Elektroskop i promieniowanie

Elektroskop, znany nam wszystkim z lekcji fizyki, jest przyrządem do wykrywania ładunków elektrycznych. Ładunki jednoimienne odpychają się, zatem jeśli naładujemy metalowy pręt z obrotowo zawieszonym ramieniem, wówczas ramię odchyli się od niego z siłą proporcjonalną do wielkości ładunku. Naładowany elektroskop utrzymuje ładunek dopóki go nie rozładujemy np. przez dotyk ręką co  sprowadza ładunki do ziemi. Pozostawiony bez interwencji, ulegnie stopniowemu samorozładowaniu, zależnemu m.in. od wilgotności powietrza (wilgoć przyspiesza), ale też od obecności promieniowania jonizującego. W ten sposób odkryto promieniowanie kosmiczne - naładowany elektroskop wynoszony rozładowywał się szybciej na pokładzie balonu lecącego wysoko nad ziemią niż na poziomie morza. Elektroskopu używano też do pomiaru natężenia promieniowania przed wynalezieniem licznika Geigera-Mullera w 1928 r. W specyficznym zastosowaniu znajdował się dużo dłużej - jako dozymetr indywidualny typu elektrooptycznego, np. polski DKP-50. Dozymetry te - o kształcie długopisu - były po prostu elektroskopami z włosowatym wskaźnikiem, ładowanymi w specjalnym pulpicie DP-23p albo rentgenoradiometrach DP-66 i DP-75. Promieniowanie powodowało stopniowe rozładowanie elektroskopu i przesuwanie wskaźnika po skali wyskalowanej w rentgenach (0-50R). Dozymetry musiały mieć wysoką sprawność (niska upływność) by ograniczyć samorozładowanie (na poziomie 2%/dzień). 

Mając różne źródła promieniowania można porównać czas samorozładowania elektroskopu. U mnie w korzystnych warunkach elektroskop rozładowuje się w 3 godziny. Do elektryzowania najlepsza jest szklana pałeczka i... kot :) Można też użyć wełny, własnych włosów, pałeczki z siarki itp. Mój egzemplarz elektroskopu jest nieco sfatygowany, ale spełnia swoją rolę:

Gry do elektroskopu przyłożymy np. skalę od paliwomierza lotniczego, rozładowanie nastąpi dużo szybciej - w niecałe 30 minut:

Podręczny zestaw źródełek

Gdy zajmujemy się dozymetrią i uzbieramy więcej mierników, często chcemy porównać ich czułość na poszczególne rodzaje i energie promieniowania oraz skontrolować zgodność wskazań. Fabryczne źródła kontrolne nie są u nas tak łatwo dostępne jak za granicą, zatem jako źródła promieniowania musimy wykorzystać przedmioty codziennego użytku. Poniżej proponowany zestaw:

1. Związki potasu - chlorek, jodek, azotan - potas naturalny zawiera śladową ilość radioaktywnego potasu-40, który znajduje się też w naszych ciałach, emisja jest bardzo słaba, więc może służyć do testowania mierników o dużej czułości, np. z okienkiem mikowym. Wystarczy woreczek strunowy zawierający ok. 100 g.
2. Elektroda wolframowa torowana (czerwona) - im grubsza, tym większa moc dawki, zalecam 3 a nawet 4 mm - emisja alfa, gamma i beta, testowanie wszystkich typów dozymetrów, mała energia promieniowania, więc niektóre mierniki z plastikową obudową mogą nie wychwycić, emisja gamma + beta jest 10 x większa niż sama emisja gamma - ułatwia to kontrolowanie wyników pomiaru. Można przechowywać w dowolny sposób. Do nabycia w marketach budowlanych.
3. Ssiatka żarowa do lamp gazowych (koszulka Auera) - zastosowanie jak wyżej, tyle że jest to źródło powierzchniowe, dobre do testowania czujników o większej powierzchni czynnej albo mierników z szeroko rozstawionymi detektorami (RKSB-104, niektóre wersje Sosny). Koszulki występują w wersji miękkiej, wypalanej dopiero po założeniu na lampę - te są wygodne, dostosowują się do kształtu np. obudowy sondy, można nimi owinąć miernik itp. Są też starsze koszulki wypalane fabrycznie, ich aktywność jest podobna, lecz lubią się kruszyć i pękać, powodując skażenie, zatem nie polecam. Koszulki miękkie należy włożyć w woreczek strunowy, aby uniknąć pozostawiania drobin bawełny nasyconej ThO2. Do nabycia na targach, często ze starymi lampami gazowymi do nakręcania na butle, rzadziej na Allegro. 
4. Szkło uranowe - niewielka aktywność, nawet przy większej zawartości uranu i grubszych warstwach z uwagi na tłumienie wewnątrz źródła, promieniowanie dość miękkie, zatem łatwo tłumione przez plastikowe obudowy mierników. Niektóre wyroby wykazują aktywność nieznacznie przekraczającą tło
5. Ceramika z polewą barwioną solami uranu - j.w., tylko moc dawki nieco wyższa. 
6. Tarcze starych zegarków ze świecącą farbą radową - do nabycia na targach, gdzie sprzedają złom zegarmistrzowski. Wykazują dużą rozpiętość w aktywności, więc mogą służyć do porównywania wskazań różnych mierników. Emisja gamma 2x mniejsza niż łączna emisja gamma + beta. Dozymetry z plastikową obudową mogą być niewrażliwe na promieniowanie tarcz z małą ilością farby. Tarcze przechowywać należy w woreczkach strunowych albo foliować, by uniknąć osypywania się farby świecącej. Z uwagi na ekshalację radonu należy je przechowywać w szczelnie zamkniętych pojemnikach. Kompletne zegarki wykazują mniejszą ekshalację, ale jednocześnie niższą moc dawki. Koszt kilka zł dla tarcz, zegarki od kilkudziesięciu do nawet kilkuset zł.
7. Kompasy Adrianowa z farbą świecącą - zastosowanie i uwagi j/w, moc dawki większa, między 0.5 a 1.5 gammy, przydatne do testowania mierników z grubszymi obudowami sond, np. rentgenometr pokładowy DPS-68. Nieszczelności obudowy grożą skażeniem od kruszącej się farby, zatem środki ostrożności muszą być ściślejsze. Koszt między 10 a 50 zł. Należy uważać na kompasy produkcji radzieckiej, gdyż nie są aktywne (srebrna igła, uszy do paska w plastiku obudowy), aktywność  wykazują polskie - igła czarna, uszka z mosiężnego drutu mocowanego do plastiku obudowy. 
8. Medaliony "zdrowotne" Quantum Pendant - zawierają tor-232, tylko w postaci bardziej skoncentrowanej niż w siatkach żarowych - niewielki krążek na rzemyku - w dodatku dostępne w wolnym handlu, np. na Allegro lub Aliexpress.

Izotopy wokół nas - tor-232

Tor-232 jest najpowszechniejszym na Ziemi pierwiastkiem niemającym żadnych stabilnych izotopów - występuje w skorupie ziemskiej w ilości 12 ppm (dla porównania uran 1.8 ppm).  Do minerałów toru należą głównie monacyt i toryt. Ulega rozpadowi alfa, rozpoczynając torowy szereg promieniotwórczy. Czas połowicznego rozpadu wynosi aż 14 mld lat, zatem aktywność właściwa toru jest niewielka. Dające się zmierzyć promieniowanie beta pochodzi od produktów rozpadu - aktynu-228 (2.124 MeV), bizmutu-212 (2.252 MeV) oraz ołowiu-212 (0.57 MeV).

Tor jako pierwiastek o wysokiej temperaturze topnienia (1755 st. C) znalazł zastosowanie m.in. w siatkach żarowych do lamp gazowych, tzw. koszulkach Auera. Koszulka z bawełny nasyconej dwutlenkiem toru z dodatkiem 1% dwutlenku ceru rozżarza się w płomieniu gazowym, dając intensywne światło o ciepłym odcieniu. Obecnie z uwagi na ryzyko skażenia w wyniku uszkodzenia takiej koszulki tor jest zastępowany itrem i cyrkonem.

 Dwutlenek toru stosowano też w wolframowych elektrodach do spawania metodą TIG - radioaktywność toru ułatwiała zapłon łuku elektrycznego i poprawiała jakość spoiny. Z uwagi na uwalnianie niewielkich ilości toru do otoczenia i spoiny obecnie stopniowo wycofuje się elektrody torowe. 

Innym zastosowaniem było szkło do wyrobu soczewek obiektywów - dodatek toru poprawiał właściwości optyczne. Obiektywy takie produkowano głównie w Japonii, choć i niemieckie Biometary z NRD czasem wykazywały zawartość toru. 

Tor-232 po absorpcji neutronu i kilku przemianach promieniotwórczych ulega przemianie do uranu-233 (naturalnie występującego w ilościach śladowych), który może służyć jako paliwo rozszczepialne w reaktorach jądrowych. Jest więc tzw. materiałem paliworodnym, tak samo jak uran-238, i może być stosowany w reaktorach powielających.

Jak się ostatnio przekonaliśmy, nieokreślony związek toru posłużył do produkcji "zdrowotnych" medalionów "Quantum Pendant", których aktywność, porównywalna z pojedynczą siatką Auera, jest na tyle wysoka, że nie powinny być noszone na skórze, zwłaszcza przez dłuższy czas. Poniżej filmik ze spektrometrią dla wątpiących:

Dozymetr Master-1 - nowsza (większa) wersja

Dozymetr Master-1 był już przeze mnie omawiany, natomiast dziś chciałbym zwrócić uwagę na jego nowszą i większą wersję. Miernik tak samo wykorzystuje 1 tubę SBM-20, mierzy w trybie 36 sekund i ma zakres do 9,99 µSv/h. Jest trochę cięższy - 90 g (zamiast 60) - dłuższy: 14.2 cm (12.5) szerszy: 6 cm (4.2), grubość podobna, tylko bardziej jednorodna, bez rozdęcia na tubę G-M. 

Zasilanie z 4 baterii guzikowych L1142 1.5 V (przy klapce baterii oznaczenie  6 V), ale przy takim napięciu zasilania świruje wyświetlacz wyświetlając podczas pomiaru wszystkie segmenty, zaś przy zasilaniu starymi bateriami o wypadkowym napięciu 3-4 V wskazuje normalnie. 

Aby się upewnić, czy to nie efekt oporu między bateriami, nacisku na styki itp. podpiąłem zasilacz regulowany, zaczynając od napięcia 6V i redukując je stopniowo do 3. Efekt ten sam. Nie wiem, czy to cecha mojego egzemplarza czy też jakiś defekt, gdyż starszy, mniejszy Master-1 wymagał 4 baterii L1142 (o połowę cieńsze niż popularne AG-13). Wg instrukcji miernik może z 1 kompletem pracować 300 godzin, resurs przewidziano na 6 lat. Co do zasilacza - mam nowy (ZT-1500S), z pomiarem napięcia i natężenia oraz regulacją w zakresie 1.5-13.5V (presety 3, 6, 9, 12V i możliwość regulacji ich +/- 1.5V). 

Jeżeli chodzi o czułość, to łapie betę od Sr-90 i słabą gammę od elektrod torowych, siatek Auera i medalionów Quantum Pendant, natomiast słabo reaguje na emisję szkła uranowego i ceramiki. Przy próbie pomiaru silniejszych punktowych źródeł (55 µSv na powierzchni, np. skala od DP-63A) miernik po prostu się zatyka - pomiar ustaje, wynik się nie zmienia. Odsunięcie źródła na 2 cm przywraca bieg pomiaru. Źródła o podobnej mocy dawki, ale powierzchniowe (tarcza paliwomierza) nie wywołują tak silnego efektu, choć pomiar też wydaje się zwalniać. Z drugiej strony czego wymagać od tak prostej elektroniki? Błąd pomiaru wynosi 30%, a wynikający z różnic energii promieniowania względem cezu-137 (0.662 MeV, wzorzec kalibracyjny) błąd wynosi nie więcej jak 45% dla energii 0.05 - 0.662 MeV i nie więcej niż 15% dla energii od 0.662 do 1.5 MeV. Instrukcja wymienia też niestabilność wyników pomiaru przy pracy nieprzerwanej w czasie 6 godzin na poziomie nie więcej niż 10%. Czyli praktycznie mamy indykator pozwalający stwierdzić, czy coś świeci, czy bardzo świeci.

Do miernika dołączone jest tekturowe pudełeczko i instrukcja obsługi. W instrukcji oprócz technicznych danych miernika i krótkich wskazówek eksploatacyjnych zawarto również sposób kalibracji miernika przy użyciu odpowiednich źródeł. Nie wyjaśniono natomiast, co oznacza wyświetlający się napis "Data" na wyświetlaczu - zob. wyżej.

Węgiel C-14 i badanie radiowęglowe

Węgiel C-14 znany jest przede wszystkim z zastosowania w metodzie datowania radiowęglowego, ale skąd on się bierze w żyjących organizmach?

Nasza planeta jest ustawicznie bombardowana przez promieniowanie kosmiczne, składające się głównie z protonów (90%) i cząstek alfa. Cząstki te tworzą tzw. promieniowanie pierwotne, które na skutek zderzeń i rozbijania atomów gazów atmosferycznych tworzy promieniowanie wtórne (neutrony, miony, mezony). Neutrony reagują z azotem, tworząc węgiel C-14 i wodór. Węgiel ten utlenia się w atmosferze i trafia do wszystkich organizmów żyjących na Ziemi. W organizmach żywych jego zawartość jest stała, gdyż jest ustawicznie pobierany i wydalany. Z chwilą śmierci organizmu (rośliny, zwierzęcia) ustaje dopływ "świeżego" węgla C-14, zaś ten zawarty w organizmie ulega powolnemu rozpadowi. Okres półrozpadu wynosi 5730 ±40 lat, zatem mierząc zawartość C-14 w próbce można ustalić datę śmierci organizmu (ścięcia drzewa, wykonania wyrobu skórzanego, płóciennego itp.). Zawartość C-14 w atmosferze jest zmienna, zależy m.in. od aktywności promieniowania kosmicznego, zatem do obliczeń trzeba wprowadzić pewne poprawki. Po upływie 10 okresów półrozpadu (50 tys. lat) zawartość C-14 jest na tyle mała, że datowanie tą metodą nie jest możliwe. 

Metody radiowęglowej użyto m.in. przy badaniu Całunu Turyńskiego, który podczas badania w 1988 r. datowano na lata 1260-1390, zatem dużo późniejsze niż czasy Chrystusa. Sprawa wywołała głośne kontrowersje - obrońcy autentyczności Całunu sugerowali, że poddano badaniu a) tkaninę z miejsca reperowanego w średniowieczu, b) skontaminowanego dotykiem licznych wiernych oglądających Całun  c) nasyconego tlenkiem węgla podczas pożaru w 1532, d) zawierającego nieusuniętą pleśń z lat późniejszych.

W kwestii krzywej kalibracyjnej, zdolności rozdzielczej badania i innych kwestii szczegółowych odsyłam tutaj http://www.adamwalanus.pl/datowanie/p4.html

W przyszłości datowanie metodą radiowęglową może być utrudnione z powodu skażenia środowiska  izotopami sztucznie powstałymi w wyniku wybuchów nuklearnych i awarii jądrowych - węgiel C-14 powstaje w wyniku bombardowania azotu neutronami, zatem każda eksplozja atomowa wprowadza ogromną ilość C-14 do środowiska. Eksplozje mogą mieć zarówno charakter lokalny (bomby rozszczepialne), jak i globalny (bomby termojądrowe, wodorowe), wprowadzając kolejny zmienny czynnik oprócz wahań aktywności promieniowania kosmicznego. Dodatkowo zawartość C-14 może się diametralnie różnić w różnych rejonach Ziemi. Ustalenie krzywej kalibracji w tych warunkach może być po prostu niemożliwe.

Ciekawostka - pracując przy archiwizacji fotografii usłyszałem pytanie "Czy do datowania fotografii używamy badania węglem C-14 ?"  :)

Czas połowicznego rozpadu

Jednym z bardziej istotnych parametrów charakteryzujących izotopy promieniotwórcze jest czas połowicznego rozpadu (okres półrozpadu, okres połowicznego zaniku, halflife, t 1/2 etc.). Oznacza on czas, po którym połowa jąder atomów pierwiastka promieniotwórczego ulegnie rozpadowi. Rozpad promieniotwórczy ma charakter statystyczny, a jego szybkość zależy od tzw. stałej rozpadu, różnej dla poszczególnych izotopów.

Czas półrozpadu może wynosić ułamki milisekund, jak w przypadku najcięższych, syntetycznych pierwiastków transuranowych, a może wynosić tysiące i miliony lat. W przypadku niektórych pierwiastków, czas półrozpadu jest tak długi, że przyjmuje się, że są one trwałe. 

Oprócz fizycznego czasu półrozpadu, który nie zależy od warunków zewnętrznych (temperatura, ciśnienie, atmosfera, katalizatory), istnieje też czas biologicznego półtwania, określający prędkość wydalania danego izotopu z organizmu. W przypadku np. cezu-137 jest on szybszy, gdyż cez gromadzi się w mięśniach (powinowactwo do potasu), skąd jest szybciej wypłukiwany niż np. powinowaty do wapnia stront-90, lokujący się w kościach. 

Przyjęło się, że po 10 okresach półrozpadu można uznać, że cały izotop uległ rozpadowi - jego zawartość spadnie do 0,097%. A teraz sprawdźmy to, mnożąc przez 10 podane niżej przykłady najczęściej spotykanych izotopów:

• bizmut Bi-214 - 20 minut, powstaje w atmosferze jako produkt rozpadu radonu-222
• itr Y-90 - 64.4 godziny, produkt rozpadu strontu-90
• radon Rn-222 - 3.82 dnia, piwnice, kopalnie, wydzielany przy rozpadzie Ra-226
• jod I-131 - 8 dni, diagnostyka izotopowa, radioterapia, skażenie po wybuchach nuklearnych
• iryd Ir-192, 74 dni, defektoskopia
• polon Po-210 - 138 dni, dym papierosowy, antystatyczne szczoteczki do winyli, szkolne spintaryskopy
• kobalt Co-60 - 5.7 lat, źródła kontrolne, czujniki przemysłowe, naświetlania medyczne
• tryt H-3 - 12.33 lat, współczesne świecące zegarki, kompasy i celowniki do broni wojskowej
• stront Sr-90 - 28 lat, lotnicze czujniki oblodzenia, źródła kalibracyjne, skażenie po wybuchach nuklearnych
• cez Cs-137 - 30 lat, odgromniki iskrowe, źródła kalibracyjne, skażenie po wybuchach nuklearnych
• ameryk Am-241 - 432,2 lat - jonizacyjne czujki dymu
• rad Ra-226 - 1599 lat, stare świecące zegarki, kompasy i wskaźniki lotnicze, igły do brachyterapii
• węgiel C-14 - 5730 lat, powstaje w atmosferze pod wpływem promieniowania kosmicznego
• pluton Pu-239 - 24 tys. lat, bomby jądrowe, stare czujki dymu, generatory termoelektryczne
• uran U-235 - 700 mln lat, paliwo jądrowe 
• potas K-40 - 1.2 mld lat, wszystkie związki potasu (nawozy, żywność)
• uran U-238 - 4.5 mld lat, uran naturalny, szkło i ceramika uranowa
• tor Th-232 - 14 mld lat, siatki żarowe do lamp gazowych, elektrody spawalnicze, obiektywy fotograficzne, "zdrowotne" medaliony Quantum Pendant

Trzeci rok na blogu

Mija już trzeci rok, odkąd prowadzę bloga. Przez te lata przetestowałem wiele dozymetrów, odkryłem parę ciekawych źródełek i nawiązałem sporo kontaktów, udzielając porad i konsultacji.  Ilość notek nie jest może porażająca, ale oprócz dozymetrii zajmuję się też fotografią, survivalem, strzelectwem, turystyką, kolekcjonerstwem, drobnym rzemiosłem etc., zatem notki wolę pisać rzadziej, a treściwiej. Nie bójcie się, tematów nie zabraknie, oczywiście jak chcecie, bym coś wyjaśnił lub opisał na blogu, to piszcie!

 

Odrobina statystyk:

Kupione dozymetry - 7

• Najprostszy dozymetr- indykator Bierieg IRI-1:

• Najciekawszy przyrząd - dozymetr wyposażony w krokomierz Polyn-101:

• Najstarszy dozymetr - radiometr komorowy RKL-60:

• Najnowszy dozymetr - rentgenometr sygnalizacyjny KOS-1:

• Nabyte artefakty - 6

• Patrole dozymetryczne - 1

• Muzea zwiedzone w poszukiwaniu artefaktów - 2

• Nowa atrakcja w Warszawie - tajne laboratorium "Obiekt Alfa", pełne sprzętu dozymetrycznego i nie tylko:

• Najciekawsze zjawisko - radioaktywny medalion "Quantum Pendant" (Th-232)

• Największy artefakt - ceramiczna Matka Boska na targu

• Wątki korespondencji - 15

• Poziom zniesmaczenia pseudonaukowymi teoriami panoszącymi się w internecie - bardzo wysoki.

 

Wszystkim Odwiedzającym dziękuję za uwagę, zapraszam do zgłaszania uwag czy propozycji i zadawania pytań. Do zobaczenia w Nowym Roku! 

Radiometr uniwersalny RUST-2

Tym razem dzięki uprzejmości Sprzedawcy mam możliwość przedstawić radiometr uniwersalny RUST-2 ze Zjednoczonych Zakładów Urządzeń Jądrowych "Polon" w Bydgoszczy, poprzednik omawianego przeze mnie RUST-3. 

Wprowadzono go do produkcji w 1969 r. i wytwarzano do 1980 r., wykonując łącznie 400 szt. Radiometr współpracuje z typowymi sondami pomiarowymi podłączanymi przez wtyk BNC-2,5 i zasilanymi napięciami w zakresie 375-650 V i 1000-1575 V.  Jak widać, jest tu luka pomiędzy 650 a 1000 V, która dopiero w wersji RUST-2S-2 zostanie zmniejszona do 700-900 V.

Wynik podawany jest na wskaźniku wychyłowym wyskalowany w impulsach na minutę (cpm). Podziałka jest skalowana w zakresie 10-300 cpm co 10 cpm. Mnożniki zakresów wynoszą 1, 10, 100 i 1000, co daje maksymalną częstość zliczania 300000 cpm (5000 cps). Pomiar w cpm jest najbardziej przydatny przy małych aktywnościach, które w cps byłyby ułamkami. Nowsze mierniki korzystają jednak głównie z cps.

Miernik obsługujemy trzema pokrętłami - dwa służą do regulacji napięcia (zgrubnej i dokładnej), trzecie to przełącznik zakresów. Poza nimi mamy do dyspozycji przycisk kasowania wyniku i ustawiania wskazówki na zero.

RUST-2 oferuje znacznie mniej funkcji w porównaniu z RUST-3: nie ma sygnalizacji progowej, wyboru stałej czasu i regulacji czułości wejścia. Dla dozymetrysty amatora może to być zaletą, gdyż obsługa jest znacznie prostsza i sprowadza się do kilku kroków:

• instalacji baterii (6 szt. R-20)
• sprawdzenia napięcia baterii - pokrętło dokładnej regulacji ustawiamy w pozycję "kontr."/"checking"
• podłączenia sondy przy wyłączonym mierniku 
• sprawdzenia, czy wskazówka jest na podziałce 0 i w razie potrzeby ustawienia pokrętłem "reg. zera"/"zero adj."
• wyboru napięcia pracy, posługując się danymi z karty badania danej sondy. 

Jeśli jej nie mamy, stopniowo zwiększamy napięcie, obserwując wskazania, najlepiej w tym celu zbliżyć sondę do umiarkowanie aktywnego źródła, gdyż tło naturalne nie zawsze wystarczy, by uzyskać wyraźne wskazania. Dotyczy to szczególnie sond ze scyntylatorem ZnS(Ag), który jest czuły tylko na promieniowanie alfa i jego bieg własny jest bardzo niski. Gdy sonda zacznie zliczać, zwiększamy napięcie o 50 V i możemy już pracować. Sondy z licznikami cylindrycznymi potrzebują zwykle napięcia 400 V, z licznikami okienkowymi 600 V, scyntylacyjne 900-1100 V. Zbyt niskie napięcie zasilania sondy powoduje, że nie osiąga ona pełnej wydajności, zbyt wysokie może ją uszkodzić. Poniżej lista sond produkcji ZZUJ "Polon", do których miernik był pierwotnie przystosowany:

O samych sondach pisałem w osobnej notce [LINK], tutaj umieszczę więc jeszcze taki wykaz:

RUST-2 ma funkcję dźwiękowej sygnalizacji impulsów za pośrednictwem gniazda słuchawkowego. Pasują do niego typowe słuchawki SM-73 od nowszych radiometrów RK-67, wszystkich RK-67-3 oraz wojskowych rentgenoradiometrów DP-66 i DP-75. Do złącza można też podłączyć przystawki głośnikowe PS-1 i PS-2, przeznaczone specjalnie dla tego radiometru.

Zasilanie odbywało się z zestawu 6 baterii R-20 (D), umieszczonego po 3 sztuki w specjalnych tulejach z tworzywa sztucznego:

Zasilanie sieciowe wprowadzono w 1972 r. wraz z wersją RUST-2S [LINK], która ma z boku gniazdo kabla sieciowego, poza tym jest identyczna:

RUST-2 był przechowywany w sztywnym futerale z dermy:

Było w nim miejsce na baterie, dokumentację techniczną oraz sondy pomiarowe, zwykle SGB-1P i SGB-2P, ewentualnie SSA-1P:

Przy kieszonce na dokumentację znalazła się następująca adnotacja:

Dozymetr był bardzo ceniony przez użytkowników z państw socjalistycznych, a według uzyskanych przeze mnie informacji był też stosowany przez wiele miesięcy podczas badań geologicznych w Libii (cyt. za: Zbiór wykładów - seminarium na temat zastosowania wyrobów techniki jądrowej - cz. 4 - dozymetria, radiometria, Warszawa, 13-14 maja 1974 r.).

Na koniec dokładna specyfikacja techniczna z Katalogu 37-R - Izotopowa aparatura radiometryczna i przemysłowa:

Czas na podsumowanie. RUST-2 jest prostym i solidnym radiometrem uniwersalnym, w sam raz na pierwszy miernik tego typu, jeśli obawiamy pogubić się w funkcjach bardziej zaawansowanych przyrządów, jak RUST-3, nie wspominając o URL i URS. Za jego pomocą możemy wykorzystać praktycznie wszystkie sondy pomiarowe produkcji ZZUJ Polon, jak również wiele autorskich sond np. do radiometrów UDR i UDAR, zarówno scyntylacyjnych, jak i licznikowych. Zestawienie zalet i wad radiometru RUST- 3 wygląda następująco:

Plusy:

• prostota obsługi 
• solidne wykonanie
• niska cena

Minusy:

• mało ustawień
• niepełny zakres napięć zasilania ("dziura" 650-1000 V)
• wymiary i ciężar
• zasilanie tylko z baterii
• niewielka podaż na rynku (5 sztuk w latach 2013-2022)

RUST-2 jest dobrym budżetowym radiometrem, wystarczającym do okazjonalnych pomiarów, który pozwoli przekonać się, czy potrzebujemy bardziej zaawansowanego przyrządu.

Monitor licznikowy ML-56 (cywilna wersja DP-11B)

Dzięki uprzejmości Sprzedawcy mogę przedstawić cywilną wersję radiometru beta-gamma DP-11B, czyli radiometr ML-56, opisywany w starych podręcznikach ochrony radiologicznej jako "Monitor licznikowy przenośny". Różnice w stosunku do wersji wojskowej są kosmetyczne - całość malowana jest szarą emalią z "młotkową" fakturą zamiast wojskowej oliwkowej farby maskującej. 

Zasada pracy - układ lampowy przygotowywany do pracy wg schematu "żarzenie, anoda, zero" - jest ta sama. W kwestii charakterystyki technicznej - odsyłam do notki o DP-11B.  Jak widać, tabela według której przeliczamy wynik pomiaru wskazywany przez amperomierz, jest żywcem skopiowana z wojskowej wersji:

Na przednim panelu widoczne logo Zakładów Radiowych "Eltra" w Bydgoszczy - "EB" w trójkącie na aluminiowej
plakietce z prawej u dołu oraz na tabliczce znamionowej z lewej strony

Dla porównania - wojskowy DP-11B:

Oprócz innego lakieru zwraca uwagę brak oznaczeń producenta (tajemnica wojskowa) oraz 
przycisk włączania oświetlenia zamiast plakietki z logiem "Eltry".

Te same pokrętła do ustawiania napięcia anodowego, żarzenia i nastawiania wskazówki
na podziałkę zerową, co w DP-11B. 

Amperomierz produkcji krajowej, wczesne egzemplarze DP-11B miały radzieckie

Nowsza wersja, oznaczona ML-57, miała zmniejszony zakres pomiarowy do 0.7 mR/h i przeznaczona była do badań gruntu, odwiertów, cieczy i gazów. Zamiast znaczka "Eltry" umieszczono przycisk podświetlenia skali, taki sam jak w wojskowym DP-11B.

 Poniżej charakterystyka z publikacji Aparatura jądrowa - informator techniczny (Warszawa, b.r.w. [1963]):

Urządzenie było przewidziane do badania skażeń promieniotwórczych w rolnictwie na wypadek wojny jądrowej. Uważano je za dość niezawodne i przetestowane w różnych warunkach, choć podnoszono również jego wady. Krytykowano za małe okienko pomiarowe, nieobejmujące całego licznika G-M i pochłaniające część emisji beta, której pomiar był kluczowy dla oszacowania skażeń. Zwracano też uwagę na skalę z podziałką "oderwaną", wymagającą odczytu z tabeli w pokrywie przyrządu. Sugerowano pewne modyfikacje, mające zwiększyć wydajność pomiaru, szczególnie przy niskich poziomach skażeń. Poniżej fragmenty publikacji Ochrona przed opadem radioaktywnym w rolnictwie (1966) - ocena przydatności monitora:

I proponowane modyfikacje na wypadek konieczności użycia podczas wojny:

Na sam koniec - monitor licznikowy ML-56 lub ML-57 w podręczniku Przysposobienie obronne - obrona cywilna dla szkoły średniej (S. Fidyk et al.) z roku 1991. Jak widać chociażby po butelkach "oranżadówkach", użyto dużo starszego zdjęcia ze znacznie wcześniejszych wydań podręczników:

Zwraca uwagę worek foliowy na sondzie radiometru, chroniący przed skażeniem przyrządu.

Przydatność tych monitorów do "codziennych" pomiarów jest niewielka z uwagi na kłopotliwą obsługę, wymagającą ustawiania napięcia pracy przy uruchomieniu, jak również nietypowe źródła zasilania. Przyrząd ma jednak ogromną wartość kolekcjonerską, gdyż bardzo rzadko pojawia się na rynku - powyższe egzemplarze są jedynymi, jakie w latach 2013-2021 zauważyłem, uważnie obserwując Allegro i Olx. Zatem jeśli trafimy na taki przyrząd, bezwzględnie warto spróbować przywrócić mu funkcjonalność. Jeżeli posiadacie egzemplarz któregoś z tych monitorów, albo mieliście z nimi kontakt, dajcie znać w komentarach!

Radioaktywna figura Matki Boskiej

Dziś na targu moją uwagę zwróciło spore popiersie Matki Boskiej z Jezusem - ceramiczna figura miała ze 40 cm szerokości i ok. 60 wysokości. Widząc pomarańczowy szlaczek na krawędzi chusty miałem 90% pewności, że do barwienia polewy użyto soli uranu. Dozymetr mnie w tym utwierdził, już z wysokości pasa (przy otwartej klapce) wykazał wzrost mocy dawki. Poniżej fotka, abyście wiedzieli, czego szukać:

Eksponaty w Muzeum Uzbrojenia w Poznaniu

Korzystając z wyjazdu do Poznania odwiedziłem Muzeum Uzbrojenia na Cytadeli, oddział Wielkopolskiego Muzeum Walk Niepodległościowych. Niestety nie miałem przy sobie dozymetru, więc poszukiwania były prowadzone "na oko". Samo muzeum składa się z ekspozycji w jednym z fortów Cytadeli oraz wystawy plenerowej wokół budynku. We wnętrzu moja uwagę zwróciły dwa zegary lotnicze oraz ręczny zegarek, wszystko z II wojny:

Na zewnątrz spodziewałem się emisji przy bombowcu Ił-28 i myśliwcu MiG-15 oraz w okolicach czujnika oblodzenia śmigłowca Mi-2 - czyli powtórka z warszawskiego Muzeum Techniki Wojskowej i Muzeum Wojska Polskiego. Jeśli wybieracie się do tego muzeum, weźcie dozymetry i zweryfikujcie moje informacje :) Czekam na Wasze zgłoszenia :)

"Broken Arrow"

"Broken Arrow" ("Złamana Strzała") to kod w armii USA, oznaczający wypadek z bronią jądrową który nie grozi wybuchem konfliktu nuklearnego. Zwykle była to utrata ładunku jądrowego podczas transportu, niezaplanowane odpalenie, eksplozja ładunków konwencjonalnych bez zainicjowania reakcji rozszczepienia, pożar, rozproszenie substancji radioaktywnych itp.

Większość z tych wypadków wydarzyła się podczas Zimnej Wojny, gdy Stany Zjednoczone stale utrzymywały w powietrzu flotę bombowców strategicznych z ładunkami jądrowymi i termojądrowymi na pokładzie. Była to tzw. operacja Chrome Dome (196-1968), podczas której bombowce odbywały loty w pobliże granic ZSRR na trasach ukazanych na poniższej mapie.

Podczas operacji "Chrome Dome" wydarzyło się łącznie 5 wypadków "Broken Arrow", z których ostatni przyczynił się do anulowania programu.

Według Departamentu Obrony USA do 2013 r. miały miejsce 32 incydenty "Broken Arrow". Przyjrzyjmy niektórym z nich:

• 1950 - wypadek w Kolumbii Brytyjskiej - pierwszy przypadek utraty ładunku jądrowego. Brytyjski samolot B-36 z bombą atomową Mark 4 brał udział w ćwiczeniach polegających na symulowanym ataku na San Francisco. Warunki pogodowe były złe (temperatura -40 st. C) i po 7 godzinach lotu 3 z 6 silników uległy awarii i zostały wyłączone. Pozostałe silniki traciły moc i nie mogły utrzymać maszyny obciążonej bombą, dokonano więc jej awaryjnego zrzutu z odpaleniem w powietrzu. Bomba nie była uzbrojona w bojowy rdzeń, wybuchły więc tylko ładunki konwencjonalne. Załoga opuściła samolot na spadochronach, wysłana ekspedycja kanadyjskiego lotnictwa uratowała 12 z 17 rozbitków. 
• 1956 - katastrofa na lotnisku Lakenheath - samolot B-47 Stratojet zjechał z pasa startowego i uderzył w magazyn, w którym znajdowały się 3 bomby typu Mk 6, a także amunicja konwencjonalna. Wybuchł pożar, w którym zginęła cała załoga maszyny, jednak bomby w magazynie nie wybuchły, uległy jedynie uszkodzeniu i po katastrofie zostały zutylizowane.
• 1956 - zaginięcie samolotu B-47 - samolot odbywał lot bez międzylądowania z bazy MacDill na Florydzie do bazy Ben Guerir w Maroku, wioząc dwie kapsuły z materiałem rozszczepialnym do broni jądrowej. Przed drugim tankowaniem w powietrzu, po zejściu przez podstawę chmur na wysokości 4300 m utracono kontakt z samolotem. Materiał jądrowy znajdujący się na pokładzie był w postaci nieprzetworzonej i nie stwarzał zagrożenia eksplozją. Pomimo intensywnych poszukiwań los samolotu i załogi do dziś pozostaje nieznany. 
• 1957 - katastrofa w bazie lotniczej w Kirtland - podczas podchodzenia do lądowania samolotu B-36 Peacemaker doszło do wyrwania się drzwi komory bombowej i wypadnięcia bomby z wysokości 500 m. Spadochron bomby zadziałał, ale nie zdążył wyhamować jej opadania z uwagi na niski pułap. Nastąpiła eksplozja ładunków konwencjonalnych i rozerwanie bomby, jednak bez rozproszenia materiału rozszczepialnego, który przewożony był osobno i wylądował bezpiecznie wraz z samolotem.
• 1958 - utrata bomby jądrowej nad Mars Bluff w Północnej Karolinie. Bombowiec B-47E Stratojet leciał z USA do Wielkiej Brytanii i dalej do północnej Afryki celem wzięcia udziału w operacji Snow Flurry. Na pokładzie przewoził bombę jądrową Mark 6 na wypadek konfliktu z ZSRR. W czasie lotu kapitan zauważył świecącą się kontrolkę zatrzasku zabezpieczenia bomby, wysłał więc bombardiera do komory bombowej celem naprawy. Bombardier przez pomyłkę użył... dźwigni awaryjnego zrzutu bomby. Uwolniona z mocowania bomba opadła na drzwi komory bombowej, które otworzyły się pod jej ciężarem, i spadła na ziemię z wysokości 4600 m. Nie była uzbrojona w materiał rozszczepialny, który przewożono osobno, ale doszło do eksplozji ładunków konwencjonalnych. Wybuch zniszczył drewniany budynek na farmie, nieopodal bawiących się dzieci, które odniosły rany. Rodzina pozwała US Air Force i wygrała odszkodowanie w wysokości 54000 $.

• 1958 - zderzenie samolotów nad Tybee Island - podczas ćwiczeń doszło do kolizji myśliwca F-86 i bombowca B-47 z bombą Mark 15 na pokładzie. Pilot myśliwca katapultował się, natomiast uszkodzony B-47 opadał z pułapu 12000 m na 5500 m, zanim pilot odzyskał kontrolę nad maszyną. Załoga otrzymała zgodę  na awaryjny zrzut bomby celem ułatwienia awaryjnego lądowania. Bomba została zrzucona do morza, nie zauważono eksplozji przy uderzeniu w wodę. Poszukiwania bomby, prowadzone za pomocą ręcznego sonaru, nie dały efektu. Najprawdopodobniej leży ona pod warstwą 2-5 m mułu na dnie zatoki Wassaw Sound.
• 1959 - katastrofa nad Hardingsburgiem - dwa bombowce B-52 tankowały z latającej cysterny KC-135, podczas tankowania drugiej maszyny doszło do zderzenia z cysterną. Część załogi B-52 wyskoczyła na spadochronach. Dwie bomby atomowe odzyskano z wraku bez poważniejszych uszkodzeń, jedynie nadpalone. W katastrofie zginęła cała załoga cysterny KC-135.
• 1960 - pożar rakiety BOMARC w bazie RW-01 - na skutek eksplozji zbiornika z helem doszło do pożaru sąsiednich zbiorników paliwa w rakiecie CIM-10 BOMARC. Ogień płonął przez 30 minut, akcja gaśnicza z użyciem dużych ilości wody trwała 15 godzin. W jej wyniku część substancji radioaktywnych z uszkodzonej głowicy spłynęła wraz z wodą i skaziła najbliższe otoczenie wyrzutni. Odzyskano większość materiału rozszczepialnego, za wyjątkiem 300 g plutonu. Podnoszone wiele lat później przypadki znalezienia radioizotopów w dużej odległości od bazy nie znalazły potwierdzenia po dokładnym przebadaniu gleby i wody studziennej. 

• 1961 - katastrofa w Goldsboro - załoga latającej cysterny KC-135 zauważyła podczas tankowania bombowca B-52, że doszło w nim do wycieku ze zbiornika skrzydłowego. Tankowanie przerwano a maszynę skierowano nad wybrzeże, celem zużycia nadmiaru paliwa przed lądowaniem awaryjnym. Nagle wyciek powiększył się i samolot stracił 17 ton paliwa w 3 minuty. Załoga ewakuowała się na spadochronach, zaś opadający samolot koziołkując uległ dezintegracji na wysokości 300-600 m. Dwie przewożone bomby wodorowe Mark 39 o mocy 3-4 Mt uwolniły się z maszyny. W jednej uzbroiły się 3 z 4 mechanizmów odpalających, co m.in. uruchomiło spadochron. Bomba opadła na ziemię powoli, zaczepiając się o drzewo. 

Druga uległa częściowemu uzbrojeniu, jednak awaria baterii wysokiego napięcia uniemożliwiła pełną aktywację systemów bomby. Opadła bez spadochronu na błotniste pole z prędkością 300 m/s i zagłębiła się w gruncie. Nastąpił wybuch ładunków konwencjonalnych. Akcję usuwania fragmentów bomby przerwano na skutek zalewania miejsca prac przez wody gruntowe. Rdzeń bomby wydobyto, lecz spora część materiału rozszczepialnego pozostawiono pod ziemią, na głębokości ok. 50 m. 

Korpus Inżynieryjny US Army wykupił teren o średnicy 120 m wokół miejsca upadku bomby i ustanowił tam strefę ochronną. 

• 1961 - wypadek w Yuba - bombowiec B-52F na skutek problemów z dekompresją zszedł na niższy pułap. Spowodowało to zwiększone zużycie paliwa i konieczność wcześniejszego tankowania., niestety paliwo wyczerpało się podczas podchodzenia do tankowania. Załoga opuściła maszynę na spadochronach, samolot rozbił się na polu, jednak 4 przewożone ładunki jądrowe nie eksplodowały dzięki zadziałaniu zabezpieczeń. 
• 1965 - wypadek na Morzu Filipińskim - podczas ćwiczeń na lotniskowcu USS "Tinconderoga" samolot A-4E Skyhawk z bombą jądrową B43 spadł do morza podczas przetaczania z hangaru do windy. Maszyny nie wydobyto, gdy spoczywa na głębokości 4900 m.
• 1966 - Wypadek w Palomares - podczas tankowania w powietrzu bombowca B-52 Stratofortress doszło do zderzenia z latającą cysterną KC-135 i utraty 4 bomb wodorowych B28RI, które opadły na wybrzeże Hiszpanii. Trzy spośród nich spadły na ląd. Ponieważ nie były uzbrojone, nie doszło do eksplozji termojądrowej, ale wybuch ładunków konwencjonalnych spowodował rozrzucenie plutonu po całej okolicy i konieczność kosztownej dekontaminacji terenu. Skutki skażenia są w tym rejonie zauważalne do chwili obecnej. Czwarta bomba wpadła do morza. Dzięki informacjom od miejscowych rybaków wstępnie ustalono miejsce jej upadku. Wyłowiono ją z głębokości 853 m dopiero po 81 dniach poszukiwań przy użyciu batyskafów "Alvin" i "Aluminaut" i okrętu ratownictwa podwodnego USS "Petrel".

https://www.polityka.pl/tygodnikpolityka/historia/1540755,1,palomares---zagubiona-bomba-wodorowa.read

• 1968  - wypadek w bazie Thule na Grenlandii - na skutek awarii ogrzewania w bombowcu B-52 wybuchł pożar, którego nie udało się ugasić. Załoga opuściła samolot na spadochronach, a maszyna spadła na zamarznięte morze w pobliżu bazy. W czterech bombach wodorowych B28FI  o mocy 1,1 Mt każda, doszło do eksplozji ładunków konwencjonalnych i znacznego rozproszenia substancji radioaktywnych na zasadzie "brudnej bomby". Pożar paliwa lotniczego roztopił lód, przez co wrak i resztki bomb zatonęły w morzu. Do skażenia radioaktywnego doszło jeszcze zanieczyszczenie paliwem lotniczym, układające się w długi ślad obok miejsca katastrofy:

Akcja ratownicza prowadzona była w bardzo trudnych warunkach silnego mrozu (-40 dochodzący do -60), wiatru i polarnej nocy. Niskie temperatury utrudniały pracę aparatury dozymetrycznej, gdyż zmniejszały wydajność baterii. Zbieranie skażonego śniegu i lodu należało ukończyć przed wiosennymi roztopami, aby uniknąć roznoszenia się skażeń wraz z wodą. Według oficjalnych szacunków odzyskano 93 % materiału rozszczepialnego. 

• 1980 - pożar rakiety Titan II w pobliżu Damascus - obsługa wyrzutni podczas próby ciśnieniowej zbiornika z utleniaczem użyła do odkręcenia złącza klucza nasadowego zamiast dynamometrycznego. Złącze zsunęło się z klucza i spadło 24 m w dół, odbijając się od konstrukcji silosu i przebijając zbiornik z paliwem w I stopniu rakiety. Doszło do uwolnienia paliwa, które w razie kontaktu z utleniaczem znajdującym się w sąsiednim zbiorniku uległoby natychmiastowemu zapaleniu. Zarządzono ewakuację i podjęto działania ratownicze. Niestety na skutek iskry w wentylatorze, mającym usunąć opary paliwa z silosu, doszło do eksplozji i pożaru. Wybuch wyrzucił w powietrze ważącą 740 ton pokrywę silosu i drugi człon rakiety z głowicą W58 o mocy 9 Mt. Po opuszczeniu wyrzutni drugi człon również uległ zapaleniu, jednak mechanizmy zabezpieczające głowicy uchroniły ją od eksplozji. Nie stwierdzono uwolnienia substancji radioaktywnych. 

 W większości tych wypadków powtarza się pewien schemat - wybuch ładunków konwencjonalnych, który jednak nie powoduje wybuchu jądrowego, zwykle na skutek niepełnego uzbrojenia mechanizmów bomby. Dochodzi jednak do dezintegracji korpusu bomby i rozproszenia materiału radioaktywnego. Można powiedzieć, że bomba jądrowa staje się wówczas tzw. brudną bombą, w której wybuch konwencjonalny powoduje rozrzucenie substancji radioaktywnych celem wywołania skażenia.

 Niektóre zgubione ładunki do tej pory czekają na odkrycie, jak ta bomba sprzed 66 lat:

http://innpoland.pl/130837,odnaleziono-bombe-atomowa-ktora-zaginela-66-lat-temu-okazuje-sie-ze-nie-eksplodowala

Liczba podobnych incydentów po drugiej stronie "żelaznej kurtyny" jest trudna do ustalenia, ale połączenie sowieckiego militaryzmu, megalomanii, terroru, szpiegowskiej psychozy i zwykłego niechlujstwa musiało owocować podobną, jeśli nie znacznie większą liczbą incydentów niż w USA. Informacje te nadal czekają na odtajnienie.