Найти тему
Сергей Белкин

Радиация в грибах. Какую удельную активность радионуклидов способны регистрировать дозиметры!

Всем известно, что обычные съедобные грибы способны накапливать в своём плодовом теле радионуклиды, если таковые находятся в земле. Разные виды грибов накапливают радионуклиды, на одном и том же месте, неодинаково. Такую закономерность удалось выявить благодаря спектральному анализу, проводимому с грибами на локальной территории, заражённой равномерно радионуклидами. Путём замеров проб грибов, их разделили на 4 большие группы по накоплению радионуклидов: 1) грибы аккумуляторы радионуклидов; 2) сильнонакапливающие; 3) средненакапливающие; 4) слабонакапливающие.

Расскажу в статье подробнее про грибы, относящиеся к той, или иной группе. А вы её можете использовать в своих опытах, измерениях и исследованиях.

Польский гриб.
Польский гриб.

Итак, к грибам-аккумуляторам относится достаточно большой ряд съедобных грибов, это: горькушка, свинушка, моховик, польский гриб, колпак кольчатый. К сильнонакапливающим относятся: зелёнка, сыроежки, маслята, груздь белый, груздь чёрный. Средненакапливающие грибы это: лисичка, белый гриб, подберёзовик, подосиновик. Ну и наконец к слабонакапливающим относятся: опёнок луговой, опёнок осенний, зонтик. Для каждого вида грибов расчитан коэффициент перехода радионуклидов из почвы в плодовое тело. С цифрами можно ознакомиться в таблице, приведённой ниже.

-2

Мне, в моих дозиметрических исследованиях попался польский гриб в сушёном виде. Как можно видеть по таблице коэффициентов перехода, он относится к грибам-аккумуляторам с коэффициентом перехода 71.

Сушёный польский гриб.
Сушёный польский гриб.

Спектрометрический анализ показал наличие в данном виде грибов десятикратного превышения нормы по цезию 137. Активность цезия 137 равнялась 24500 Бк/кг.

Странно, хотя грибы были из чистого района, как меня уверяли. И я даже употреблял их в пищу, без единого сомнения на радиоактивное заражение. Но вроде живой пока! Взялся измерять остаток грибов своими приборами. Первым в дело вступил дозиметр Радиаскан 701. Я выбрал функцию "обнаружение". Задняя крышка фильтра снята. Для замера радиации в грибах сначала необходимо измерить радиационный фон в месте замера. Он составил в среднем 11 мкР/ч.

Радиационный фон в месте замера 11,2 микроРентген в час.
Радиационный фон в месте замера 11,2 микроРентген в час.

Теперь под дозиметр со снятой крышкой укладываем измеряемый объект, ждём некоторое время, получаем результат. Все замеры производятся в одном и том же месте. Он составил в среднем 63 мкР/ч гамма+бета+альфа условно.

Радиационный фон исходящий от сушёных польских грибов составляет 62,9 микроРентген в час.
Радиационный фон исходящий от сушёных польских грибов составляет 62,9 микроРентген в час.

Теперь, чтобы узнать сколько же наши грибы издают условный фон, нужно из 63 вычесть 11 мкР/ч фоновых, получаем 52 микроРентгена в час - это чистый фон, исходящий от грибов.

На таком маленьком расстоянии в 1 сантиметр, до исследуемого материала, слюдяной торцевой счётчик Гейгера-Мюллера регистрирует все три вида радиоактивного излучения под одной единицей измерения. Мощностью дозы это не назовёшь, потому как результат будет не совсем верным (у бета- и альфа-излучения другие единицы измерения) поэтому полученный результат, в данных условиях замера, заранее оговаривается, как условный.

Меня, конечно, поразил такой результат. Стало интересно, какое излучение больше всего поднимает условную мощность дозы. Выбрал в дозиметре-радиометре функцию измерения бета-излучения. По технологии измерения бета-излучения, в дозиметре Радиаскан 701 необходимо надеть заднюю крышку фильтра свинцовой стороной и сначала измерить фоновые значения гамма-излучения.

Задняя крышка фильтра одета свинцовой стороной на счётчик.
Задняя крышка фильтра одета свинцовой стороной на счётчик.

Проводим замер фона над грибами. У дозиметра в память отложились какие-то цифры гамма-фона, которые он потом автоматически вычтет из следующего результата.

Результат первого замера гамма-фона, необходимый для вычитания.
Результат первого замера гамма-фона, необходимый для вычитания.

Далее снимаем крышку фильтра, и чтобы при замере нам не мешало альфа-излучение, подкладываем под дозиметр простой лист бумаги А4. Он отсечёт альфа-частицы и позволит более корректно произвести замер бета-излучения. Проводим второй замер уже самого бета-излучения. Результат равен в среднем 23 бета-частицам / сантиметр квадратный × минуту.

Результат измерения бета-излучения с бумажным фильтром 22,9 бета-частиц/сантиметр квадратный в минуту.
Результат измерения бета-излучения с бумажным фильтром 22,9 бета-частиц/сантиметр квадратный в минуту.

В этом же режиме легко измерить поток альфа-частиц или альфа-излучения. Достаточно убрать лист бумаги и запустить повторно второй замер бета-излучения. Получаем результат в среднем 30 бета-частиц/сантиметр квадратный в минуту.

Результат замера бета-излучения без бумажного альфа-фильтра.
Результат замера бета-излучения без бумажного альфа-фильтра.

Теперь легко считаем альфа-поток. Из 30 вычитаем 23 и получаем 7 альфа-частиц/сантиметр квадратный в минуту. Вот так в режиме измерения бета-излучения, можно легко посчитать альфа-поток. Но время для измерения есть, почему бы не воспользоваться отдельной функцией дозиметра по измерению альфа-излучения!!? Только для проведения этого замера мы не будем использовать заднюю крышку фильтра вообще. Для этого нам понадобится всего лишь наш обычный лист бумаги А4. Кладём лист бумаги на грибы, а сверху дозиметр Радиаскан 701 со снятой крышкой фильтра. Запускаем первый замер, для подсчёта гамма- и бета-излучения. Убираем лист бумаги, переводим в режим измерения альфа-излучения, нажатием кнопки вниз. И запускаем замер альфа-потока. Он равен в среднем 12 альфа-частицам/сантиметр квадратный в минуту.

Результат замера альфа-излучения в одноимённом режиме измерения равный 11,8 альфа-частиц/сантиметр квадратный в минуту.
Результат замера альфа-излучения в одноимённом режиме измерения равный 11,8 альфа-частиц/сантиметр квадратный в минуту.

Есть разница по сравнению с предыдущим замером, но это отдельная тема. Одеваем крышку-фильтр свинцовой стороной на датчик. Переходим в режим измерения гамма-излучения и измеряем мощность дозы исходящую от грибов. Результат составил 21 мкР/ч.

Мощность дозы от грибов равная 21 микроРентген в час.
Мощность дозы от грибов равная 21 микроРентген в час.

По приведённым результатам видно, что самый большой вклад в условную мощность дозы (63 мкР/ч) вносит бета-излучение (23 част./см.кв.×мин), меньший вклад альфа- и гамма-излучение 7 (12) част./см.кв.×мин и 10 мкР/час соответственно . (От 21 мкР/ч мощности дозы от естественного фона с мощностью дозы от грибов отнимаем 11 мкР/ч мощность дозы естественного фона, получаем 10 мкР/час чистого гамма-излучения, идущего от грибов). [Примечание автора: все манипуляции с листом бумаги, при измерении альфа-излучения, производятся на моделях дозиметров-радиометров с торцевыми слюдяными счётчиками Гейгера-Мюллера, чувствительными к альфа-излучению]. Но что делать обладателям дозиметров-радиометров на газоразрядных счётчиках Гейгера-Мюллера типа СБМ 20? А их большинство. Для подобных дозиметров я провёл, для сравнения, несколько измерений над теми же польскими грибами дозиметром-радиометром Припять. Фон в месте замера 11 мкР/ч с надетой крышкой фильтра.

Дозиметр-радиометр Припять на месте замера с одетой крышкой-фильтром показывает 11 микроРентген в час, так же как и Радиаскан 701.
Дозиметр-радиометр Припять на месте замера с одетой крышкой-фильтром показывает 11 микроРентген в час, так же как и Радиаскан 701.

Над грибами с надетой крышкой-фильтром фон составил 23 мкР/ч.

Фон над грибами с закрытой крышкой фильтра 23 микроРентген в час. Примерно так же как и у Радиаскана 701 при таком же измерении.
Фон над грибами с закрытой крышкой фильтра 23 микроРентген в час. Примерно так же как и у Радиаскана 701 при таком же измерении.

А результат со снятой крышкой-фильтром был равен в среднем 61 мкР/ч гамма+бета условно. [Примечание автора: газоразрядные счётчики Гейгера-Мюллера типа СБМ 20 не способны регистрировать альфа-излучение].

Результат дозиметра Припять со снятой крышкой фильтра над польскими грибами составляет 61 микроРентген в час гамма+бета условно. Результат практически одинаковый с дозиметром Радиаскан 701.
Результат дозиметра Припять со снятой крышкой фильтра над польскими грибами составляет 61 микроРентген в час гамма+бета условно. Результат практически одинаковый с дозиметром Радиаскан 701.

Плотность бета-потока составила 36 бета-частиц/см.кв×мин. Немного больше чем у Радиаскана. Вес грибов, при всех измерениях, составил 140 грамм. Теперь можно вывести зависимость удельной активности радионуклидов от мощности дозы и наоборот. Все данные я тут представил. Вам остаётся применить школьные формулы или зависимости для проведения ваших расчётов. Единственное, что хотелось бы сказать, так это про саму зависимость МЭД от удельной активности. Она будет не совсем точна, а скорее условна, но ориентироваться в активности и мощности дозы позволит точно процентов на 85. Грибы сданы на утилизацию. У меня всё. Всем добра!