Zaletą miernika jest też duża podaż na rynku (do chwili obecnej 12 szt.), przystępna cena (100-200 zł) oraz możliwość kalibracji w CLOR i innych placówkach. Śmiało można go polecić do terenowych poszukiwań czy na wycieczki do Czarnobyla, o ile oczywiście macie siłę ciągle trzymać wciśnięty przycisk.
Fabryczną instrukcję można pobrać ze strony Polon-Alfa [LINK], niestety nie ma w niej schemat, dysponuję jedynie schematem do pierwszej wersji.

----------------------------------------------------------------
* kieszonkowy sygnalizator przekroczenia dawki opracowano w 1974 r., ale atest CLOR uzyskał dopiero w 1980 r., chyba że w dokumentacji występują rozbieżności

Dozymetr DKS-04

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=2&topic=25&p=5

Dozymetr DKS-04 wyglądem przypomina popularną "Biełłę", ale na obudowie i wyświetlaczu podobieństwa się kończą. W rzeczywistości są to zupełnie różne dozymetry. Przede wszystkim DKS-04 jest starszą konstrukcją, na rynku są egzemplarze wyprodukowane jeszcze w 1986 r., Biełła zaś była produkowana głównie w 1991 i 1992 r. Najstarsze wersje  Biełły, sygnowane "Biełła-I", z  lat 1989-1990, mają taką samą obudowę jak DKS-04, zatem można uznać następującą kolejność modeli: DKS-04, Biełła-I, Biełła DBG-01i - na poniższym zdjęciu od lewej:

W finalnej wersji Biełły zrezygnowano z klipsa do paska i zmieniono osłonę głośniczka oraz dodano ucho do smyczy. Pozostawiono 3 otworki do podłączenia aparatury kontrolnej (multimetr i oscyloskop), tylko pozbawiono je opisu.

Miernik różni się od Biełły także zastosowanym licznikiem G-M, posiadaniem sygnalizacji progowej przekroczenia dawki, zakresem pomiarowym jak również sposobem zasilania. Zacznijmy od najważniejszej różnicy.

DKS-04 wykorzystuje miniaturowy licznik G-M typu SBM-21, umieszczony w 1,5 mm osłonie z kadmu, która pozwala na pomiar również promieniowania neutronowego. Kadm pochłania neutrony, emitując kwant gamma, zliczany przez licznik G-M. Osłona tuby ma pionowe i poziome nacięcia grubości 0,6 mm dla wyrównania charakterystyki energetycznej. 

Licznik przed zamontowaniem wygląda tak, zakresem pomiarowym i wymiarami nieco przypomina naszą DOI-30:

Od samego korpusu licznika osłona z kadmu jest odizolowana 0,4 mm plastikiem, a czoło licznika dodatkowo pokryte cerezyną dla zabezpieczenia przed wilgocią. Licznik w osłonie znajduje się naprzeciw kratki we frontowej części obudowy, blisko lewej krawędzi. Pionowa i pozioma strzałka wskazują środek układu pomiarowego. Odsłonięcie licznika sprawia, że DKS-04 oprócz promieniowania gamma mierzy też silniejsze promieniowanie beta (>0,5 MeV). 

Co ciekawe, instrukcja podaje pomiar gęstości strumienia neutronów termicznych na początku wyliczenia zastosowań, następnie dopiero wymienia promieniowanie rentgenowskie, gamma i beta.

Miernik wyposażono też w opcję sygnalizacji przekroczenia progu nagromadzonej dawki. Próg sygnalizacji można ustawić co 1 mR, progów jest łącznie 4096. Głośność sygnału dźwiękowego mierzona 5 mm od obudowy wynosi 95 dB.

Zakres pomiarowy mocy dawki DKS-04 zaczyna się od 0,1, a kończy na 999,9 mR/h, czyli prawie 1 R/h (10 mSv/h). Energia mierzonego promieniowania gamma i rentgenowskiego zawiera się w przedziale 0,05-3 MeV. Przekroczenie zakresu 999,9 mR/h powoduje emitowanie 4-sekundowych dźwięków. Krótki (do 2 min.) wzrost mocy dawki do 100 R/h jest sygnalizowany za pomocą diody i dźwięku. Porównajmy to z roczną dawką od wszystkich źródeł w Polsce, która wynosi ok. 3 mSv, zaś maksymalna dodatkowa dawka dla osób nienarażonych zawodowo to 1 mSv. 

DKS-04 ma prawie najwyższy zakres spośród kieszonkowych radiometrów produkcji poczarnobylskiej. Przypomnijmy, typowa Biełła ma 9,99 mR/h, jej nowsza wersja DBGB-01N 99,99 mR/h, Sinteks i DBG-06T tyle samo, MS-04B Expert 50 mR/h, Polaron 20 mR/h, Sosna 10 mR/h, Poisk-2 15 mR/h. Wyższy zakres ma tylko DRG-01T i DRG-01T1 - aż do 100 R/h - ale to odosobniony przypadek. Jeśli oczywiście znacie inne mierniki z tak wysokim zakresem, proszę o wiadomość. Tymczasem zerknijmy na wykonany w Rosji pomiar źródła kontrolnego od radiometru DP-12 - wynik osiąga 3/4 maksymalnego zakresu pomiarowego:

Czas pomiaru wynosi 3-5 s,  po czym wynik wyświetlany jest też 3-5 s i pomiar zaczyna się od nowa.  Przy tak krótkim czasie pomiaru występuje duży rozrzut wyników przy niższych mocach dawki, ale nie miernik jest przeznaczony głównie do pomiaru wysokich natężeń promieniowania, przy których taki czas jest wystarczający. Pomiar mocy dawki i nagromadzonej dawki odbywa się permanentnie, ale sygnalizacja przekroczenia każdego 1 mR nagromadzonej dawki działa tylko przy przestawieniu przełącznika rodzaju pracy w położenie "porog". Dawkę można odczytać przyciskiem "kontr - doza", służącym też do testowania baterii. Maksymalna nagromadzona dawka to 4096 mR, co by wymagało przebywania przy zegarze lotniczym z dużą ilością farby radowej przez 1000 h, albo we wnętrzu chwytaka ze Strefy przez 82 godziny.

Zasilanie dozymetru odbywa się z 7 akumulatorków D-0,1 w specjalnej zamykanej tulejce z mlecznego plastiku. Akumulatorki te stosowano m.in. w popularnych latarkach "Helios", ładowanych w kontakcie. W Polsce podobne były używane do radiotelefonów produkcji Unitra-Warel.

Akumulatorki te są najsłabszym elementem dozymetru. Często tracą styk między sobą przez nagromadzenie śniedzi na obudowach wskutek działania wydobywających się z nich substancji chemicznych. W moim egzemplarzu każdy naładowany akumulatorek dawał SEM 1,36 V, ale zestaw... 0,6 V. Dopiero przeczyszczenie i solidne dociśnięcie w pojemniczku rozwiązało problem.  Załadowanie wszystkich pastylek do tulejki tak, by zachować biegunowość, to osobny problem i dobra szkoła cierpliwości. Należy też pilnować właściwego styku zestawu akumulatorków z kontaktami w przedziale baterii, gdyż czasem nawet lekkie przesunięcie zestawu utrudnia pracę dozymetru. 

Ładowanie akumulatorków odbywa się przez wsunięcie dozymetru w ładowarkę sieciową postawioną pionowo. Styki znajdują się na bokach obudowy, bliżej tylnej krawędzi, dlatego nie da się dozymetru wstawić odwrotnie.

Akumulatorki powinno ładować się 12-15 godzin, choć początkowo nie radzę tak długo ładować z racji ich znacznego nagrzewania się. Warto przed ładowaniem oczyścić obudowy i sprawdzić kontakt między poszczególnymi akumulatorkami, by zmniejszyć opór elektryczny.

Ładowarka akumulatorków (zariadnoje ustrojstwo) umieszczona jest w osobnej przegródce styropianowego opakowania fabrycznego zestawu dozymetru. Czas pracy na akumulatorkach jest krótszy niż na bateriach, jednak akumulatorki można wielokrotnie ładować, co per saldo bardziej się opłaca.

Zasilanie możliwe jest też z typowej baterii F22 9 V lub odpowiadającego jej akumulatorka (radzieckie oznaczenie akumulatorka - 7D-0,1) przez specjalną przystawkę, nasuwaną na dolny koniec obudowy dozymetru. Zwiększa ona nieco gabaryty miernika, jednak eliminuje problem z niekontaktującymi pastylkami.

Niestety w moim zestawie nie było tego bardzo przydatnego udogodnienia, skazany jestem więc na kaprysy akumulatorków D-0,1. Póki co działają, choć wyprodukowano je w 1989 r. i najprawdopodobniej od tego czasu nie były ładowane (kupiłem fabrycznie nowy dozymetr z wyposażeniem). Według instrukcji moc pobierana przez dozymetr wynosi 10 mW bez promieniowania przekraczającego tło. Czas pracy DKS-04 na akumulatorkach nie mniej niż 12 h, zaś przy braku promieniowania poza tłem (przyjęto 50 µR/h = 0,05 mR/h = 0,5 µSv/h) aż 100 h. Waga samego miernika 0,25 kg. W komplecie znajduje się zapasowy bezpiecznik do ładowarki akumulatorków oraz foliowy pokrowiec, chroniący dozymetr przed skażeniem.

Wszystkie elementy zapakowane są w cienki pergamin oraz mają etykietki z numerami, odnoszącymi się do pozycji w spisie skompletowania: 

***

Wcześniejszą wersją był indykator DRS-01, o mniejszej obudowie, pozbawionej wyświetlacza, sygnalizujący lampką i dźwiękiem przekroczenie 6 progów między 3 a 33 mR/h. DRS-01 korzystał z tych samych przystawek zasilających co DKS-04.

 Porównanie charakterystyk obu mierników:

Przeznaczenie dozymetru, zgodnie z fabryczną instrukcją, to instytuty naukowo-badawcze oraz inne miejsca, gdzie stosuje się promieniowanie jonizujące. Nie jest to zatem dozymetr do codziennego użytku (bytowoj), tak jak Biełła, Master, Polaron czy Sosna. Wskazuje na to chociażby bardzo wysoki zakres pomiarowy, jak również możliwość pomiaru strumienia neutronów, z którym trudno mieć styczność w codziennym życiu. Jego zastosowanie w warunkach domowych jest ograniczone do silnie aktywnych źródeł wymagających szybkiego pomiaru, np. zegarów lotniczych. Może też być stosowany do pomiaru nagromadzonej dawki przy poruszaniu się w rejonach o podwyższonym tle (Kowary, Strefa, reaktor w Świerku). W tej drugiej roli lepiej jednak sprawdzi się nasz krajowy Radiatex MRD-2, mający funkcję logowania pomiaru oraz współpracy z komputerem.

***

Na sam koniec pozostaje pytanie Czemu tego dozymetru nie ma w Polsce? Po części przez zastosowanie - bardziej naukowe niż codziennego użytku (które były oznaczane w instrukcjach i na obudowach bytowoj), po drugie - przez produkcję przed upadkiem ZSRR. Zanim Rosjanie zaczęli przyjeżdżać na nasze bazary (Stadion X-lecia w Warszawie), większość dozymetrów się rozeszła, a potem weszły Biełły i Polarony z nowszej produkcji. Podejrzewam też, że wyprodukowano mniej egzemplarzy niż np. Biełły czy Mastera. Jak dotąd nie spotkałem się na polskim rynku z ani jednym egzemplarzem, choć za wschodnią granicą jest ich sporo i często w świetnym stanie, w przeciwieństwie do zajechanych Polaronów, Biełł i Sosen.