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.
Dozymetr ten jest rozwinięciem modelu GMV-2, który omawiałem niedawno. Różnice sprowadzają się do większego wyświetlacza, wykonanego w technologii TFT zamiast LED. Oprócz bieżącej i średniej mocy dawki wyświetla on także histogram, ukazujący zmiany tych wartości w czasie, a także czas trwania pomiaru.
W komorze baterii dodano drugi akumulatorek, aby zrównoważyć zwiększony pobór prądu. Na przednim panelu mamy dodatkowy przycisk, umożliwiający zapauzowanie histogramu, analogicznie jak w BR-9B czy BR-6. Licznik GM tego samego typu (M4011), podobnie jak obudowa, zatem czułość i czas reakcji na zmiany mocy dawki są takie same. Cena jest niewiele wyższa niż podstawowego modelu - 220 zamiast 150 zł.
Niestety kupiony przeze mnie egzemplarz miał wadę fabryczną - po krótkim czasie pracy wyświetlacz zaczynał migotać na biało albo pokrywał się czarnymi prostokątami, choć miernik nadal wykonywał pomiar.
Wyłączenie i odczekanie kilku minut przywracało normalne funkcjonowanie, niestety na krótko. Zgłosiłem więc reklamację, załączając zdjęcia uszkodzonego wyświetlacza oraz filmik ukazujący, że problem występuje po chwili od włączenia. Reklamacja została uwzględniona i po darmowym odesłaniu InPostem bez problemu otrzymałem zwrot środków.
Mam nadzieję, że mój przypadek był jednostkowy i inne egzemplarze nie sprawiają takich problemów, jednak w razie podobnych niesprawności polecam reklamację, popartą udokumentowaniem wady. Nie zalecam za to samodzielnych napraw - szanse powodzenia w tego typu sprzęcie są niewielkie, a tracimy gwarancję i możliwość zwrotu. To nie Polaron czy RK-67, w których większość defektów naprawimy mając do dyspozycji lutownicę i multimetr.
Ten przyrząd bardzo przypomina wspomniany już radiometr KRB-1, który służył do pomiarów skażeń emiterami alfa oraz beta. Zastosowano w nim jednak zupełnie inną sondę pomiarową, gdyż jego głównym przeznaczeniem jest pomiar mocy dawki promieniowania gamma w bardzo szerokim zakresie.
Z lewej KDG-1, z prawej KRB-1, przyrządy różnią się tylko głowicą sondy i wyskalowaniem podziałki (źródło).
Można chyba stwierdzić, że jest to miernik o najszerszym zakresie pomiarowym, jaki był produkowany w ZSRR. Otóż zakres ten zaczyna się od 0,1 mR/h (1 µSv/h), a kończy na... 1000 R/h (10 Sv). Dla porównania, pokładowy rentgenometr DP-3B miał zakres do 500 R/h, tak samo jak i nasz rentgenoradiometr DP-75, czy czeski IT-65. W rentgenometrze D-08 zakres kończył się na 300 R/h, zaś w serii DP-5 i DP-66 - na 200 R/h. Przypomnę, że dawka śmiertelna LD50/30 to ok. 400 R (4 Sv).
KDG-1 był praktycznie jedynym miernikiem, który mógł mierzyć natężenie promieniowania na początku katastrofy czarnobylskiej, a i to jedynie w pewnej odległości od płonącego reaktora. Pamiętajmy, że w bezpośrednim sąsiedztwie IV bloku moc dawki zaraz po eksplozji wynosiła aż 12000 R/h (120 Sv/h) i nie wytrzymałby jej żaden miernik. Jedynym sposobem byłoby osłonięcie detektora grubą warstwą żelaza, ołowiu lub betonu, a następnie pomnożenie otrzymanego wyniku przez krotność osłabienia w danym materiale:
Wracając do naszego miernika, to wykorzystuje on dwa liczniki G-M. Do trzech najniższych zakresów służy dobrze nam znany STS-5 (lub odpowiednik) umieszczony w głowicy sondy pomiarowej, zaś do wyższych szklany licznik cylindryczny SI38G, zamontowany w nasadzie wspomnianej głowicy. Na poniższym schemacie można łatwo rozpoznać oba detektory:
Skala KDG-1 ma dwie podziałki o tym samym zakresie od 0,05 do 1 z podziałką co 0,05 - górna jest liniowa, dolna półlogarytmiczna, stąd też pewne przesunięcie tych samych wartości względem siebie. Dolna podziałka, z grubszymi cyframi, służy do pomiaru na zakresach 1000 R/h i 100 mR/h, zaś górna na wszystkich pozostałych.
Zakresy pomiarowe wyglądają następująco:
0,1 - 1 mR/h (1 - 10 µSv/h)
1 - 10 mR/h (10 - 100 µSv/h)
10 - 100 mR/h (100 - 1000 µSv/h)
0,1 - 1 R/h (1 - 10 mSv/h)
1 - 10 R/h (10 - 100 mSv/h)
10 - 100 R/h (0,1 - 1 Sv/h)
100 - 1000 R/h (1 - 10 Sv/h)
Przełącza się je obrotowym przełącznikiem z boku pulpitu pomiarowego, który powoduje obrót dodatkowej skali z podaną najwyższą wartością danego zakresu. Dwa zakresy, na których dokonujemy odczytu z dolnej skali (półlogarytmicznej), mają pogrubione cyfry:
Pokrętło zakresów służy też do włączania kolejnych trybów niezbędnych do uruchomienia przyrządu (ustawienie zera, kontrola zasilania), o których wspomnę w dalszej części wpisu.
Skala i wskaźnik zakresu pokryte są farbą okresowego świecenia, brak niestety żaróweczki, pozwalającej naświetlić skalę bez pomocy zewnętrznego źródła światła.
Oprócz pomiaru mocy dawki gamma KDG-1 umożliwia także indykację aktywności beta (>400 keV), jeśli strumień cząstek ma odpowiednią gęstość - powyżej 600 rozp./min*cm2. Używa się w tym celu jednego z trzech najniższych zakresów pomiarowych i otwiera obrotową przesłonę sondy.
Okienko pomiarowe jest dość małe, a do tego zabezpieczone grubą folią, która pochłania sporą część promieniowania, szczególnie niskoenergetycznego.
Tym niemniej, pomiar łącznej emisji beta+gamma jest przydatną funkcją, czyniącą z przyrządu rodzaj rentgenoradiometru - można nim mierzyć wysokie i niskie dawki gamma oraz skażenia beta. Niestety w radzieckiej nomenklaturze nie ma jednoznaczności: rentgenoradiometry DP-5 opisywane są jako rentgenometry (rentgenmetr), a KDG-1 występuje po prostu jako dozymetr (dozimetr) - vide oryginalna instrukcja:
Tyle tytułem wstępu, przejdźmy do obsługi. Przyrząd włączamy ustawiając pokrętło zakresów na pozycji "WKL", a po upływie minuty gałką na położenie "ust.nulja" i osobnym potencjometrem ustawiamy wskazówkę na zero. Następnie po przekręceniu przełącznika zakresów w położenie "prob.pit." odbywa się test zasilania - wskazówka powinna znaleźć się na prawo od trójkącika pośrodku skali.
W przeciwnym wypadku akumulatorki trzeba naładować, stosując "zarjadnoje ustrojstwo" ZUK-3. Z uwagi na charakterystykę akumulatorków niklowo-kadmowych zabroniona jest eksploatacja dozymetru przy rozładowaniu poniżej normy.
Jeśli napięcie zasilania jest w normie, można przystąpić do kontroli wskazań. Na zakresie "100 mR/h" należy otworzyć osłonę okienka pomiarowego i przystawić źródło kontrolne. Wynik powinien zgadzać się z wartością podaną w karcie badania dozymetru. Jeśli wykonaliśmy z powodzeniem wszystkie powyższe czynności, możemy przystąpić do pomiarów. Zaczynamy od najwyższego zakresu, a jeśli wychylenie wskazówki jest mniejsze niż 0,1 skali, schodzimy na niższy zakres. Pamiętajmy, że w przyrządach wskazówkowych dokładność największa jest przy 2/3 zakresu skali. Reset wyniku odbywa się gumowym przyciskiem "sbros." umieszczonym z prawej strony skali.
Skróconą instrukcję obsługi przymocowano do przedniego panelu miernika, choć jest to bardziej zbiór najważniejszych parametrów i zaleceń eksploatacyjnych:
zakres pomiaru 0,1 mR/h - 1000 R/h
przed pomiarem w położeniu ust.nulia ustawić wskazówkę na zero
jeśli w położeniu prob.pitanija wskazówka przesuwa się na lewo od znaku trójkąta - wymienić akumulator
okresowe sprawdzanie wskazań przeprowadzać za pomocą kontrolnego źródła beta-aktywnego
Działanie KDG-1 w trybie łącznego pomiaru promieniowania beta+gamma (a także samej emisji gamma) można obejrzeć na poniższym filmie - jak widać, czas reakcji jest dość powolny, nawet przy silnych źródłach:
Według fabrycznej specyfikacji czas ustalania się wyniku wynosi aż 100 s (!). Jak słusznie stwierdził użytkownik forum RHBZ, przy poziomach promieniowania bliskich końca zakresu (1000 R/h) zdążymy "nałapać" 30 R zanim wynik pomiaru się ustali.
Długi czas ustalania wyniku jest o tyle niezrozumiały, że jak wiadomo, im wyższa moc dawki, tym szybciej można uzyskać miarodajny pomiar. Stąd też w większości dozymetrów stała czasu jest coraz krótsza na kolejnych coraz wyższych zakresach. Podobnie w dozymetrach przelicznikowych, jak np. Sinteks, czas pomiaru na wyższych zakresach jest krótszy niż na niższych.
***
Sonda pomiarowa wyposażona jest w teleskopowy wysięgnik o 3 segmentach, umożliwiający pomiar z odległości.
Jak wiemy z prawa odwrotnych kwadratów, dwukrotne zwiększenie odległości zmniejsza moc dawki czterokrotnie - czyli jeżeli w odległości 1 m od źródła zmierzymy 1000 R/h, to z 2 m "zaledwie" 250 [szybki kalkulator - LINK].
Wysięgnik sondy nie ma żadnych zacisków blokujących, po prostu chwytamy głowicę i wysuwamy, pilnując by kabel mógł się przewlekać przez otwór w rękojeści. Analogicznie go składamy.
Sama głowica sondy jest mniejsza i lżejsza niż sondy z przyrządów serii DP-5 - wykonano ją z z bakelitu, a nie z grubej blachy, co przekłada się na wygodniejsze prowadzenie podczas pomiarów:
Sondę możemy odłączyć od pulpitu pomiarowego, odkręcając najpierw nakrętkę, trzymającą wtyk w gnieździe - ułatwia to transport i przechowywania miernika:
KDG-1 wykonano w standardach odporności na warunki wojny jądrowej. Zachowuje zdolność do pracy przy narażeniu na strumień neutronów o gęstości 10^11 cząstek/s*cm2 o energii powyżej 0,1 MeV. Można go bez szkody potraktować mocą dawki gamma do 10^8 R/s. W przedruku instrukcji na forum RHBZ występuje zapis 108 R/s, ale raczej chodzi o 10^8 R/s, tak jak w przypadku zapisu gęstości strumienia neutronów (oryginalnie było 1011, czyli bardzo niska wartość, dla porównania w reaktorze "Maria" strumień wynosi 10^14, zaś "Ewa" oferowała przy pełnej mocy 2x10^13 neutronów/s*cm2).
Zasilanie KDG-1 odbywa się z 3 akumulatorków niklowo-kadmowych NKGC-1D połączonych szeregowo i umieszczonych w specjalnym pojemniku. Jest on skręcany na 3 śruby z długim gwintem.
Napięcie całego zestawu powinno zawierać się między 3 a 4 V. Akumulatorki można zastąpić zwykłymi bateriami AA, tylko trzeba je przedłużyć za pomocą 2-3 metalowych podkładek.
Spotkałem się z zastępowaniem oryginalnych akumulatorków przez podpiętą na zewnątrz baterię płaską 3R12 4,5 V. Ma ona większą pojemność niż komplet 3 paluszków AA, co jest bardzo istotne wobec deklarowanego wysokiego poboru prądu przez ten miernik (45 mA bez obecności źródła promieniowania, 55 mA przy pomiarze).
Inną opcją jest użycie koszyczka na 3 paluszki AA, wówczas nie będziemy musieli rozkręcać pojemnika na akumulatorki, aby wymienić baterie.
Pojemnik z akumulatorkami umieszczamy zgodnie z oznaczeniem biegunów przy stykach wewnątrz komory:
Możemy go włożyć odwrotnie (!), ale wówczas dozymetr po prostu nie zadziała. Komora baterii jest zakręcana na 4 wkręty i uszczelniania uszczelką.
Przyrząd przechowywany jest w solidnej skrzyni, w której zarówno pulpit, jak i sondę mocują specjalne obejmy. Pulpit podczas pracy jest chroniony przez gumowy futerał, amortyzujący uderzenia:
W takich samych skrzyniach przechowywany jest również bliźniaczy KRB-1.
Sam przyrząd jest bardzo ciekawą konstrukcją, której pełnych możliwości lepiej nie mieć okazji wykorzystać. Na szczęście może też służyć jako przenośny radiometr beta-gamma do poszukiwania źródeł w terenie z racji długiej, wygodnej sondy i czułego licznika STS-5, który sprawdził się w wielu innych dozymetrach. Wadą jest dość powolna reakcja na wzrost poziomu promieniowania i długi czas ustalania się wyniku, a także brak dźwięku impulsów.
Niestety przyrząd jest dostępny tylko na zagranicznych portalach aukcyjnych, głównie w Ukrainie i Rosji, a i to w niewielkiej liczbie egzemplarzy. Mój egzemplarz sprowadziłem z... Indii.
Miernik opisałem raczej w charakterze ciekawostki i weterana akcji likwidacyjnej po katastrofie w Czarnobylu. Przy czym akurat udział miernika w Czarnobylu był raczej incydentalny - na archiwalnych zdjęciach nie udało mi się go doszukać, wszędzie królowały DP-5 w wersji B i W.
Kolejny chiński dozymetr z Aliexpress, ale z nieco wyższej półki niż omawiane ostatnio JMV-2 czy LR-4011. Konstrukcja ta częściowo eliminuje wady tańszych mierników, choć niestety nadal sporo brakuje jej do ideału.
Miernik wykorzystuje typowy chiński szklany licznik G-M typu M-4011, teoretycznie zbliżony parametrami do SBM-20. Licznik ten z racji szklanej ścianki jest nieco mniej czuły na najsłabsze promieniowanie oraz ma dłuższy czas reakcji niż metalowe liczniki SBM-20, STS-5 i BOI-33. Nazwanie go "odpowiednikiem" tych liczników jest trochę na wyrost, ale cóż, reklama dźwignią handlu.
Detektor umieszczony jest po przekątnej obudowy, tak samo jak w BR-6 i LR-4011. Dostęp niskoenergetycznego promieniowania zapewnia 11 otworków o średnicy 2,5 mm, wywierconych naprzeciw licznika.
Dzięki temu FS-2011 mierzy łączną moc dawki promieniowania beta i gamma, które jest w stanie przedostać się do detektora, czyli należy do najpowszechniejszej obecnie "szkoły" konstruowania dozymetrów. Układ taki ma wady i zalety, o czym będę jeszcze pisał.
Pomiar odbywa się w µSv/h, a zakres pomiarowy zaczyna się od 0,01 µSv/h, a kończy już na 100 µSv/h. W normalnych warunkach trudno go przekroczyć, chyba że pokażemy mu skalę od DP-63, wtedy po osiągnięciu końca zakresu zacznie zliczać od zera.
Dozymetr wskazuje zarówno bieżącą moc dawki, jak również średnią z ostatnich 5 minut, co jest przydatne do dokładniejszych pomiarów, przy słabych źródłach, ustalaniu tła naturalnego itp. Średnia jest liczona z 5 minut, co jest długim okresem, w większości chińskich dozymetrów jest zwykle liczona z 50 s (wyjątek to BR-6 z czasem 8-minutowym). Obie wartości widzimy na wyświetlaczu LCD, niestety nie są podpisane, ale nietrudno się domyślić, która jest która:
Im dłużej trwa pomiar, tym bardziej obie wartości zbliżają się do siebie. Poniżej pomiar lampy ceramicznej z polewą uranową po 15 minutach, różnica jest w granicach błędu pomiarowego miernika, wynoszącego +/- 15 %:
Na wyświetlaczu widzimy też inne parametry - stopień naładowania baterii, włączenie dźwiękowej sygnalizacji impulsów, bieżący czas w formacie 24h i wartość ustawionego progu sygnalizacji (pod zegarem). Podświetlenie wyświetlacza działa tylko przez chwilę po włączeniu, możemy je też włączyć na okres 6 sekund, naciskając na krótko włącznik.
Dolna krawędź okienka na wyświetlacz nieco zachodzi na cyfry, choć nie utrudnia bardzo odczytu. Sam wyświetlacz jest umieszczony znacznie poniżej osłaniającej go plastikowej elastycznej folii. Dzięki temu nie uszkodzimy go łatwo od przypadkowego uderzenia w okienko.
.
Funkcja alarmu progowego nie ma tej irytującej wady tańszych mierników, jakim jest mała liczba progów do wyboru (zwykle 4) oraz za niska wartość najwyższego progu (najczęściej 5 µSv/h). Tutaj możemy wybrać spośród 9 wartości: 0,5 - 1 - 1,5 - 2 - 2,5 - 5 - 10 - 50 - 100 µSv/h. Opcji zupełnego wyłączenia sygnalizacji niestety nie ma, ale jak ustawimy 100 µSv/h, to nieprędko się ona włączy. Jeśli jednak się uruchomi, będziemy mieć "dyskotekę" - dozymetr wydaje przerywane piski o dużej częstotliwości i miga podświetleniem wyświetlacza, choć to akurat można wyłączyć w opcjach, wówczas alarm tylko hałasuje. Brak jest możliwości resetu alarmu, zatem będzie wył aż moc dawki spadnie lub wyłączymy dozymetr.
Obsługa miernika odbywa się za pomocą 5 klawiszy membranowych na przednim panelu:
Ó - włącznik zasilania, przy długim naciśnięciu włącza lub wyłącza przyrząd, krótkie wciśnięcie podczas pracy dozymetru włącza podświetlenie wyświetlacza na 6 sekund
Menu/OK - wejście do menu i zatwierdzanie pozycji
kursory - nawigacja w menu
>|| - w ekranie głównym włącza dźwięk sygnalizacji impulsów, w menu ustawień przenosi o poziom wyżej
W menu ustawień mamy następujące pozycje:
setting unit - teoretycznie pozwala na wybór jednostki pomiaru, choć dostępne są tylko µSv/h
sampling time - czas uśredniania pomiaru (3 - 30 - 60 s)
setting alarm - wybór progu alarmu
system clock - ustawienie daty i godziny
alarm mode - rodzaj alarmu: sam dźwięk lub dźwięk i błyskanie wyświetlacza
setting disp. - ustawienia wyświetlacza: język (angielski lub chiński) i kontrast
Niestety zabrakło funkcji zliczania łącznej dawki przyjętej przez przyrząd. Jest ona bardzo istotna dla ustalenia narażenia na promieniowanie jonizujące, szczególnie podczas przebywania w warunkach podwyższonego poziomu promieniowania. Z tego co obserwuję, opcja ta jest często pomijana we współczesnych przyrządach, niezależnie od ich ceny. Nie ma jej tani chiński LR-4011 i rosyjski Rodnik 3, za to występuje w bardzo tanim JMV-2 i droższym KB-4011 czy rosyjskich Soeks 112 i 01M.
Parametry użytkowe dozymetru stoją na dobrym poziomie. Czas reakcji na wzrost mocy dawki jest dość szybki, choć mógłby być szybszy. Przy ceramice uranowej dającej 50 µSv/h na Polaronie wynik wzrasta o 0,3 µSv/h na sekundę, przy bardzo aktywnej (160 wg Polarona) skacze o 0,6 µSv/h na sekundę, zaś przy zegarach lotniczych o 2-4 µSv/h na sekundę. Oznacza to niestety długie czekanie na ustabilizowanie się pomiaru, nawet jeśli aktywność jest duża. Spadek wyniku po odsunięciu źródła jest szybki, jeśli rozpoczyna się od wartości rzędu dziesiątek µSv/h, przy pojedynczych opada bardzo wolno, lepiej wtedy po prostu ponownie uruchomić dozymetr.
Wykonanie jest przyzwoite, choć plastik nie jest najgrubszy. Połówki są dobrze spasowane, nic nie trzeszczy, wyświetlacz umieszczono znacznie poniżej ochronnej folii, nie uszkodzimy go więc zbyt łatwo. Poza otworkami nad licznikiem G-M brak też jakichkolwiek szczelin, zatem po zaklejeniu tych otworków przezroczystą taśmą klejącą mamy przyrząd łatwy w dekontaminacji i praktycznie kroploszczelny. Dozymetr dobrze leży w dłoni dzięki wyżłobieniom na palce na bocznych krawędziach, jednocześnie jest na tyle płaski, że łatwo zmieści się w kieszeni.
Zasilanie odbywa się z 2 baterii lub akumulatorków rozmiaru AA. Tym razem nie przewidziano możliwości ładowania akumulatorków w dozymetrze za pośrednictwem portu USB. Niewielki pobór prądu przez wyświetlacz LCD powinien zapewnić długi czas pracy na jednym komplecie baterii. Niestety instrukcja nie podaje tej informacji.
Skoro jesteśmy już przy instrukcji, to zawiera ona również podstawowe wiadomości z zakresu dozymetrii i ochrony radiologicznej. Niestety mój egzemplarz ma wyłącznie chińską wersję językową, ale na podstawie widniejących w niej wartości liczbowych wnioskuję, że wspomina o stałej jonizacyjnej i czasie połowicznego rozpadu. Podaje też przeliczniki jednostek aktywności promieniotwórczej oraz grubości osłon osłabiających promieniowanie Cs-137, Ir-192 i Co-60 o połowę i do 1/10.
Przyrząd występuje w kilku wersjach obudowy, różniących się kształtem i kolorem, ale wyświetlacz, układ przycisków i wycięcia na licznik G-M zdradzają, że jest to ten sam przyrząd.
Wersja FS-2011+ jest wyposażona w funkcję zliczania łącznej dawki, której tak brakowało w omawianym modelu FS-2011. Wartość ta, podawana w mSv, wyświetlana jest w prawym górnym rogu wyświetlacza, pod wskaźnikiem poziomu baterii.
Na koniec jedna z reklam przyrządu, ukazująca w tle... żuraw pompowy, tzw. kiwon, używany do wydobycia ropy naftowej. Jest to jeszcze bardziej absurdalne niż używanie dozymetru do pomiaru pola elektromagnetycznego od anten telefonii komórkowej:
Podsumowując, jest to jeden z lepszych dozymetrów dostępnych obecnie na Aliexpress, choć niestety jest też droższy niż konkurencja. Jego głównym rywalem jest KB-4011, mający przewagę w szybszym resecie wyniku i obecności pomiaru łącznej dawki oraz histogramu, jednakże wyposażony jest on w mniej progów sygnalizacji oraz uboższe ustawienia. Z kolei nad LR-4011 góruje solidniejszym wykonaniem, nad BR-9B i JMV-2 większą czułością. Jest też najbardziej szczelny ze wszystkich tych przyrządów, co przydaje się przy pracy w terenie.
Nasycenie targowisk ceramiką uranową ulega znacznym fluktuacjom w ciągu roku. Zwykle występują nagłe, pojedyncze "wysypy" na stoiskach z wszelakimi naczyniami i bibelotami sprowadzanymi zza zachodniej granicy. Trafiają się wtedy liczne elementy od tych samych zestawów, głównie z niemieckich wytwórni Jasba, Strehla itp. Po przebraniu co ciekawszych obiektów następuje okres nieurodzaju, przerywany z rzadka znaleziskami na indywidualnych stoiskach.
Z niedawnego "wysypu" ceramiki w holenderskim stylu Gouda pochodzi ta oto lampa, która mocą dawki przebija nieco nawet ostatniego rekordzistę, czyli talerz Strehla 712 [LINK].
Jej pomarańczowy kolor rzucał się w oczy z daleka, a aktywność zmierzona z odległości 1 metra momentalnie przekroczyła pierwszy zakres w RKP-1-2. Zapowiadało to ciekawe wyniki pomiarów, do których przystąpiłem w domu. Doskonale ilustrują one rolę kompensacji energetycznej licznika G-M i zawyżanie pomiaru przez niskoenergetyczne promieniowanie gamma oraz emisję beta. Pomiary przeprowadzono w najbardziej aktywnym punkcie lampy zaznaczonym samoprzylepną karteczką, w pozostałych miejscach wyniki były mniejsze o 20-40 %. Poniżej przykładowe wyniki uzyskane najbardziej reprezentatywnymi dozymetrami, jakie posiadam:
A tutaj pomiary wszystkimi moimi przyrządami, podzielone wg detektorów stosowanych w tych miernikach.
Dozymetry na 2 metalowych licznikach cylindrycznych SBM-20:
ANRI Sosna - 130/0,68 µSv/h
Pripyat - 167/0,7 µSv/h
Dozymetry z pojedynczym licznikiem SBM-20 lub odpowiednikiem:
RK-67 - 160 µSv/h
Soeks Ecovisor F4 - 54 µSv/h
Radiatex MRD-2 - 32 µSv/h
Dozymetry z okienkowym licznikiem SBT-10A o grubości okienka mikowego 2 mg/cm2:
EKO-C 22/88 µSv/h (330/+999 cps)
EKO-1 - 9,5/121 µSv/h
Dozymetry na szklanym liczniku cylindrycznym M-4011:
FS-2011 - 30 µSv/h
Dozymetry na miniaturowym szklanym liczniku cylindrycznym DOI-80:
RK-21-2 - 0,006 mGy
RK-21-1-C -0,012 mGy
RKP-1-2 - 120 µGy/h (w trybie pomiaru mocy dawki wykorzystuje tylko środkowy z trzech metalowych liczników cylindrycznych typu SBM-19, STS-6 lub BOI-53)
W trybie pomiaru aktywności, w którym pracują wszystkie 3 liczniki, RKP-1-2 wykrywa tą lampę z odległości 2 metrów. Wskazania stale przekraczają tło naturalne (4 cps) o jakieś 2-3 cps. Nie stanowi to oczywiście żadnego zagrożenia dla zdrowia, taki sam wzrost wskazań można uzyskać za pomocą granitowej posadzki.
Powyższe wyniki rzędu 160 µSv/h mogą wyglądać groźnie, szczególnie jeśli porównamy je do tła naturalnego (0,10-0,20 µSv/h). Pamiętajmy jednak o konieczności właściwej interpretacji tych pomiarów. Przede wszystkim w/w mierniki mierzą łączną moc dawki promieniowania gamma i beta. Te dwa rodzaje promieniowania znacznie różnią się przenikliwością i szkodliwością biologiczną. Jeśli wyekranujemy promieniowanie beta, zakładając specjalny filtr lub zwracając sondę pomiarową drugą stroną w kierunku źródła, wówczas wynik znacząco spadnie. Wtedy miernik będzie mierzył samą emisję gamma, która jest najbardziej szkodliwa. W przypadku omawianej lampy moc dawki samego promieniowania gamma wynosi jedynie 0,68 µSv/h. Cała reszta "wysokiego" wyniku to zarówno promieniowanie beta, jak również niskoenergetyczna emisja gamma z uranu naturalnego, na którą nieskompensowany licznik Geigera jest znacznie bardziej czuły niż na wysokoenergetyczną. Dochodzi tu kwestia braku kompensacji energetycznej liczników G-M, używanych w popularnym sprzęcie dozymetrycznym. W skrócie - ta sama moc dawki promieniowania o niskiej energii (np. 0,08 MeV) spowoduje znacznie wyższe wskazania niż identyczna moc dawki o energii średniej (0,3 MeV) czy wysokiej (1,25 MeV):
Aby uniezależnić odpowiedź licznika od energii mierzonego promieniowania, stosuje się tzw. kompensację energetyczną, czyli otoczenie detektora filtrem, który odcina część niskoenergetycznego promieniowania. Wówczas odpowiedź na tą resztkę niskoenergetycznego promieniowania, która przedostanie się przez ekran będzie zbliżona do odpowiedzi na promieniowanie wysokoenergetyczne, które ekran pokona bez trudu, a na które detektor jest mniej czuły. Kompensacji dokonuje się przez owinięcie licznika G-M cienką folią ołowianą lub aluminiową, zastosowanie zdejmowanego filtra ze stali i ołowiu, albo przez fabryczne pogrubienie ścianek licznika. Pierwsze dwie metody stosuje się w miernikach z cienkościennymi licznikami metalowymi, przy czym zdejmowany filtr umożliwia zachowanie funkcji pomiaru promieniowania beta. Sposób drugi stosuje się przy szklanych licznikach G-M, np. chińskich M-4011. Szklana ścianka takiego licznika, w połączeniu z plastikową obudową przyrządu, stanowi substytut metalowych filtrów, choć jego wydajność jest niska.
Niestety większość współczesnych dozymetrów ma licznik G-M albo zupełnie odsłonięty, albo jedynie osłonięty kratką lub cienkim plastikiem obudowy. Takie mierniki mierzą swoisty "groch z kapustą" w postaci mieszaniny kwantów gamma i cząstek beta, z dodatkowym zawyżeniem pomiaru przez niskoenergetyczne kwanty gamm. Proporcje obu emisji będą zależeć od materiału ścianki detektora oraz jego osłony lub jej braku. Dozymetry z całkowicie odsłoniętymi licznikami metalowymi będą najbardziej zawyżać pomiar przez emisję beta i brak kompensacji energetycznej (np. Polaron Pripyat, RK-67). Mierniki, w których licznik jest ukryty w plastikowej obudowie (Radiatex MRD-2, Cajoe JMV-2, BR-9B) nie zarejestrują części niskoenergetycznej emisji gamma oraz słabszych cząstek beta, stąd wynik będzie miał wartość pośrednią między czystym pomiarem gamma a pomiarem łącznej emisji. Można to prześledzić zarówno na przykładzie wyników pomiaru emisji od tej lampy, jak również na pomiarach soczewki ze szkła torowanego, opisywanej niedawno [LINK].
Piszę to wszystko po to, aby wskazać na pewne ograniczenia popularnych radiometrów przy pomiarach źródeł o mieszanej, niskoenergetycznej emisji, do jakich zalicza się m.in. glazura uranowa.
Wracając do samej lampy, to należy do stylistyki, znanej jako "Gouda", od holenderskiego miasta, w którym znajdowało się wiele wytwórni takiej ceramiki. Na spodzie korpusu widnieją sygnatury, niestety mocowanie oprawki żarówki przechodzi przez środek. Holenderskie oznaczenia wyrobów typu "Gouda" zwykle są pisane ręcznie za pomocą tuszu, a nie przez stemplowanie, jak w przypadku wyrobów niemieckich.
Spotykałem się już z nimi wcześniej, jednak do tej pory były to wyroby o dość finezyjnym zdobieniu za pomocą niewielkiej ilości uranowej glazury.
Tutaj zaś uranową polewą pokryto prawie połowę powierzchni lampy, zaś sam wzór przypomina bardziej wyroby niemieckie:
Oprawka żarówki wykonana z mosiądzu i porcelany zdradza starą produkcję, najpóźniej z lat 60., podobnie zresztą jak bakelitowa wtyczka.
Całość waży 1,8 kg i ma średnicę 22 cm, górna połowa pokryta marmurkowym wzorem nie wykazuje emisji powyżej poziomu tła naturalnego
Podejrzewam, że emisja z części pokrytej glazurą uranową, zarówno ta faktyczna, jak i zawyżona przez brak kompensacji energetycznej, jest bliska maksymalnej wartości, jaką można uzyskać z tego typu źródeł. Talerz Strehla 712, mierzony w 2018 r., dawał na Polaronie ok. 120 µSv/h zawyżonej łącznej emisji i 28 µSv/h częściowo skompensowanego wyniku na Radiatexie MRD-2:
Z kolei ten kulisty wazon nieznanego producenta, na który trafiłem w 2019 r. na Polaronie wskazywał aż 150 µSv/h:
Zatem omawiana lampa chwilowo dzierży palmę pierwszeństwa, jeżeli chodzi o aktywność, choć rekordowa moc dawki występuje tylko w jednym obszarze, w pozostałych oscyluje w okolicach 130 µSv/h
Jeżeli trafiliście na równie "gorące" ceramiczne artefakty, dajcie znać w komentarzach.
