Zona - opowieść o radioaktywnym świecie

Publikacje dotyczące katastrofy w Czarnobylu kończą się zwykle na rozpadzie ZSRR i pierwszych latach niepodległości postradzieckich republik. Wyjątkiem są niektóre nowsze pozycje, jak wydane w 2019 r. „O północy w Czarnobylu” czy „Czarnobyl – historia nuklearnej katastrofy”, jednak żadna z nich nie opisuje najnowszych dziejów Strefy. Tą lukę uzupełnia praca Pawła Sekuły, autora omawianych tutaj „Likwidatorów” oraz pracy „Czarnobyl. Społeczno-gospodarcze, polityczne i kulturowe konsekwencje katastrofy jądrowej dla Ukrainy”, również bardzo wartościowej publikacji, którą omówię w przyszłości.

„Zona” zaczyna się tam, gdzie większość dzieł o Czarnobylu już się kończy. Opisuje dzieje Czarobylskiej Strefy Wykluczenia od pierwszych lat po awarii, przez różne plany zagospodarowania tego miejsca aż burzliwy rozwój turystyki. Książka ukazała się w styczniu 2020 r., zatem przed rozległymi pożarami, które zniszczyły znaczną część Strefy w kwietniu 2020 r. [LINK]

Ósmy rok na blogu

Minął właśnie ósmy rok na blogu, drugi podczas pandemii. Prace nie ustały ani na moment, nawet pomimo covidowej infekcji, na szczęście o łagodnym przebiegu. O genezie mojego bloga pisałem już przy okazji ostatniej rocznicy [LINK], zatem, nie przeciągając, przytoczmy statystyki za ostatni rok obrachunkowy, czyli od 24.11.2020 r.:

• Łączna liczba wyświetleń przekroczyła milion o całe 40 tysięcy - dokładnie 1047747
• Liczba postów - 594 (łącznie z niniejszym)
• Komentarze - 889
• Przeciętna liczba wyświetleń - 200-400 dziennie
• Najpopularniejsze posty:

1. Trytowa latarka Betalight - 10,1 tys. wyświetleń
2. Radioaktywny obiektyw Super Takumar 1,4/50 -  8,18 tys. wyświetleń
3. Izotopy wokół nas - superciężki wodór (tryt) - 7,02 tys. wyświetleń

• Profil bloga na Instagramie (@radioaktywny1986) osiągnął:
• 852 posty (łącznie z rocznicowym)
• 650 obserwujących

Zakupy sprzętu dozymetrycznego były bardzo intensywne, zarówno pod względem ilościowym, jak i kwotowym. Nowości:

• Dozymetry kieszonkowe: Soeks Quantum, Terra MKS-05, Terra P, Voltcraft Gamma Check A, KB-6011
• Dozymetry z licznikiem okienkowym: MKS-01SA1M, Mazur PRM-9000, Gamma Scout w/Alert
• Dozymetry scyntylacyjne: RadiaCode 101, DRG-05M, SRP-68, µDose RNG 
• Indykatory promieniowania: Impuls, Iza,
• Radiometry przenośne: RUST-2S2
• Rentgenometry: DPS-68M1
• Dozymetry indywidualne: EDOS, DMC2000S, Graetz EDW150A, DKP-50
• Przyrządy kombinowane: ekotester Anmez Greentest ECO6, dozymetr z miernikiem EMF, termometrem i higrometrem JD-3001, dozymetr z zegarkiem i budzikiem DKS-01 Iris 

Kolejne egzemplarze przyrządów omawianych wcześniej:

• dozymetr RKS-20.03 Prypeć z wytwórni Galicz M, pozostałej po upadku fabryki Polaron
• dozymetr Palesse 26K86 nabyty… na targu, wśród wszelakiej drobnicy, starych kalkulatorów itp.
• radiometr RK-67-3, w dodatku z kontrolką, choć oczywiście już nieaktywną 
• rentgenoradiometry DP-66, DP-66M, DP-66M1 i DP-75 nabyte do testów porównawczych i uzupełnienia starych notek
• sonda SSA-1P

Oprócz recenzji nowości prowadziłem też meliorację starszych notek, uzupełniając zdjęcia, ujednolicając styl i dodając nowe spostrzeżenia, wynikłe z dłuższej eksploatacji sprzętu:

• monitor skażeń EKO-C
• monitor skażeń RKP-1-2
• radiometr uniwersalny RUST-2
• rentgenoradiometr DP-75
• dozymetr Palesse 26K86

Dozymetr JD-3001 z Aliexpress

Ten chiński miernik dostępny jest na polskim rynku dopiero od zeszłego roku, choć konstrukcja została opracowana jeszcze w 2017 r. Jest to przyrząd kombinowany, łączący funkcje dozymetru, miernika pola elektromagnetycznego (EMF) oraz termometru i higrometru.

Wynik podawany jest na kolorowym wyświetlaczu. Oprócz bieżącego pomiaru widzimy na nim również wykres zmian mierzonej wartości w czasie (histogram), a także godzinę, temperaturę i wilgotność powietrza. 

Atomowa tajemnica Sudetów - recenzja

Górnictwo uranu na Dolnym Śląsku należy do najbardziej tajemniczych zagadnień w najnowszej historii Polski. Narosło wokół niego wiele mitów, powielanych przez spisywane po latach relacje świadków, następnie rozdmuchiwane i wypaczane przez żądne sensacji media. Naukowego zbadania sprawy podjął się Robert Klementowski, historyk związany z Instytutem Pamięci Narodowej. Pierwszą jego pracą na ten temat była książka „W cieniu sudeckiego uranu” z 2010 r., obecnie bardzo rzadko pojawiająca się na rynku wtórnym. W roku 2017 wyszła jednak nowsza publikacja Autora pt. „Atomowa tajemnica Sudetów”. Jest to praca popularnonaukowa, jednak oparta na solidnej kwerendzie źródłowej, rozszerzonej nawet w stosunku do „W cieniu sudeckiego uranu”, co Autor zaznacza we wstępie.

Praca rozpoczyna się przybliżeniem źródeł, a raczej ich strzępków, dostępnych w latach 90. XX w., które były przyczyną licznych półprawd i domysłów. Możemy zapoznać się z tytułami prasowymi, krzyczącymi o tysiącach „przymusowych robotników” oraz z pierwszymi próbami rzetelnego ujęcia tematu.

Atomowy lodołamacz "Lenin"

Z lodołamaczem "Lenin" zetknąłem się po raz pierwszy na kartach wydawnictwa "Kto, kiedy, dlaczego", które było moim najwcześniejszym źródłem wiedzy z zakresu atomistyki, czytanym na początku szkoły podstawowej. Książki te przedstawiłem na blogu w 2024 r. [LINK]. Z tej samej publikacji pochodziły również informacje o samolocie atomowym, który omówiłem w 2017 r. [LINK]. Postanowiłem więc przybliżyć również tą niezwykle zasłużoną i ciekawą jednostkę pływającą.

cyt. za: Kto, kiedy, dlaczego, t. II, wyd. Iskry, Warszawa 1958

Idea zbudowania lodołamacza z napędem atomowym podyktowana była m.in. propagandową potrzebą udowodnienia, że energia jądrowa może mieć również zastosowanie cywilne, pokojowe. Do tej pory bowiem atom miał wyłącznie zastosowanie militarne, w którym prym początkowo wiedli Amerykanie - w ramach Projektu Manhattan (1942-1945) zbudowali 4 bomby jądrowe, z których 2 zostały użyte bojowo w ataku na Hiroszimę i Nagasaki. Wkrótce jednak w 1949 r. ZSRR zdetonował pierwszą własną bombę jądrową. Spowodowało to wieloletni wyścig zbrojeń między blokiem państw komunistycznych a Zachodem, stanowiący jeden z aspektów trwającej od 1947 r. tzw. zimnej wojny. Gdy Amerykanie wynaleźli nowy typ bomby, zwanej wodorową lub termojądrową (1952), ZSRR już po 8 miesiącach opracował własną (1953), a arsenały nuklearne obu państw zaczęły gwałtownie rosnąć.  Poszukiwano jednocześnie innych zastosowań dla atomu, szczególnie wobec coraz większej psychozy strachu, napędzanej przez propagandę obu stron.

Dozymetr Straż-2

Źródło - http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=79&topic=36

Ten kieszonkowy radiometr beta-gamma wygląda jak okrojona wersja popularnego Polarona Pripyat'. Nie jest to zbyt popularny przyrząd, trudno natrafić na jego zdjęcia poza niezawodnym rosyjskim forum RHBZ. Przyrząd mierzy moc dawki beta i gamma w mikrosiwertach na godzinę. Wyświetlacz tego samego typu co w dozymetrach Biełła, Raton, Fon, Expert itp. Ciekawostką jest włączane osobno podświetlenie wyświetlacza za pomocą małej żaróweczki. 

Intenzimetr DC-3A-72

Ten przyrząd, którego zdjęcia podesłał Aleš (Se srdečným pozdravem!), w czeskiej nomenklaturze określany jest jako intenzimetr, czyi przyrząd odpowiadający polskiemu rentgenoradiometrowi. Wyprodukowany został przez ZRUP, czyli Základna Rozvoje Uranového Průmyslu (Zakłady Rozwoju Przemysłu Uranowego) w Przybramie (Příbram). Mierzy zarówno wysokie poziomy promieniowania w zakresie 0,1-200 R/h (0,1-2 Sv/h), jak również niskie, od 0,1 do 200 mR/h (1-2000 µSv/h). Miernik występuje w 3 wersjach: 

• DC-3A-72 - podstawowa, omawiana poniżej
• DC-3B-72 - z dodatkową sondą do pomiaru niższych poziomów promieniowania
• DC-3C-72 - ze znacznie przedłużonym przewodem sondy, pozwalającym na jej montaż np. na zewnątrz schronu i pomiar ze bezpiecznej odległości 

http://www.fortifikace.net/pov_poz_pristroje_v_co.html

DC-3A-72 ma dwa zakresy pomiarowe, korzystające z tej samej logarytmicznej podziałki na mikroamperomierzu. Zapewnia ona dość dużą dokładność odczytu wartości w zakresie 0,1-20 (zarówno mR/h, jak i R/h), kosztem jednak końca zakresu, czyli 100-200:

Czym są izotopy?

W ramach przedstawiania podstawowych zagadnień chciałbym przybliżyć pojęcie izotopu, stanowiącego jedno z najważniejszych zjawisk w fizyce jądrowej.

Izotopy są odmiennymi postaciami danego pierwiastka, różniącymi się liczbą neutronów w jądrze. Liczba protonów, czyli tzw. liczba atomowa, która świadczy o przynależności do danego pierwiastka, pozostaje taka sama, różna jest jednak liczba masowa, czyli suma liczby protonów i neutronów. Najłatwiej prześledzić to na przykładzie najlżejszego pierwiastka - wodoru. Ma on trzy izotopy:

• wodór lekki (¹H) - 1 proton = liczba atomowa 1 = liczba masowa 1
• wodór ciężki (²H, deuter, D) - 1 proton i 1 neutron = liczba atomowa 1 = liczba masowa 2
• wodór superciężki (³H, tryt, T) - 1 proton i 2 neutrony  = liczba atomowa 1 = liczba masowa 3

Wszystkie z nich mają podobne właściwości fizyczne i chemiczne, m.in. reagują z tlenem, tworząc wodę. Jednak ta woda będzie miała pewne różnice w gęstości, temperaturach przemian fazowych  (wrzenia, krzepnięcia) oraz przenikalności elektrycznej, w zależności od izotopu wodoru, z którego powstała. Przykładowo, woda ciężka (D₂O) będzie mieć wyższą temperaturę krzepnięcia i wrzenia w stosunku do wody lekkiej. Z kolei woda superciężka, znana też jako woda trytowa (T₂O), będzie radioaktywna, gdyż tryt jako jedyny z naturalnych izotopów wodoru emituje promieniowanie.

Dozymetr EDOS

Przyrząd ten znajdował się na wyposażeniu armii Czechosłowacji (CSLA), gdzie był przewidziany do grupowej kontroli napromieniowania podczas konfliktu jądrowego. Jeden egzemplarz stanowił wyposażenie każdego oddziału jako uzupełnienie dozymetrów indywidualnych, noszonych przez wszystkich żołnierzy. Jego wskazania przyjmowano jako uśrednione napromieniowanie całej zbiorowości. W ten sposób starano się zniwelować różnice we wskazaniach dozymetrów pojedynczych żołnierzy, wynikające z nierównomiernego oddziaływania promieniowania na polu bitwy. Dozymetr grupowy pozwalał też choć częściowo skontrolować wskazania dozymetrów indywidualnych i vice versa.

Tło promieniowania

Termin "tło promieniowania" lub "promieniowanie tła" (background radiation) pojawiał się już wielokrotnie na łamach bloga, jednak jeszcze nie został zdefiniowany per se.

Czym jest więc owo "tło promieniowania"?  Najkrócej rzecz ujmując, jest to całość promieniowania jonizującego, obecnego na stałe w przyrodzie [LINK]. Składa się ono z kilku źródeł, których udział jest zmienny w zależności od warunków geofizycznych w danym miejscu na kuli ziemskiej:

• promieniowanie kosmiczne, głównie wtórne, powstałe w wyniku reakcji promieniowania pierwotnego, bombardującego atmosferę z kosmosu, z atomami tlenu i azotu zawartych w powietrzu - jego udział rośnie wraz z ze wzrostem wysokości nad poziomem morza, o czym można przekonać się w wysokich górach czy, jeszcze dobitniej, podczas lotu samolotem
  

• naturalne pierwiastki radioaktywne zawarte w skorupie ziemskiej - jest to głównie uran i tor wraz ze swoimi produktami rozpadu, występujące zarówno jako główny składnik niektórych minerałów (uraninit, autunit, toryt, monacyt), jak również w śladowych ilościach w granicie i węglu. Innym naturalnym pierwiastkiem radioaktywnym jest potas-40, występujący w śladowych ilościach w potasie naturalnym. Warto tu jeszcze wspomnieć o radonie, radioaktywnym gazie powstałym w wyniku rozpadu radu, stale wydzielającym się z podłoża skalnego i niekiedy osiągającym wysokie stężenia we wnętrzach budynków.

  

  Zawartość aktynu-228, naturalnego pierwiastka z szeregu torowego, na terenie Polski, cyt. za:
   Atlas Radiologiczny Polski 2011.

  
  
  
  

Rentgenometr pokładowy DPS-68M1

Przyrząd ten jest ostatnim z serii pokładowych rentgenometrów, produkowanych na potrzeby Sił Zbrojnych PRL od 1968 r.:

• DPS-68
• DPS-68M
• DPS-68M1

Pierwsze dwa przyrządy wykorzystywały zestaw liczników G-M, złożony z STS-5 (niższe zakresy) i DOB-50, zatem ich zakres pomiarowy był podobny do DP-66/DP-66M i kończył się na 200 R/h. W DPS-68M1 z kolei zastosowano miniaturowe liczniki DOI-80 i DOI-30, montowane również w DP-75, co rozszerzyło zakres aż do 500 R/h. Zasady obsługi DPS-68M1 nie różnią się od jego poprzedników, przybliżę jednak ten miernik z uwagi na znaczną obecnie podaż na rynku. 

Dozymetr Graetz EDW-150A

Ten dozymetr był pierwszym przyrządem dozymetrycznym, jaki w ogóle trafił w moje ręce, jeszcze w czasach, gdy samo określenie „licznik Geigera” miało wręcz magiczne brzmienie. Równie szybko mnie rozczarował z uwagi na nieintuicyjną obsługę i małą przydatność do domowych pomiarów. Było to jednak na kilka lat przed powstaniem bloga, zatem teraz, bogatszy o ośmioletnie doświadczenie, przystępuję do omówienia przyrządu. Miernik co jakiś czas pojawia się na portalach aukcyjnych, a jest na tyle specyficzną konstrukcją, że jego zakup powinien być dokonany świadomie.

Graetz EDW150A zlicza łączną dawkę w zakresie 1-2000 µSv oraz sygnalizuje przekroczenie jednego z czterech progów dawki (200, 500, 1000 i 2000 µSv) oraz dwóch progów mocy dawki (25 i 100 µSv/h). Wynik podawany jest na wyświetlaczu LCD wraz z ikoną informującą o stanie baterii oraz kropką migającą w rytm zliczonych impulsów. 

Budzik Westclox 66 Stars Dial Black

Firma Westclox wywodzi się z założonej w 1885 roku przez Charlesa Stahlberga United Clock Company w Peru, w stanie Illinois w USA. Miała produkować zegarki z mechanizmem opatentowanym przez Stahlberga, w którym płyta główna ze stopu ołowiu miała wstawione tuleje łożyskowe z mosiądzu i koła zębate ze stopu ołowiu (US Patent nr 326602). Firma niestety zbankrutowała, zanim zdążyła wyprodukować jakikolwiek zegarek. W 1887 r. reaktywowano ją jako Western Clock Company i znów zbankrutowała, ale już rok później została uruchomiona na nowo jako Western Clock Manufacturing Company. W 1908 r. uzyskała patent na mechanizm alarmu budzika „Big Ben”, w którym dzwonek był częścią obudowy, tzw. bell back. Skrócona nazwa firmy - „Westclox” - pojawiła się w 1910 r., ale zarejestrowano ją jako znak handlowy dopiero w 1916 r. Produkowała zegarki kieszonkowe, zegary ścienne i budziki. 

https://www.madeinchicagomuseum.com/single-post/westclox/

Podczas II wojny światowej zaprzestano produkcji cywilnej, wytwarzając przyrządy lotnicze, kompasy, zegary dla marynarki wojennej oraz zapalniki do pocisków artyleryjskich. W 1948 r. firma otworzyła oddział w Szkocji, w którym powstało ponad 50 mln produktów, m.in. prezentowany tutaj budzik. Szkocki oddział firmy Westclox został zamknięty w 1988 r. z powodu spadającego popytu na zegary mechaniczne w związku z upowszechnieniem mechanizmów kwarcowych.

Pozytonowa tomografia emisyjna (PET)

Pozytonowa tomografia emisyjna (ang. positron emission tomography, PET) jest najbardziej zaawansowaną techniką obrazowania stosowaną obecnie w medycynie. Wywodzi się ze scyntygrafii, w której do organizmu pacjenta wprowadzany jest preparat zawierający izotop radioaktywny, a następnie detektor bada jego rozmieszczenie w diagnozowanej tkance. W tym celu najczęściej wykorzystuje się izotopy emitujące promieniowanie gamma, np. jod-131 przy scyntygrafii tarczycy [LINK]. Z kolei w pozytonowej tomografii emisyjnej stosuje się izotopy ulegające rozpadowi beta plus. W tym rozpadzie jeden z protonów ulega przemianie w neutron z jednoczesną emisją neutrina i pozytonu. Liczba atomowa pierwiastka zmniejsza się o 1, czyli cofa się on o jedno miejsce w układzie okresowym. Liczba masowa pozostaje bez zmian, zatem powstały pierwiastek jest tzw. izobarem  pierwiastka, z którego powstał. Poniżej porównanie rozpadu beta minus, który omawiałem niedawno [LINK] i beta plus (na dole) 

http://50-cent-crying-gif.iconfiles.info/beta-decay.htm

Pomiar promieniowania beta

Promieniowanie beta stanowi strumień elektronów, czyli cząstek elementarnych o ujemnym ładunku elektrycznym. Jego przenikliwość jest znacznie większa niż cząstek alfa - w powietrzu mogą pokonać nawet kilka metrów, w ciele człowieka zaś kilka centymetrów, zatrzyma je dopiero blacha aluminiowa lub szkło, są jednak mniej przenikliwe niż kwanty promieniowania gamma [LINK].

Źródło - LINK

Do pomiaru promieniowania beta stosuje się głównie liczniki Geigera-Mullera, które z zasady mają bardzo wysoką wydajność pomiaru tej emisji, rzędu 99%, w odróżnieniu od 1% dla promieniowania gamma [LINK]. Mogą to być:

Autoradiogramy cz. V

Właśnie wywołałem serię autoradiogramów nastawionych w marcu bieżącego roku. Jako źródła wystąpiły następujące obiekty, głównie z glazurą uranową (w nawiasie aktywność alfa zmierzona scyntylatorem ZnS(Ag) i łączna alfa+beta+gamma mierzona EKO-C bez osłony):

• fragmenty talerza w holenderskim stylu "Gouda" (2-5 Bq/cm2,  340 cps)
• kafel z motywem gwiazdek (5,2-9 Bq/cm2, 490 cps)
• tacka z opalizującą żółtą glazurą [LINK] (0,8-2,2 Bq/cm2, 10 cps)
• włącznik natynkowy do światła [LINK] (poniżej progu, 30 cps)
• "odpromiennik" na telefon zawierający Th-232 [LINK] (3,8-7 Bq/cm2, 20 cps)

Najsilniejszy ślad zostawił kafel z pomarańczową glazurą, co pozwoliło na krótki czas wywoływania i uniknięcie zadymienia. Dzięki temu mogę zaprezentować odbitkę bez żadnej obróbki graficznej, prosto ze skanera:

Czarna glazura uranowa

Glazura barwiona związkami uranu występuje praktycznie we wszystkich barwach za wyjątkiem niebieskiej. Kolor czarny stosowany był jednak najczęściej na porcelanie elektrotechnicznej (gniazdka, wtyczki, włączniki, kostki) i to nie z przyczyn estetycznych, a praktycznych – dodatek uranu obniżał temperaturę topnienia i napięcie powierzchniowe, ułatwiał też przyleganie glazury do ceramiki [LINK].

Spodziewałem się jednak znaleźć naczynia, które pokryto tą glazurą w celach ozdobnych i zwracałem szczególną uwagę na czarne szkliwo. Przez kilka lat poszukiwania nie dawały rezultatu, choć przy okazji odkryłem glazurę w kolorze wiśniowym [LINK] i opalizująco żółtym [LINK], a także dymne szkło uranowe [LINK].

Wreszcie jednak zauważyłem wybitnie świeżą dostawę na stoisku, które od pewnego czasu było jałowe pod względem uranowym. Nie planowałem głębokich poszukiwań i to zwłaszcza tam, szczególnie że miałem wyjątkowo mało czasu. Nowy asortyment i niezawodny RKP-1-2 w ręku sprawiły jednak, że po chwili wygrzebałem małą miseczkę, dającą bardzo wyraźny odczyt.

Indykator promieniowania "Impuls"

Gdy zobaczyłem ten indykator na Olx, spodziewałem się otrzymać urządzenie rozmiarów SIM-03 czy Eltes 902 Tymczasem miernik ma prawie wielkość pudełka transportowego od Polarona i jest największym z prostych indykatorów promieniowania produkowanych w licznych firmach po katastrofie w Czarnobylu.

 

„Impuls” jest indykatorem promieniowania mającym orientacyjną skalę w postaci rzędu diod LED oraz dźwiękową i świetlną sygnalizację zliczanych impulsów. Detektorem promieniowania jest nieznanego typu licznik G-M umieszczony w metalowym ekranie, odcinającym promieniowanie beta i wyrównującym charakterystykę energetyczną promieniowania gamma. Na obudowie zaznaczono zarówno środek długości licznika (z lewej strony), jak i oś podłużną (na górnej powierzchni).

Radiometr uniwersalny RUST-2S-2

RUST-2S-2 jest drugą i ostatnią modyfikacją radiometru RUST-2 przed wprowadzeniem modelu RUST-3 w 1987 r. Chronologia odmian przedstawia się następująco:

• RUST-2, zasilany wyłącznie z baterii (1969 r.)
• RUST-2 S, z zasilaniem bateryjnym i sieciowym (1972 r.)
• RUST-2 S-2, z zasilaniem bateryjnym i sieciowym, o wzmocnionej budowie i zmodyfikowanej elektronice (1975 r.).

Jest to też najrzadsza wersja tego miernika, wyprodukowanego w łącznej liczbie 400 egzemplarzy – od 2013 r. pojawił się tylko raz i to właśnie ten egzemplarz mam możliwość zaprezentować.

Dozymetr scyntylacyjny uDose RNG

Dozymetr µDose jest kolejnym projektem Konrada, autora miniaturowego spektrometruµSpect.  Przyrząd występuje w dwóch wersjach:

• RNG - dwa detektory scyntylacyjne, organiczny mierzy moc dawki promieniowania gamma, ZnS(Ag) aktywność alfa.
• RN – tylko z ze scyntylatorem ZnS(Ag) do pomiaru aktywności alfa

Przedmiotem recenzji będzie wersja RNG, szczególnie przydatna w domowej dozymetrii, gdyż łączy selektywność pomiaru emisji alfa scyntylatorem ZnS(Ag) z czułością i wydajnością pomiaru promieniowania gamma scyntylatorem organicznym.