Радиация - такая тема... неоднозначная.
С одной стороны, она вроде где-то далеко от нас, и в обычной жизни большинство с ней вообще не пересекается.
С другой стороны, если с ней пересечёшься, и не заметишь ничего. Вообще. Не станет горячо, не станет больно. Вообще ничего не побеспокоит... поначалу.
В быту это явление может коснуться, скажем, того, кто хранит, как память, старые часы. В темноте стрелочки светятся.. и, может быть, испускают вокруг не только свет.
Проблема может затронуть и любителя привозить домой случайные сувениры из дальних мест. Кусочки камня, например. Такой, и не светясь, может тихо распространять вокруг... лишнее.
А залезая во всякие интересные места на земле и особенно под землёй, можно найти проблему, так сказать, по месту посещения.
В общем, довольно давно у меня образовалась потребность знать о возможном излучении в местах, где бываю. И иметь возможность проверить предмет... на предмет излучения, мда.
Предельно кратко о том, какое оно, собственно, бывает.
Самая главная гадость – гамма-излучение, поскольку дальнобойное и проникает через любую, хм, бытовую преграду. Степень вреда меряется в микрозивертах в час. Устаревшая единица - микрорентген в час (1мкЗв/час = 100 мкР/час).
Рентгеновское излучение - равнозначно гамме, только вызывается искуственно - рентгеновской трубкой, кинескопом и тд.
Бета-частицы летят недалеко, их останавливает одежда и кожа.
Альфа-частицы прыгают на совсем небольшое расстояние, их задерживает даже бумага, зато они в 20 раз мощнее гаммы и уж если проникли внутрь человека – мало не покажется.
Степень вреда от альфы и беты меряется в количестве частиц на квадратный сантиметр в минуту.
Нейтроны - тема особая, о них ничего не будет в этой саге.
По дозам излучения. Тоже предельно краткая выжимка из действующих санитарных правил.
Про гамму и рентген. На постоянное излучение ниже 0,1 мкЗв/ч можно вообще не обращать внимания. То же излучение выше 0,1 мкЗв/ч уже как-то на нас влияет, пусть и в очень отдалённом будущем. Однако до 0,6 мкЗв/ч мы ещё в тех пределах, когда будущим этим можно и пренебречь. От постоянного излучения 0,6 мкЗв/ч до 1,7 мкЗв/ч этот отдалённый риск всё приближается и приближается. А вот с 1,7 мкЗв/ч, опять же, если находиться в них постоянно, начинается уже зона реального риска для незащищённых глаз, с 5,7 мкЗв — для незащищенной кожи.
По альфа- и бета.
Кожа и всё, что её касается (допустимый предел): альфа – 2 частицы на кв.см. в минуту, бета – 200 частиц на кв.см. в минуту;
Внешняя поверхность одежды, обуви и тд: альфа – 5, бета – 2000.
С теорией закончили переходим к приборам - радиометрам.
Задумавшись о необходимости контроля радиационной обстановки в непосредственной близости от уязвимых частей тела и прикидывая, какие задачи должен исполнять радиометр в повседневной жизни, почти сразу обнаружил нехилое такое противоречие.
С одной стороны, мне нужен был приборчик, который оперативно информировал бы, что я залез в неприятности. То есть машинка должна рассказывать мне о наличии самого неприятного излучения – гамма (либо рентгеновского), и, кроме того, быть маленькой, неприхотливой, лёгкой, предупреждать о неприятностях «из кармана», в том числе в бесшумном режиме, питаться обычными батарейками и долго работать от них.
С другой стороны, необходимо устройство, которое позволило бы не допустить возможные проблемы в дом. А это предполагает умение распознавать весь диапазон вредных излучений. Поскольку, например, принесённый домой красивый камень может не излучать в гамма-диапазоне, зато вовсю фонить в альфа. Оно, конечно, кажется неопасным – но вот откололась от камешка крошка, подцепилась рукой там или кошачьей лапой – и попала на стол, а оттуда в рот. И на пустом месте образуется конкретная... задница. Так что подобная машинка, с моей точки зрения, нужна. В то же время для ежедневного таскания с собой в лес или под землю она уже не особо подходит – неудобная по габаритам, существенно более тяжёлая и хрупкая.
Снять данное противоречие поиском компромиссного варианта не получилось. Либо – либо.
Таким образом, подумавши и прикинув возможности, решили мы с женой, что радиометра у нас будет два.
В качестве лёгкого «походного» варианта после рассмотрения кандидатур выбрана модель Radex One (далее – Радекс).
Универсальным домашним прибором стал МКС-03СА.
Оба этих прибора доступны в продаже и сегодня - так что обзор сохраняет актуальность. Правда, к сожалению, и Радекс, и МКС... существенно подорожали. Так что товарищу, решившему завести себе такой радиометр, думаю, тем более будет интересно посмотреть до покупки, что он из себя представляет.
Теперь подробнее о приборах и об опыте их использования.
1. Радекс выглядит вот таким образом.
Для интересующихся - его характеристики.
Диапазон измерения мощности дозы мкЗв/ч – от 0,05 до 999
Диапазон измерения дозы – от 0 мкЗв до 9,99 Зв
Погрешность – ±(15+6/Р)%, где P — мощность дозы в мкЗв/ч
Время измерения – 10с
Индикация показаний – непрерывно
Время непрерывной работы – 500 ч
Диапазон температур – от -20 до +50С
Габаритные размеры – 112х32х23мм
Вес – 40 г
Элементы питания – 1хААА
На весах вместе с батарейкой и шнурком прибор тянет на 50 г – вполне достойно.
Прибоо «заточен» под вертикальное ношение (индикатор на торце) и при превышении выставленного предельного значения может как попискивать, так и молчаливо сигнализировать об этом вибрацией.
Есть и вибросигнал , мощный и хорошо ощутимый.
По опыту использования. Машинка работает уже 8 лет и показала себя только с положительной стороны.
Радиометр ездил со мной в командировки, бродил по лесам и горам, залезал под землю. В штольнях Адыгеи Радекс прошёл боевое, хм, крещение добросовестно предупредив о повышении гамма-излучения до вполне неслабых 2,9 мкЗв/ч.
Минусы – их практически нет. Ну, разве что зря ему не сделали встроенную подсветку индикатора, не помешала бы.
По точности. Показания Радекса практически всегда соответствуют показаниям гораздо более точного и сертифицированного для государственных измерений МКС-03СА. Мне, скажем, этого более чем достаточно, чтобы данной машинке верить.
Подводя итоги – хороший удобный приборчик.
2. Теперь про «домашний» радиометр – уже упомянутый МКС-03СА (далее – МКС).
Внешне он представляет из себя увесистый брусочек и с лицевой стороны выглядит так.
Снабжён гораздо более «солидным» датчиком, чем Радекс, и умеет... много что.
Диапазон измерения дозы – от 0,0001 до 1000мЗв
Диапазон измерения мощности дозы – от 0,1 до 10000мкЗв/ч
Диапазон измерения плотности потока бета-частиц (по 90 Sr+ 90 Y ) – от 3 до 30000
Основная погрешность во всех режимах измерения –± 25%
Диапазон индикации плотности потока альфа-частиц (по 239 Pu )– от 10 до 30000частиц на кв.см в минуту
Уровень собственного фона:
— в режиме "Гамма" – не более 0,06мкЗв/ч
— в режиме "Бета" – не более 6,00 частиц на кв.см в минуту
Время установления рабочего режима – не более1 мин
Время непрерывной работы от двух элементов типа АА Duracell не менее 400 ч, от сети 220 В,50Гц (через адаптер)– не ограничено
Время измерения мощности дозы при фоне 0,15 мкЗв/ч– не более20с, при фоне более 1 мкЗв/ч – не более 3 с
Диапазон установки порогов дозы, мощности дозы, плотности потока частиц, речевой вывод результата измерений мощности дозы– с интервалами 30, 60 или 120с
Звуковая сигнализация при превышении установленного порога мощности дозы и плотности потока альфа-, бета- частиц
Речевые сообщения:
— при включении прибора
— при выключении прибора
— при превышении предела измерения мощности дозы, плотности потока альфа- или бета- частиц
— при превышении установленного порога дозы
Интервалы записей в журнал – 1; 5; 30 минили ВЫКЛ
Емкость журнала – 2000 записей
Язык вывода информации на дисплей – Русский/английский
Условия эксплуатации:
— температура от минус 20 до +50 С
— влажность при 30 С до 75 %
Габаритные размеры – 150x75x30 мм
Поиск источника излучения – Да
Подключение выносных детекторов – Да
Подключение к компьютеру – Да (USB-порт)
Вес – 360 г
Питание – 2хАА
Как видно из характеристик, это уже гораздо более серьёзная машинка. Ну и, повторюсь, данный радиометр сертифицирован для «применения в сфере государственного регулирования единства измерений» и имел в комплекте индивидуальное номерное свидетельство о поверке. При регулярной поверке раз в год его показания, при желании, могут использоваться в официальных документах.
Что касаемо его использования.
Таскать МКС с собой «в леса», разумеется, жалко, да и весит он уже прилично (хоть и чуть меньше, чем заявлено) – с батарейками 347 г. С другой стороны, размер у прибора вполне компактный, для сумки или рюкзака годится.
Дома радиометр периодически включается для проверки гамма-излучения. Гамма измеряется напрямую, отображаясь на индикаторе в мкЗв/ч. Рядом показывается текущая погрешность.
Вот показания в сравнении с Радексом.
Вспоминаем, что МКС может по паспорту в режиме "Гамма" фонить до 0,06 мкЗв/ч (у Радекса данная величина в паспорте отсутствует, что, конечно, ни о чём не говорит). И вспоминаем о паспортных погрешностях того и другого прибора – у МКС честные ± 25%, у Радекса хитровыпендренные ±(15+6/Р)%, где P — мощность дозы в мкЗв/ч. После этого можно вполне законно гордиться, что показания приборов практически (или полностью) совпадают.
МКС также может применяться для локализации источников радиации – этого, слава Богу, мне делать не приходилось.
А вот при появлении дома камушков, окаменелостей и тд прибор сразу включается для их обследования.
Для примера возьмём кусочек окаменевшего дерева.
Единичная индикация бета-излучения в точном соответствии с инструкцией к прибору проводится следующим образом:
1) измеряем излучение в режиме "Бета", расположив МКС с установленным фильтром бета-частиц (он у прибора выполнен в виде снимающейся крышки на нижней поверхности, гамма измеряется тоже с ним) в непосредственной близости от объекта.
2) снимаем фильтр.
3) снова измеряем мощность потока бета-частиц.
И производим нехитрое математическое действие, вычитая первое значение из второго:
9,11 — 8,16 = 1,05 частиц на кв.см в минуту.
Учитывая, что норма – 200, а также принимая в расчёт погрешность измерения (усреднённо 8% от среднего значения 8,6 даст нам 0,7 частиц на кв.см в минуту), думаю, волноваться не о чем.
Проверка на альфа-излучение.
1) Согласно инструкции, измеряем мощность потока частиц прибором в режиме "Альфа" в непосредственной близости от объекта со снятой крышкой счётчика.
2) Повторяем измерение, проложив между объектом и прибором лист бумаги.
Вычисляем:
20,7–20,2 = 0,5 частиц на кв.см в минуту.
Норма – 2, и можно как-бы не беспокоиться. Однако погрешность измерения в данном случае перекрывает «тревожный» диапазон (10,45% от 20,45 будет больше 2 частиц на кв.см в минуту), так что в данном случае замеры надо повторять, добиваясь большей точности. Скажу кратко, что всё в порядке.
Разумеется, все измерения чисто демонстрационные – для того чтобы они обрели силу факта, надо неоднократно повторять их и вычислять средние величины, считать не только погрешность измерения, но и приборную погрешность, и тд и тп.
Недостатков у МКС для его применения в рамках моих задач, я, честно, просто не вижу. Ну можно было бы, наверное, включить в программное обеспечение запоминание измерений по бета и альфа и автоматический подсчёт их разности. Однако для неспешных домашних замеров это и не нужно.
Подводя итог – хороший серьёзный прибор.
Такие дела.
Всем поменьше вредной активности и побольше полезной!
Другие статьи про снаряжение - здесь.
====================================
Текст основан на моей авторской статье 2018 года на другом ресурсе.
Все мнения, суждения и оценки — мои и необязательно верные.
Все фотографии сделаны мной. Иллюстрации взяты из открытых источников интернета.