Radioaktywność granitu

Granit to często występująca skała magmowa, złożona z kwarcu, miki i skalenia potasowego. W Polsce występuje głównie na południu kraju w kilku masywach. Stosuje się go do wyrobu pomników, nagrobków, elewacji budynków, blatów, krawężników, grysu, kostki brukowej itp. Granit wykazuje nieznacznie podwyższoną radioaktywność dzięki zawartości uranu i toru. Wg Wikipedii aktywność 1kg granitu wynosi 7000 Bq, czyli  więcej niż analogicznej ilości popiołu (2000).  Cytując za Gazetą Uniwersytecką, 1 kilometr sześcienny uranu zawiera 9.000 ton uranu i 46.000 ton toru. Miejscowości położone na podłożu granitowym wykazują znacznie podniesione tło promieniowania, choć nie zanotowano tam zwiększonej podatności na choroby nowotworowe, a wręcz przeciwnie, ludzie wykazują się długowiecznością - vide teoria hormezy radiacyjnej. Przykładem mogą być Tatry Wysokie, gdzie granitowe skały wyraźnie podnoszą tło promieniowania:

Granit występuje powszechnie, zarówno w formie naturalnej (głazy narzutowe), jak i przetworzonej (pomniki, kostka), zatem mając w miarę czuły radiometr ze zdejmowalną osłoną beta (Sosna, Polaron, RKSB-104, czy jeszcze lepiej EKO-C, RKP-1-2) możemy zmierzyć jego aktywność. Poniżej pomiar granitowego głazu w parku za pomocą "żelazka" RKP-1-2:

Inny głaz w tym samym parku, tylko większy, mierzony ANRI Sosna:

Z granitu wykonano też niektóre elementy schodów Pałacu Kultury i Nauki - poniżej pomiar za pomocą Radiatexa MDR-2 i scyntylacyjnego PM-1401:

Rozmaite gatunki granitu wykazują różną aktywność - niektóre tylko ledwo przewyższają tło naturalne, inne zaś potrafią przekroczyć je ponad dwukrotnie. Warto używać czułych mierników laboratoryjnych, mających mniejszy uchyb pomiaru i najlepiej wyposażonych w okienko mikowe, przepuszczalne dla promieniowania alfa od uranu i toru. Standardowe liczniki, wykorzystujące metalowe tuby (STS-5/SBM-20), mogą przy słabszych źródłach nie wykazać aktywności, gdyż metal pochłania cząstki alfa i sporą część towarzyszącego im słabego promieniowania gamma. Tym niemniej, duża powierzchnia czynna detektora ułatwia uzyskanie wyraźnych odczytów nawet przy nieznacznie podniesionym poziomie promieniowania.

***

W przypadku mierzonych przeze mnie kilkunastu głazów narzutowych na Polu Mokotowskim i w okolicach aktywność wahała się między 4 a 8 cps ze dominantą ok. 5 cps. Dla porównania tło w Warszawie wynosi ok. 1-2 cps. Głaz przy ul. Banacha:

Pole Mokotowskie - grupa głazów od strony ul. Żwirki i Wigury:

Oczywiście im większa masa głazu, tym większa łączna aktywność, natomiast podczas pomiaru trzeba brać poprawkę na absorpcję wewnątrz źródła, szczególnie tak słabego promieniowania, jak uranu i toru.

***

Spośród przebadanych przeze mnie kawałków granitu poniższy fragment wykazuje aktywność możliwą do zmierzenia również za pomocą dozymetru Polaron, a nawet RK-67-3 czy też Atom Simple z osłoniętą tubą Geigera.

Błyszczące czarne płytki to mika, jasne punkty - kwarc, reszta w brudnej barwie - skaleń. Wybrałem go z całej sterty kamieni, leżących na skraju pola, prawdopodobnie wydobytych podczas orki. Dobrą okazją do pozyskania granitu są też wszelkiego rodzaju prace ziemne, np. wykopy podczas napraw rurociągów czy kabli.

Okaz ten wykazuje różnice w aktywności jednej i drugiej strony, choć nie są znaczne - EKO-C oscyluje w okolicach 8 cps:

Wskazania Polarona zawierają się między 0,35 a 0,5 µSv/h:

Atom Simple wykazuje niewielki wzrost względem tła (0,13 µSv/h), ale jest on wyraźny i natychmiastowy. Nieźle jak na dozymetr o pojedynczej tubie, w dodatku osłoniętej plastikiem:

Podsumowując, kawałek granitu o odpowiedniej aktywności może być świetnym źródłem do testowania czułych radiometrów w zakresie mocy dawki niewiele przekraczającej tło naturalne. Niewątpliwą zaletą jest też powszechność występowania, choć znalezienie odpowiedniego okazu jest trochę czasochłonne.

Przerwa na urlop

Odmeldowuję się na 2 tygodnie. Nastawiłem parę eksperymentów - szybki od zegarów lotniczych na papierze fotograficznym oraz trochę węgla aktywnego do łapania "emanacji". Dozymetry zabieram ze sobą, bo nigdy nie wiadomo, czy nie trafi się jakiś "świecący" skarb. Przy okazji zmierzę tło na Mazurach - w okolicach jeziora Śniardwy wydaje się być takie samo jak w większej części Warszawy, wyższe jest w okolicach Kętrzyna - por. TUTAJ.

W międzyczasie pewnie napiszę parę notek :) Do zobaczenia :)

Bizmut-214 w opadach deszczu

Znowu pada deszcz, zatem czekam, aż powróci temat wzrostu promieniowania tła, mierzonego przez czujniki instytutu Fizyki UMCS w Lublinie. Kwestia pojawiła się po raz pierwszy we wrześniu 2010 r.:

http://www.twojapogoda.pl/wiadomosci/106985,anomalny-poziom-promieniowania-w-lublinie

Odtąd co jakiś czas powraca, zwłaszcza na forach poświęconych spiskowym teoriom, różnym "chemtrails", New World Order itp. - choćby TUTAJ czy TUTAJ. Niniejszy wpis powstał w 2014 r., ale ponieważ zainteresowanie tematem wróciło ze zdwojoną siłą w 2023 r. (wojna w Ukrainie i rosyjska dezinformacja, strasząca opadem radioaktywnym), postanowiłem nieco rozszerzyć tekst i uzupełnić o najnowsze dane.

Sprawa nieznacznie podwyższonego poziomu radioaktywności po opadach deszczu jest prosta. W skorupie ziemskiej zawarty jest naturalny uran-238, który ulega stopniowej przemianie w kolejne pierwiastki radioaktywne, m.in. tor-230, następnie w rad-226 i radon-222, który jest gazem [więcej - LINK]. Radon przedostaje się stopniowo ku powierzchni gruntu i dalej do atmosfery, w międzyczasie przechodząc - po kilku przemianach - w bizmut-214. Pierwiastek ten, jako ciało stałe, pojawia się w powietrzu w postaci aerozoli, dlatego jego stężenie w atmosferze zmienia się w zależności od kierunku wiatru i obecności opadów. Każdy deszcz gruntownie "przepłukuje" atmosferę, sprowadzając wszelkie pyły i zawiesiny na powierzchnię ziemi. W ten sposób na ziemi - i czujnikach promieniowania Państwowego Monitoringu Środowiska - ląduje też bizmut-214. Pierwiastek ten ulega rozpadowi beta minus (i śladowo alfa), a jego czas półrozpadu nie jest długi - wynosi zaledwie 20 minut. Zatem po 200 minutach (10 okresów półrozpadu) zanika całkowicie. 

Wyznaczanie promieniowania radonu - PDF Free Download (docplayer.pl)

Dodatkowo - następne partie deszczu bardzo szybko rozcieńczają znajdującą się na ziemi zawiesinę zawierającą promieniotwórczy bizmut-214, stąd rychły spadek aktywności przy przedłużających się opadach.

Na poniższym zrzucie ekranu bardzo wyraźnie widać korelację opadów w nocy z 15 na 16 maja 2023 r. ze wzrostem łącznej mocy dawki, zarejestrowanym zarówno przez licznik G-M, jak i detektor scyntylacyjny:

https://www.umcs.pl/pl/radioaktywnosc.htm?id=0

Z kolei przy pomiarze selektywnym jeszcze wyraźniej widać, że za podwyższony poziom promieniowania odpowiedzialny jest tylko bizmut-214, który bardzo szybko zanika wraz z upływem czasu.

https://www.umcs.pl/pl/radioaktywnosc-informacje-rozszerzone,21785.htm

Moc dawki promieniowania gamma na terenie Polski można też sprawdzić na stronie Państwowej Agencji Atomistyki, prezentującej dane ze stacji pomiarowych Agencji oraz Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowa Agencja Atomistyki - Mapa (paa.gov.pl).

Próbowałem zmierzyć aktywność świeżej deszczówki za pomocą mojego EKO-C, ale próby póki co nie dały rezultatu - albo się za późno do tego zabrałem, albo rozcieńczenie izotopu jest zbyt duże, by mogło być wykryte nawet przez tak czuły licznik. W najbliższym czasie planuję ponowić próby z nowszą wersją miernika, wyposażoną w wysokoczuły licznik okienkowy typu pancake.

Jeżeli macie jakieś pytania i wątpliwości, proszę zgłaszać je w komentarzach pod wpisem lub przez formularz kontaktowy bloga - postaram się pomóc.

***

Podoba Ci się mój blog i chcesz wesprzeć twórcę? Zapraszam na Patronite - https://patronite.pl/anonymousdosimetrist

Rentgenoradiometr DP-5A

Wreszcie trafił mi się klasyczny radziecki rentgenoradiometr*, drugi model z niezwykle udanej serii DP-5. Pierwszy model DP-5 nie miał dodatkowego oznaczenia literowego, Rosjanie mówią na niego DP-5 biez bukwy. Kolejny model, DP-5A produkowany w latach 60. został szybko zastąpiony przez bardziej popularny DP-5B, a następnie przez nowocześniejsze DP-5W i DP-5WB, zwane "zieleniakami". Wszystkie typy były używane podczas awarii w Czarnobylu, choć najczęściej zobaczyć można DP-5B i W.

Thorotrast i radioaktywne specyfiki z "atomowej ery"

Kupiłem starą książkę pt. Farmakologia i toksykologia leków (Józef Dadlez, Piotr Kubikowski, PZWL, wyd. III 1958 r.). Oprócz licznych ciekawych szczegółów (wycofywanie chloroformu już w latach 50., choć eter był stosowany aż do czasów prawie współczesnych!) znalazłem informacje o starym znajomym, który nazywa się... Thorotrast (s. 686 w w/w wydaniu).
Był to środek kontrastowy, koloidalny 25% roztwór dwutlenku toru, stosowany w arteriografii kończyn i mózgu (!!!). Tor jako pierwiastek ciężki (A=90) jest mało przepuszczalny dla promieni rentgenowskich, ułatwia więc ukazanie tkanek miękkich, do których został wprowadzony. Kontrast tych rentgenogramów był świetny, nikt jednak nie pomyślał, że jako emiter alfa o dość długim czasie rozpadu może dokonać spustoszenia w organizmie, zwłaszcza, że wydala się bardzo powoli i w minimalnych ilościach, większość kumuluje się. Roztwór wstrzykiwano dożylnie, nowotwory pojawiały się po wielu latach. Zimno się robi na samą myśl. Nawet ten stary podręcznik wyraża wątpliwość "Ma on poza tym właściwości radioaktywne. Dlatego też stosowanie toru jako środka kontrastowego budzi duże zastrzeżenie" (cyt. za - ibidem). Obecnie jako kontrast stosuje się nieszkodliwy siarczan baru lub związki jodu.

Innym radioaktywnym środkiem był kompleksowy związek - cytrynian torowo-sodowy (thorium natrio-cictricum) stosowany w pielografii - badaniu miedniczek nerkowych. Dziwić może tak długi czas stosowania owych specyfików, skoro już sprawa pracownic fabryki zegarków pokazała, że skażenie, zwłaszcza wewnętrzne, organizmu substancjami promieniotwórczymi może wywołać chorobę popromienną, nowotwory i śmierć.
Thorotrast to jedynie wierzchołek góry lodowej i jeden z ostatnich tego typu środków. Dwadzieścia lat wcześniej było ich na rynku zatrzęsienie, łącznie ze słynnym Radithorem i wieloma innymi, polecanymi na schorzenia ciała i umysłu.
Innym niesławnym rozdziałem w historii nuklearnej medycyny były eksperymenty, w czasie których wstrzykiwano ludziom związki plutonu. Jeden z eksperymentów przeprowadzono podczas trwania Projektu Manhattan. Robotnik, który uległ wypadkowi samochodowemu i miał wielokrotne złamania otwarte, otrzymał kilka zastrzyków z plutonem, a złamania pozostawiono bez złożenia, aby można było pobrać próbki kości. Pomimo otrzymania sporej dawki pacjent przeżył eksperyment i zmarł kilka lat później z przyczyny niezwiązanej bezpośrednio z radioaktywnością. Inni nie mieli tyle szczęścia, gdyż pluton należy do najbardziej radiotoksycznych izotopów, choć odporność na skażenie i zatrucie wykazuje dużą zmienność osobniczą.

Skoro już jesteśmy przy świecących lekarstwach, warto podać parę przykładów kosmetyków, leków i innych gadżetów wykorzystujących promieniowanie:

Pgólnie o zastosowaniu toru (siatki, leki, elektrody)

Fotki kosmetyków, zegarków, szkła uranowego

Mój faworyt - zestaw małego fizyka jądrowego z 4 izotopami uranu

Dodatkowy opis atomowej zabawki

Pozostałe zabawki z "atomowej ery"

---

Poniżej parę przykładów z Wikimedia Commons:

Kremy Tho-Radia, Radium Nutex, Doramad

Radioaktywne specyfiki i wynalazki

O Radithorze i innych

Gamma Scout czy EKO-C - wady i zalety - recenzja

Dylemat ten stanął przede mną podczas poszukiwania dozymetru do wykrywania skażeń emiterami alfa, wyszukiwania aktywnych obiektów oraz pomiarów słabych źródeł.

Pomiar emisji alfa wymaga tuby G-M z okienkiem mikowym, przepuszczającym cząstki alfa, które zatrzymać może kartka papieru lub kilka cm powietrza. Większość kieszonkowych radiometrów na rynku mierzy tyko emisję gamma i beta (Polaron Pripyat, ANRI Sosna), tańsze tylko gammę (Biełła, Master-1). W przyrządach popularnych pomiar alfa pojawia się rzadko - radziecki kieszonkowy Expert jest wyjątkiem, słyszałem też o jakichś sondach zewnętrznych do Sosny i RKSB-104 (z tubą SBT-11 lub okrągłą SBT-13). Trzeba zatem sięgnąć do sprzętu z wyższej póki, ale niestety krajowy rynek jest dość ubogi. Interesujące są praktycznie dwie pozycje - w szranki stanął Gamma Scout oraz nasze krajowe „żelazko” Polon EKO-C. Opierając się na opiniach praktyków postaram się przybliżyć wady i zalety obu mierników. Oczywiście, pojedynek nie będzie wyrównany, gdyż po jednej stronie stanie przyrząd dość skomplikowany, ale nadal klasy popularnej, po drugiej - prosty, ale jednak laboratoryjny.

Gamma Scout ma wiele różnych funkcji, jedne są przydatne, inne tylko zaś to bajery. Występuje w kilku wersjach - Standard, Alert, Rechargeable i Online - z zewnątrz różniących się tylko etykietą - fotografie różnych wersji. Wersja postawowa kosztuje ok. 1400 zł, kolejne są droższe o 100-200 zł, ceny kończą się na 2000 zł. Każdy skok ceny oznacza dodatkową funkcję - pikanie i alarm w wersji Alert, ładowalne akumulatorki w Rechargeable oraz opcję monitora promieniowania współpracującego z komputerem (Online). Trochę jak w tanich liniach lotniczych, gdzie trzeba płacić za każdą dodatkową pierdołę. W dodatku „zbyt częste” włączanie dźwięku (w wersji bez akumulatorków) jest rejestrowane przez przyrząd i skutkuje odpłatną wymianą baterii, nawet w okresie gwarancyjnym (!).

Miernik mierzy emisję alfa, beta i gamma, w tym celu posiada przesłonę, odcinającą pozostałe rodzaje promieniowania, co jest dużym plusem. Przy pomiarze alfa - gołe okienko sondy, przy becie - przykryte cienką folią aluminiową, by alfę odciąć, przy gammie - grubszy metal. Patent dobry, ale nienajlepsze ekranowanie sondy powoduje, że miernik łapie promieniowanie „bokami”. co fałszuje pomiar, zwłaszcza w rejonach o podwyższonym promieniowaniu. Rozrzut wyników pomiaru jest również dość spory.

Co więcej, przy wyższych dawkach miernik nagle zaczyna zaniżać pomiar, co stwierdził jeden z Kolegów podczas wyprawy do Strefy. Dodatkowo serwis naciągnął go na 59 euro z racji „niewykrycia uszkodzenia” i przeprowadzenia dodatkowej kalibracji (bez jednoczesnego sprawdzenia tuby!).

Powierzchnia okienka sondy jest dość mała i z tego co wiem, nadaje się bardziej do poszukiwania silnie aktywnych materiałów w rejonie o podwyższonym tle (Strefa, kopalnie), natomiast w normalnych warunkach łatwo przeoczyć „świecący” przedmiot. Trzeba przykładać miernik pod różnymi kątami, a pomiar skażeń powierzchni może zająć lata. Okienko jest z przodu obudowy, a nie na spodzie, zatem pomiar niektórych źródeł powierzchniowych, a także poszukiwania np. na ziemi - są mocno utrudnione.

Obudowa wykonana z wściekle żółtego plastiku wygląda na dość tandetną, trzeszczy w ręce i nie sprawia wrażenia szczelnej. To samo tyczy się klawiatury, która w dodatku nie ma blokady, chroniącej przed przypadkowym włączeniem. 

Baterie są wlutowane na stałe (!) i powinny starczyć na 10 lat, ale pod warunkiem nienadużywania alarmu i głośniczka. W droższych wersjach są to akumulatorki, które można ładować, również przez USB. Nie lubię stałych źródeł zasilania, nie można było tego zasilać z baterii 9V, łatwej do nabycia i wymiany? Zwłaszcza przy tak niskim poborze prądu? Producent pisze o konieczności podtrzymania zasilania celem uniknięcia utraty danych (miernik zapisuje pomiary), ale można było to rozwiązać tak jak baterie od BIOS-u w komputerach.

Miernik może zapisywać wynik pomiaru w regulowanych odstępach czasu, nawet i przez kilka dni, tygodni czy miesięcy. Do tego liczne funkcje statystyczne, jak średnia czy pomiar skumulowany, przydatne przy dłuższych wędrówkach - por. tu Sprawozdanie z pomiarów i ulepszenia miernika (ENG)

Na deser zostaje instrukcja Gamma Scouta, która w wersji polskiej ma dość kaleczone tłumaczenie i zawiera dziwne określenia niestosowane w polskiej dozymetrii. Licznik "okienny" to najłagodniejsze z nich...

Podsumowując, miernik jest bardzo rozbudowany, ale mocno niedopracowany, niestarannie wykonany, a obsługa gwarancyjna pozostawia wiele do życzenia.  I to wszystko za prawie 2 tysiące... W sumie tandetne wykonanie i inne niedostatki byłbym gotów wybaczyć, ale za... 500 zł. Sprzęt ma duży potencjał, ale wymienione braki przy wysokiej cenie czynią zakup bardzo ryzykownym. W dodatku ewentualna odsprzedaż używanego nie będzie łatwa, póki co nie widziałem na Allegro używanych, zaś nowe nie schodzą „jak świeże bułeczki”. Na chwilę obecną - 3 sierpnia 2014 - na Allegro jest 59 egzemplarzy u różnych sprzedawców, nabyty został... 1, w najtańszej wersji. W ciągu ostatnich 3 miesięcy (później aukcje są archiwizowano), nabyto jeszcze 2 sztuki, przy podobnej podaży na rynku.

***

Spojrzyjmy na konkurenta.

EKO-C to typowe „źelazko” służące do wykrywania skażeń powierzchni emiterami alfa i beta oraz do poszukiwania materiałów radioaktywnych. Generalnie urządzenie jest proste, ma raptem kilka przycisków, nie odróżnia emisji beta od alfa jak Scout, nie ma opcji rejestrowania ani innych bardziej zaawansowanych bajerów. Tuba jest duża, możemy więc szybko sprawdzić, czy nie skontaminowaliśmy biurka albo poszukiwać różnych obiektów. Ochronna kratka o oczkach 8x8 mm choć częściowo osłania mikowe okienko przed uszkodzeniami. Okienko w Gamma Scout nie ma żadnej osłony i nawet instrukcja ostrzega przed uszkodzeniem go np. długopisem (!).

Sprzęt bajerów za wielu nie ma oprócz precyzera uśredniającego pomiar oraz odejmowania wartości tła od pomiaru, co jest bardzo przydatne. Najpierw włączamy miernik w miejscu o niskim tle, uruchamiamy odpowiednią funkcję, a następnie przyrząd sam odejmuje wartość tła od łacznej wartości pomiaru. Precyzer zabezpiecza przed nadmiernym „skakaniem” wyniku. Tuba ma podobne osiągi do tej z Gamma Scouta, aczkolwiek emisję beta mierzy od 100 keV zamiast 200. Większa tuba ułatwia poszukiwania świecących przedmiotów, nie trzeba jakoś szczególnie "celować" tak jak malutkim okienkiem Scouta. Oczywiście, ma to swoje wady, gdy chcemy przyłożyć miernik do jakiejś małej i trudno dostępnej powierzchni. Wizualnie EKO-C też sprawia lekko tandetne wrażenie - wściekłe kolory, gruba rączka i odklejająca się membranowa klawiatura - ale rekompensuje to własnościami użytkowymi, prostotą i dokładnością.

W przeciwieństwie do oponenta, podaż na rynku jest niewielka, jeśli nie zerowa. Nowe kosztują 3-4 tys., używane pojawiają się od wielkiego dzwonu, ew. trzeba „kombinować” po znajomości. Nie jest to „zabawka”, tylko przyrząd dla fachowców, choć dobrze obeznany amator też zrobi z niego właściwy użytek. 

Podsumowując - wybrałem EKO-C, choć Scout kusił fajerwerkami, ale laboratoryjna dokładność i niższa cena ostatecznie przeważyły.Nie sądzę też, abym w dającej się przewidzieć przyszłości połakomił się na Gamma Scouta :)

Nie mam własnych zdjęć, więc zamieszczam linki:

opis po niemiecku

zdjęcie RTG wnętrza

Usterki sprzętu dozymetrycznego

Po moim ostatnim "patrolu" na Jelonkach wysiadł mi nowy Radiatex MRD-2. Włączał się, ale pokazywał ciągle zero. Podejrzewałem zalanie, ale pomimo wysuszenia nadal nie mierzył. Wiedziałem, że miał zamontowaną przeze mnie szklaną polską tubę BOB-33A, więc czym prędzej otworzyłem obudowę. Przy demontażu tuba rozpadła się na małe ostre kawałeczki. Musiałem gdzieś stuknąć dozymetrem, szkło tuby jest cienkie, a mocowania styków dość wątłe. Jednak lepsze są tuby z metalu, co najwyżej się wegną, ale nadal działają. W związku z tym napiszę o najczęstszych awariach sprzętu dozymetrycznego.

1. Uszkodzenie tuby G-M. - objawy - słychać pisk przetwornicy, test zasilania działa, miernik nie mierzy, czasem przy potrząsaniu sondą gwałtowny wyskok wskazówki (od zwarcia elektrod tuby) - jak sprawdzić - wstawić zapasową tubę/
2. Uszkodzenie miernika wychyłowego - objawy - miernik mierzy, słychać trzaski w słuchawkach lub głośniku, wskazówka się nie wychyla, po podłączeniu woltomierza pod zaciski wskaźnika wskazówka się wychyla wraz ze wzrostem promieniowania - miernik do wymiany, chyba nie da się go rozebrać i naprawić, defekt częsty w RK-67
3. Uszkodzenie wyświetlacza - objawy - wylanie lub słabe świecenie, wyświetlanie niektórych cyfr, naprawa - wymiana - czasem może wymagać modyfikacji elektroniki 
4. Uszkodzenie zasilacza - objawy - brak pisku przetwornicy wysokiego napięcia, brak napięcia ok. 400V na tubie G-M (ostrożnie mierzyć!), można sprawdzić zasilaczem laboratoryjnym, jeśli mamy na takie napięcie. 

Uszkodzenie wskaźnika wychyłowego w radiometrze RK-67

 DP-66 wariuje, prawdopodobnie od uszkodzenia tuby:

Stłuczona tuba BOB-33A.

Tuba rentgenoradiometru RR-66, pozornie OK, ale wewnętrzna elektroda lata swobodnie, fałszując pomiar.

Liczniki Geigera z okienkiem mikowym do pomiaru emisji alfa

Jak już wielokrotnie wspomniałem, cząstki alfa mają bardzo małą przenikliwość. Nawet najbardziej energetyczne nie są w stanie pokonać kilku cm powietrza i ich zasięg urywa się nagle w pewnej odległości od źródła. W związku z tym nie są w stanie przeniknąć obudowy typowej tuby Geigera wykonanej ze szkła lub częściej z metalu. Aby je zmierzyć, okienko pomiarowe musi mieć małą tzw. gęstość powierzchniową. Najczęściej wykonuje się je z miki. Tuby Geigera z okienkiem mikowym są bardzo wrażliwe na uderzenia, w związku z czym nie są tak powszechne jak metalowe, pomimo swoich niezaprzeczalnych zalet. Na rynku występuje kilka modeli, najczęściej produkcji radzieckiej. Łatwiej je dostać na zachodnim Ebay niż w Polsce. Warto wymienić SBT-9 (dozymetr Strielec, notabene zastosowana bez sensu w tym indykatorze, indykator Poisk-2), SBT-10 (duża bardzo czuła tuba do starej wersji monitora EKO-C oraz radiometru Beta RKS-20.01), SBT-11 (mała tuba m.in. do dozymetru Expert) oraz SBT-13 (okrągła, zwana na Zachodzie pancake). Podobna do niej jest tuba SI-8B. Istnieje też tuba LND712 stosowana w popularnych Gamma-Scoutach, ale ma bardzo małe okienko, w dodatku bez żadnej osłony, zatem miernik z otwartą przesłoną staje się ekstremalnie wrażliwy.

Poniżej kilka linków do stron z opisami tub G-M:

http://www.gstube.com/catalog/9/

http://www.sovtube.com/en/x-ray-and-geiger-tubes/610-sbt-11.html

https://sites.google.com/site/diygeigercounter/gm-tubes-supported

O tubie LND712:
http://www.lndinc.com/products/711/

Si-8B
http://radgoes.blogspot.com/2011/05/russian-pancake-tube-si-8b.html

Niemiecka strona o tubach i miernikach:
http://pripyat.de/geiger.htm

Podłączanie SBT-9:
http://arduino-geiger-pcb.blogspot.com/2012_08_01_archive.html

SBT-9 (indykator Strielec)

SBT-10 w EKO-C

Tylna strona tuby - sonda radiometru Beta RKS-20.01

Tuba SBT-11 w dozymetrze MS-04B  Expert

 

SBT-11 w dozymetrze Expert - widok przez osłonę okienka pomiarowego.

 

Tuba SBT-13 - źródło https://www.tubesandsound.com/products/sbt-13-13-ussr-geiger-counter-tube-nos-new-old-stock

 SBT-13 w akcji

 

Radziecka tuba SI-8B

Monitor skażeń radioaktywnych EKO-C

Monitor skażeń radioaktywnych EKO-C należy do serii mierników oznaczonej wspólnym prefiksem „EKO”. Produkowała je firma Polon-Ekolab, która powstała w wyniku przekształcenia gdańskiego oddziału Zjednoczonych Zakładów Urządzeń Jądrowych „Polon”. Cała seria przedstawiała się następująco

• EKO-C - monitor skażeń radioaktywnych z licznikiem okienkowym SBT-10A lub, w nowszej wersji, typu pancake
• EKO-C/s - j.w. z dodatkowym gniazdem sondy scyntylacyjnej SSA-1P
• EKO-D - radiometr beta gamma z sygnalizacją progową
• EKO-D/p - j.w. tylko bez dźwiękowej sygnalizacji impulsów i opcji zmiany jednostki pomiaru, ale za to ze zmienną stałą czasową
• EKO-I - radiometr inspekcyjny w kształcie latarki, wykorzystujący licznik okienkowy
• EKO-ID - dawkomierz - sygnalizator przekroczenia dawki, w rodzaju ALDO-10 (brak informacji na stronie producenta)
• EKO-K - dozymetr komorowy promieniowania gamma, w układzie przypominającym  dawne RKL-60, RKLG-62 czy DK-3
• EKO-OD - miniaturowy dawkomierz osobisty (z wyświetlaczem) z sygnalizacją progową
• EKO-P - miernik mocy dawki gamma z sygnalizacją progową
• EKO-S - miniaturowy sygnalizator progowy (bez wyświetlacza), sygnalizujący przekroczenie jednego z 3 fabrycznie ustawionych progów
• EKO-S/k - miniaturowy sygnalizator progowy (bez wyświetlacza), sygnalizujący przekroczenie jednego, ustawionego fabrycznie progu (wyprodukowano tylko małą serię)
• EKO-S/p - sygnalizator progowy przenośny, wyposażony tylko w sygnalizację dźwiękową
• EKO-S/s - sygnalizator progowy stacjonarny zasilany z sieci 220 V
• EKO-W - radiometr gamma do pracy w trudnych warunkach, wygląda na wzmocnioną wersję  radiometru EKO-D bez możliwości pomiaru promieniowania beta i z wyświetlaczem w innym miejscu

 Omawiany tutaj EKO-C występuje w kilku wersjach:

• EKO-C (wersja podstawowa, licznik SBT-10A) - trzy podtypy, wprowadzane kolejno (choć zdarzały się egzemplarze "przejściowe"):
•  v.1 - zielony wyświetlacz, na klapce filtra oznaczenie, w którą stronę ją przesuwać dla pomiaru aktywności alfa i beta, a w którą przy pomiarze mocy dawki promieniowania gamma i rentgenowskiego
• v.2 - cieńsza czcionka na przednim panelu, nóżki na spodzie białe, futerał na rzep, możliwość pracy podczas ładowania akumulatorków, wyświetlanie zer przed wynikiem na wyświetlaczu, na klapce filtra tylko strzałki z kierunkiem przesuwania
• v.3 - grubsza czcionka, nóżki czarne, dodatkowa izolacja wokół licznika G-M, futerał na zatrzask, na wyświetlaczu pojawia się tylko wynik bez poprzedzających zer (mój egzemplarz też może pracować w trakcie ładowania)
• EKO-C v.4 (wersja zmodernizowana, okrągły licznik okienkowy, tzw. pancake)
• EKO-C v.4.2 (j.w., czarna, cienka rączka transportowa)
• EKO-C/s - modyfikacja powyższych modeli, zarówno wersji 1-3, jak i 4+, mająca gniazdo do współpracy z sondą scyntylacyjną SSA-1P 

Omawiać będę wersję podstawową w odmianie v.2,  jako najczęściej pojawiającą się na rynku wtórnym. Obsługa i parametry techniczne są identyczne w obu odmianach, a większość z nich dotyczy też wersji EKO-C/s.

Dozymetr ma charakterystyczny kształt „żelazka” z żółtą rączką z prawej strony. Detektor jest osłonięty przesuwną klapką z blachy aluminiowej, pozwalającą na odcięcie emisji alfa i beta przy pomiarze mocy dawki promieniowania gamma. 

Wynik wyświetlany jest na czterosegmentowym wyświetlaczu LED o barwie czerwonej lub, w najstarszej wersji (v.1), zielonej:

Cyt. za: A. Skłodowska, B. Gostkowska, Promieniowanie jonizujące a człowiek i środowisko,
 Warszawa 1994

EKO-C mierzy następujące wartości w osobnych trybach pomiarowych:

• moc dawki promieniowania gamma w µSv/h
• aktywność powierzchniową w Bq/cm2
• częstość zliczania w impulsach na sekundę (cps)

Oferuje też dodatkowe funkcje:

•  odejmowanie tła naturalnego [-B]
•  precyzer, zmniejszający wahania wyniku [\E]

Tryby pracy zmieniamy za pomocą klawiatury membranowej, służącej też do włączania monitora.  Przy trzymaniu dozymetru prawą ręką mamy wszystkie przyciski w zasięgu kciuka.

Problem pojawia się dopiero dla osób leworęcznych, do których sam się zaliczam - obsługa klawiatury wymaga pomocy drugiej ręki:

W używanych EKO-C klawiatura często się rozwarstwia i reaguje z trudem na nacisk lub odwrotnie, robi się zbyt czuła i np. przy próbie wyłączenia włącza miernik z powrotem. Generalnie jakość wykonania jest słabym punktem EKO-C i stanowi nieprzyjemny kontrast z wcześniejszymi wyrobami "Polonu".

***

Monitor włączamy czerwonym przyciskiem i od razu rozpoczyna pomiar, uśredniany w czasie rzeczywistym, ze stałą czasu ok. 5 s. 

Czułość dozymetru jest bardzo dobra, reaguje nawet na najsłabsze źródła promieniowania, takie jak granit, popiół, szkło kryształowe, związki potasu czy niskoaktywne szkło uranowe. Duża powierzchnia detektora (50 cm2) w znacznym stopniu kompensuje grubość okienka pomiarowego, przynajmniej w przypadku „codziennych” źródeł, zawierających głównie izotopy z szeregu uranowo-radowego i torowego. Możemy z ostrożnością przyjąć, że jeśli EKO-C nie wykrywa przekroczenia tła, to dany wyrób nie zawiera substancji radioaktywnych. 

Drugą zaletą EKO-C jest bardzo szybki czas reakcji – wynik rośnie w ciągu 5 sekund do wartości nominalnej, a następnie ulega tylko niewielkim wahaniom, umożliwiającym łatwy wybór wartości środkowej. Po odsunięciu źródła pomiar wraca do poziomu tła równie szybko, jak poprzednio wzrósł. Odejmowanie tła pozwala zaś na poszukiwanie źródeł nawet w warunkach podwyższonego poziomu promieniowania – po prostu po uruchomieniu miernika i kilku sekundach pomiaru wciskamy przycisk [-B] - bieżący pomiar stanie się zerem, od którego dopiero będzie liczyć się moc dawki. Możemy w ten sposób wykryć wszelkie odchylenia in plus od zaprogramowanego poziomu tła.

Trzecią zaletą jest obecność pomiaru w impulsach na sekundę, która pozwala na stosowanie współczynników kalibracyjnych dla różnych izotopów, zarówno alfa- jak i betaaktywnych. Dzięki temu, jeśli znamy izotop, którego promieniowanie mierzymy, możemy bardzo dokładnie ustalić aktywność powierzchniową. Oczywiście wyznaczenia współczynników musi dokonać laboratorium dysponujące odpowiedniemu źródłami, np. CLOR.

Zakres pomiarowy EKO-C kończy się na 99,9 µSv/h (999 cps) zatem nietrudno go przekroczyć, szczególnie przy otwartej przesłonie i pomiarze bardziej aktywnej ceramiki uranowej. Nie jest to jednak poważna wada, gdyż EKO-C służy przede wszystkim do pomiaru niewielkich aktywności i małych mocy dawek. Zresztą dla przedłużenia żywotności licznika G-M powinno się unikać długotrwałego przeciążania.

Impulsy sygnalizowane są trzaskami o umiarkowanej głośności z głośniczka na tylnej ściance. Dźwięku niestety nie da się wyłączyć, brak też gniazda słuchawkowego. Pozostaje więc zaklejenie głośniczka kawałkiem gumy np. z dętki rowerowej, jeśli zależy nam na dyskretnym pomiarze.

Dozymetr jest lekki (500 g) i bez problemu można go stabilnie nosić nawet na trzech rozstawionych palcach i to przez dłuższy czas.  

Wyświetlacz LED niestety nie jest dobrze widoczny w słońcu, nawet zamglonym - poniższe zdjęcie wykonałem w mglisty jesienny poranek: 

Z kolei w ciemności dość mocno migocze, męcząc wzrok i utrudniając nagrywanie filmów. Nawet ostre sfotografowanie wyświetlacza nie jest łatwe z uwagi na poświatę od jego segmentów:

Te wady są niestety wspólne dla większości przyrządów z wyświetlaczem LED, w przypadku produktów Ekolabu będą to głównie przyrządy EKO-C i EKO-D, wyjątek stanowi EKO-P, mający wyświetlacz LCD.

***

Zasilanie odbywa się z pakietu 4 akumulatorków niklowo-kadmowych typu AA, zamocowanych taśmą do ścianki dolnej połówki obudowy, obok licznika G-M. 

Gdy napięcie spada, na wyświetlaczu na lewo od wyniku zaczyna migać znak „minus”, sygnalizując konieczność ładowania. W komplecie z dozymetrem znajduje się ładowarka o napięciu 12 V z wtykiem jack 3,5 („plus” na końcu). W razie potrzeby można ją zastąpić dowolnym zasilaczem stabilizowanym o tych samych parametrach. Ładowarka może również służyć do zasilania dozymetru podczas jego pracy, przynajmniej w omawianej wersji. W innych wariantach podłączenie ładowarki powoduje rozpoczęcie odliczania czasu pozostałego do pełnego naładowania akumulatorków.

W większości egzemplarzy akumulatorki są już wyeksploatowane i niedługo po ładowaniu już wyświetlają wspomniany „minus”, z którym jednak potrafią pracować przez parę godzin, zanim urządzenie ostatecznie się wyłączy. Polecam zastąpić fabryczne akumulatorki koszyczkiem na 4 baterie AA i używać akumulatorków niklowo-wodorkowych. Można też przerobić zasilanie na akumulator litowo-jonowy, ładowany przez port USB.

*** 

W komplecie znajduje się usztywniany futerał wyściełany gąbką. W starszych wersjach jest zapinany na rzep, w nowszych na zatrzask. 

Mieści on zarówno dozymetr, jak i ładowarkę. Przy noszeniu go na pasie naramiennym należy uważać, gdyż klapa otwiera się na bok, a nie do góry i dozymetr może wypaść.

Generalnie EKO-C z uwagi na sporą powierzchnię okienka mikowego i duże oczka siatki ochronnej (8x8 mm) wymaga delikatnego obchodzenia się, szczególnie podczas pomiarów w terenie. Polecam korzystanie z foliowego worka, ograniczającego możliwość skażenia czy uszkodzenia licznika. 

Pomimo upływu lat EKO-C nadal jest jednym z najbardziej użytecznych dozymetrów dostępnych na rynku wtórnym. Tak naprawdę najpoważniejszą wadą jest mała podaż i wynikające z niej wysokie ceny, a także zły stan techniczny niektórych egzemplarzy. Ostatni wielki „wysyp” EKO-C miał miejsce w 2015 r., kiedy wyprzedawane sprawne egzemplarze kosztowały 400-500 zł przy standardowej cenie rynkowej 1000-1500 zł. Niestety niektóre dostępne EKO-C są uszkodzone w sposób trudny do naprawienia – pomimo sprawności wszystkich komponentów elektronicznych przyrząd uparcie nie działa. Najprawdopodobniej problem dotyczy oprogramowania i może być usunięty jedynie przez fabryczny serwis, który niestety obsługuje tylko firmy. Problemy z naprawą są drugą poważną wadą EKO-C, szczególnie wobec stałego pogarszania się stanu używanych egzemplarzy, wyprodukowanych często jeszcze w połowie lat 90.

Przyrząd do niedawna był praktycznie bezkonkurencyjny, obecnie pewną alternatywą są mierniki na licznikach Beta-1 i Beta-2, np. MKS-01SA1M, RadiaScan 701A czy Radex RD1008. Mają one większą wydajność pomiaru emisji alfa przy jednocześnie mniejszych wymiarach samego detektora i całego przyrządu. Mimo to EKO-C pozostaje bardzo przydatny zarówno do poszukiwania źródeł w terenie, jak i wykrywania skażeń na większych powierzchniach, gdzie dozymetry z mniejszymi licznikami są znacznie mniej skuteczne.

 Zalety:

• duża czułość nawet na najsłabsze źródła
• szybki czas reakcji
• funkcja odejmowania tła
• ergonomia obsługi

 Wady:

• niestaranne wykończenie niektórych wersji
• trudności z serwisowaniem

***

Zachęcam też do wspierania bloga, zarówno pośrednio, poprzez zakup dozymetrów [LINK], jak i bezpośrednio, przez Patronite lub BuyCoffeeTo 

Radiogramy - eksperymentów ciąg dalszy

Zmieniłem papier na bromowy, co zaowocowało wzrostem kontrastu, chociaż chlorowy też był w gradacji "hard". Spróbowałem również robić radiogramy na standardowym filmie 35 mm (potem można odbić w dużym formacje na powiększalniku), niestety materiał miałem częściowo zaświetlony. Użyłem resztek starego mikrofilmu super-orto, który jest bardzo czuły na barwę zieloną i jednocześnie mało czuły na czerwień, co pozwala obrabiać go jak papier, przy czerwonym świetle. Zwykłe filmy panchromatyczne należy obrabiać w całkowitej ciemności, gdyż są czułe na wszystkie barwy. Po inne informacje odsyłam do klasycznych podręczników fotografii - M. Iliński - Materiały i procesy fotograficzne, T. Cyprian - Fotografia - technika i technologia oraz Z. Pekosławski - Fotografia w praktyce amatorskiej. 

Tarcza od budzika ta co zwykle.

Tutaj po 4 dniach uwidoczniły się nawet drobinki na tarczy.

\Czarna skaza pośrodku od czort wie czego....

U dołu emisja alfa, działa najsilniej na emulsję.

Gdyby docisk był lepszy i klisza nie tak przechodzona, efekt byłby wyraźniejszy...