380
Ми можемо самі зателефонувати одержувачу!
У статті я хочу поділитися своїми дослідженнями про слабкі джерела випромінювання, які можна знайти в побуті. Я не буду розглядати будь-які екзотичні, такі як уранові скляні вироби, пристрої з радіолюмінесцентною фарбою на вагових іонізуючих датчиках диму. Ми будемо говорити про найпоширеніші страви, будівельні матеріали та продукти харчування, слабкі і не небезпечні для здоров'я радіоактивності яких можна виявити найпростішим побутовим дозиметром.
Тема випромінювання зацікавила мене після читання статті про Geiger keychain. Як KbRadar прямо відзначається в коментарях, ключовим фобом є охоронна сигналізація, а не пошуковий пристрій для порівняння фонової радіації в різних місцях.
Тому я хотів отримати простий дозиметр-радіометр з екраном. Я написав на Дудгет і замовив Захисник SOECS дозиметр для огляду. Виявилося, що пристрій вже припинено, і я отримав останні доступні копії. Тому, далі в статті я не описати цей конкретний гаджет докладно, але тільки дати результати досліджень, проведених з його допомогою.
Габаритний зображення
Перше, що я хотів зробити, щоб перевірити точність читання. З деяких причин джерело управління не поміщається в комплект для побутових дозиметрів (не схожих на промислові та військові вироби), тому я почав шукати другий пристрій, з яким порівняти читання. У наступній алеї був вуличний годинник з показанням радіаційного фону:
У тому ж місці мій дозиметр показав це:
Так як сто рентгенівських променів відповідають один силіверт, читання практично погоджуються.
Моя дозиметр використовує застарілий датчик випромінювання бета SBM-20 виробництва Electrochempribor.
Цей датчик є лічильником Geiger-Müller, який не реагує на альфа і м'які бета (видалення типів випромінювання не проникають його металевим тілом). Тим не менш, це десятки разів більш чутливих, ніж SBM-21, що використовується в вищезгаданому ключі через його розмір.
Калій-40
З цього столу (зроблено з сайту Electrochempribor) зрозуміло, що SBM-20 виявить щонайменше 15 імпульсів за хвилину з природним фоном 15 мкм / год, а SBM-21 - тільки 1-2 імпульси. За кілька хвилин вимірювань з SBM-20 ви можете ввести достатню статистику, щоб показати більш-менш надійне значення слабкого фонового випромінювання.
Одна з природних подій калію, 40K, є радіоактивними. Оскільки хімічно нерозпушується від звичайної стабільної калію, разом зі стабільним калієм, він бере участь в обміні речовин в живих організмах і є частиною багатьох мінералів. У вашому тілі є кілька тисяч 40K бета розпади:
Крім того, з ймовірністю 12% нуклеус 40K може захопити електрон і перетворити в 40Ar з емісією γ-кіантуму.
Дана реакція ґрунтується на методі ядерної геохронології калію.
Дерево золи містить каштан (карбонат калію, K2CO3). На фото нижче, лічильник лежить в відрі з золи зліва від кулінарії. Щоб зробити різницю з природним фоном 0.12 μSv / h більш помітним, потрібно практично заглибити дозиметр в золи.
Примітка: Якщо мета полягає в тому, щоб отримати точний числовий значення фону, дозиметр не повинен зберігатися в безпосередній близькості від предмета під час дослідження. У моєму випадку завдання була різною - виявити дуже факт наявності невеликого додаткового фону.
Аш з горіння трави містить більш горщики, ніж дерево, з ним будуть більш помітні відмінності. Жителі часто використовують золи замість заводно-пашних добрив, які також відтіняють через наявність рослини.40K ізотоп.
При виготовленні кришталевого скла можна додавати однаковий калій або оксид калію. Тому ви можете знайти низькорадіоактивні кристальні страви. Я спробував пучок ваза і туманів і тільки в цій пивній кулі я помітив незначні відхилення від фону.
Вимірювання радіоактивності об’єктів тільки має сенс, якщо ви також виміряєте природний фон і подивіться на різницю. Ви можете побачити менший фон від муги.
9565097
Є багато калію в бананах. Банан навіть використовується як блок дози з анатомічним випромінюванням (див. еквівалент банана). Відмінність в фоні всередині коробки з бананами і від нього від нього дуже невелика, але все ще виявлена.
Щоб надійно виявити такі незначні відмінності у фоні, вам доведеться витрачати багато часу на виміри, адже похибка SBM-20 може досягати 30%. Дозиметр оновлює дисплей кожні десять секунд. Під час кожного вимірювання на лівому боці екрана заповнюється зелений брус. З кожним новим вимірюванням середня вартість всіх попередніх змін відображається на екрані і, таким чином, збільшення точності. Щоб вказати точність, є жовтий бар, який росте з кожним виміром і повністю заповнений за два хвилини - інструкція стверджує, що достатня точність досягається при максимальній заповненні. Щоб відповісти на фонові зміни, логіка пристрою базується на скиданнях попередніх вимірювань, коли фон змінюється три рази. Я ніколи не відчув таку суттєву різницю в моїх експериментах, і я ніколи не думав нічого краще, ніж просто відключення і відключення на дозиметр між розмірами.
Для надійної фіксації наявності фонової різниці я повторю досвід з бананами кілька разів. У кожному підході я вимірював два фонові значення - всередині коробки і метра поруч з ним. Природно, цифри поплавили трохи, але в банановому ящику фон завжди був трохи вище.
Уран і груди
Ці елементи в першу чергу запам'ятовуються при спілкуванні про природні джерела випромінювання. Природний граніт може містити як сліди урану, так і торію, хоча кількість сильно залежить від депозиту. У парку я знайшов цей декоративний гранітний камінь, фон на поверхні якого знаходиться двічі на тлі пари метрів.
Гранітна плитка, яка йде на підкладку будівель і пам'яток також може відтінити. Я мав би збивати багато кандидатів, поки я знайшов двократне відхилення від фону, що було 0,12 мкм/год в часі:
При будівництві використовується гранітний дроблений камінь, який можна додавати в бетон або посипати дорогу. Гранітний рубль також використовується в залізничних набережних. На фото нижче - Новомосковська дитяча залізниця (вузький манометр, використовується для навчання молодих залізничних працівників). Натирайте тут добре, він не продув.
Також в будівництві можна використовувати застібку-продукт з виробництва печей з листової сталі. Радянські дачники популярні з цими низькофонічними блоками:
Де ураніум у лагу? Вугіллі міститься в вугіллі, який спалюється в каміні. Тому металургійні заводи і теплоелектростанції не тільки підвищують рівень вуглекислого газу в атмосфері, але і створюють радіоактивне забруднення. Житло біля теплової електростанції може бути більш шкідливим, ніж поблизу атомної електростанції (до останнього зазвичай працює). Деякі з урану залишаються в лагу, з яких вони роблять цей дешевий рубль і посипають їх доріжками.
Невелика крихка трека.
Натуральні ізотопи урану і тирі випромінюють тільки α-частинки, які не можуть проникнути в тіло метра. Відреагує лічильник на β-активні продукти їх розпаду (див. Radioactive series).
Радон
Радон - радіоактивний інертний газ, 7 разів важче повітря. Найдовший ізотоп, 222Rn, має половину життя всього за чотири дні. Природні резерви розпаду радона постійно поповнюється завдяки α-дезію радію в земній скорині.
Через інерцію, радонові атоми легко залишають кришталеву решітку мінералу, в якій вони утворилися. Через тріщини і пори газ піднімається на поверхню і надходить в атмосферу, де він розсіює без виклику значної шкоди. Ще одне, якщо радон не входить до відкритого простору, але в закритий обсяг підвалу будівлі. Якщо підвал не вентильований, радон накопичиться. СБМ-20 не може виявляти радон безпосередньо тому, що цей газ підлягає α-дезі:
Збагачення в цьому дезі, ядер полунію 218Po також знепадує з емісією α частинок: 218Po → 214Pb + 4He. Але нуклеї свинцю 214Pb перевантажуються нейтронами і декаєм, випромінюючи β-радицію, яка "див" SBM-20. Випробування не тільки в α, але і в β-частиках.
241964 р.
У загальному, спеціальне обладнання необхідне для точного вимірювання радіальної активності в повітрі. З побутовим дозиметром можна лише спробувати виявити дуже факт його присутності. У пошуках radon я пішов до підвалу старої квартири з заземленим підлогою і вимірював фон на висоті півтора метрів (це було 0,12 мкЗв / год).
На рівні підлоги фон був тільки трохи вище, і я думав, що не було радону, але я помітив, що в підлозі був великий отвір, про метр глибоко вкритий дошками. Я переважаю, що великий газ може протікати через проміжки між дошками і накопичуватися, оскільки дошки перешкоджають вентиляції котла. На дно кота було 0,3 мкЗв / ч.
3498076
Я видали дошки, провітривши підвал і повторили заміри:
фон помітно знизився. Залишилося спробувати пояснити результат. Здавалося б, що після вентиляції не потрібно змін, так як дозиметр не відреагує на саму раду, але дочка продукція її розпаду - важкі метали. Однак експеримент показав різницю фону. На схемі вище показано, що більшість сформованих ізотопів металів живуть хвилини і секунди, і просто не встигнуть осідати на підлозі. Атоми доньки розпаду товарів конденсуються на крихітних знімках пилу вішалка в повітрі, роблячи їх радіоактивними. Вентиляція дозволяє частково позбутися від цього пилу.
Радон може також ввести наші будинки з природного газу та артезіанської води. Вентиляція частіше, тому що незважаючи на те, що α-частинки не проникають на шкіру, радон і її розпадні вироби надходять в легені при диханні. Вони більше не будуть настільки нешкідливими.
Додатковий матеріал на тему
Крім численних посилань на статті з Вікіпедії, які я розміщую в тексті вище, я можу рекомендувати такі цікаві матеріали.
Джерело: geektimes.ru/company/dadget/blog/262402/
Тема випромінювання зацікавила мене після читання статті про Geiger keychain. Як KbRadar прямо відзначається в коментарях, ключовим фобом є охоронна сигналізація, а не пошуковий пристрій для порівняння фонової радіації в різних місцях.
Тому я хотів отримати простий дозиметр-радіометр з екраном. Я написав на Дудгет і замовив Захисник SOECS дозиметр для огляду. Виявилося, що пристрій вже припинено, і я отримав останні доступні копії. Тому, далі в статті я не описати цей конкретний гаджет докладно, але тільки дати результати досліджень, проведених з його допомогою.
Габаритний зображенняПерше, що я хотів зробити, щоб перевірити точність читання. З деяких причин джерело управління не поміщається в комплект для побутових дозиметрів (не схожих на промислові та військові вироби), тому я почав шукати другий пристрій, з яким порівняти читання. У наступній алеї був вуличний годинник з показанням радіаційного фону:
У тому ж місці мій дозиметр показав це:
Так як сто рентгенівських променів відповідають один силіверт, читання практично погоджуються.
Моя дозиметр використовує застарілий датчик випромінювання бета SBM-20 виробництва Electrochempribor.
Цей датчик є лічильником Geiger-Müller, який не реагує на альфа і м'які бета (видалення типів випромінювання не проникають його металевим тілом). Тим не менш, це десятки разів більш чутливих, ніж SBM-21, що використовується в вищезгаданому ключі через його розмір.
Калій-40
З цього столу (зроблено з сайту Electrochempribor) зрозуміло, що SBM-20 виявить щонайменше 15 імпульсів за хвилину з природним фоном 15 мкм / год, а SBM-21 - тільки 1-2 імпульси. За кілька хвилин вимірювань з SBM-20 ви можете ввести достатню статистику, щоб показати більш-менш надійне значення слабкого фонового випромінювання.
Одна з природних подій калію, 40K, є радіоактивними. Оскільки хімічно нерозпушується від звичайної стабільної калію, разом зі стабільним калієм, він бере участь в обміні речовин в живих організмах і є частиною багатьох мінералів. У вашому тілі є кілька тисяч 40K бета розпади:
Крім того, з ймовірністю 12% нуклеус 40K може захопити електрон і перетворити в 40Ar з емісією γ-кіантуму.
Дана реакція ґрунтується на методі ядерної геохронології калію.
Дерево золи містить каштан (карбонат калію, K2CO3). На фото нижче, лічильник лежить в відрі з золи зліва від кулінарії. Щоб зробити різницю з природним фоном 0.12 μSv / h більш помітним, потрібно практично заглибити дозиметр в золи.
Примітка: Якщо мета полягає в тому, щоб отримати точний числовий значення фону, дозиметр не повинен зберігатися в безпосередній близькості від предмета під час дослідження. У моєму випадку завдання була різною - виявити дуже факт наявності невеликого додаткового фону.
Аш з горіння трави містить більш горщики, ніж дерево, з ним будуть більш помітні відмінності. Жителі часто використовують золи замість заводно-пашних добрив, які також відтіняють через наявність рослини.40K ізотоп.
При виготовленні кришталевого скла можна додавати однаковий калій або оксид калію. Тому ви можете знайти низькорадіоактивні кристальні страви. Я спробував пучок ваза і туманів і тільки в цій пивній кулі я помітив незначні відхилення від фону.
Вимірювання радіоактивності об’єктів тільки має сенс, якщо ви також виміряєте природний фон і подивіться на різницю. Ви можете побачити менший фон від муги.
9565097
Є багато калію в бананах. Банан навіть використовується як блок дози з анатомічним випромінюванням (див. еквівалент банана). Відмінність в фоні всередині коробки з бананами і від нього від нього дуже невелика, але все ще виявлена.
Щоб надійно виявити такі незначні відмінності у фоні, вам доведеться витрачати багато часу на виміри, адже похибка SBM-20 може досягати 30%. Дозиметр оновлює дисплей кожні десять секунд. Під час кожного вимірювання на лівому боці екрана заповнюється зелений брус. З кожним новим вимірюванням середня вартість всіх попередніх змін відображається на екрані і, таким чином, збільшення точності. Щоб вказати точність, є жовтий бар, який росте з кожним виміром і повністю заповнений за два хвилини - інструкція стверджує, що достатня точність досягається при максимальній заповненні. Щоб відповісти на фонові зміни, логіка пристрою базується на скиданнях попередніх вимірювань, коли фон змінюється три рази. Я ніколи не відчув таку суттєву різницю в моїх експериментах, і я ніколи не думав нічого краще, ніж просто відключення і відключення на дозиметр між розмірами.
Для надійної фіксації наявності фонової різниці я повторю досвід з бананами кілька разів. У кожному підході я вимірював два фонові значення - всередині коробки і метра поруч з ним. Природно, цифри поплавили трохи, але в банановому ящику фон завжди був трохи вище.
Уран і груди
Ці елементи в першу чергу запам'ятовуються при спілкуванні про природні джерела випромінювання. Природний граніт може містити як сліди урану, так і торію, хоча кількість сильно залежить від депозиту. У парку я знайшов цей декоративний гранітний камінь, фон на поверхні якого знаходиться двічі на тлі пари метрів.
Гранітна плитка, яка йде на підкладку будівель і пам'яток також може відтінити. Я мав би збивати багато кандидатів, поки я знайшов двократне відхилення від фону, що було 0,12 мкм/год в часі:
При будівництві використовується гранітний дроблений камінь, який можна додавати в бетон або посипати дорогу. Гранітний рубль також використовується в залізничних набережних. На фото нижче - Новомосковська дитяча залізниця (вузький манометр, використовується для навчання молодих залізничних працівників). Натирайте тут добре, він не продув.
Також в будівництві можна використовувати застібку-продукт з виробництва печей з листової сталі. Радянські дачники популярні з цими низькофонічними блоками:
Де ураніум у лагу? Вугіллі міститься в вугіллі, який спалюється в каміні. Тому металургійні заводи і теплоелектростанції не тільки підвищують рівень вуглекислого газу в атмосфері, але і створюють радіоактивне забруднення. Житло біля теплової електростанції може бути більш шкідливим, ніж поблизу атомної електростанції (до останнього зазвичай працює). Деякі з урану залишаються в лагу, з яких вони роблять цей дешевий рубль і посипають їх доріжками.
Невелика крихка трека.
Натуральні ізотопи урану і тирі випромінюють тільки α-частинки, які не можуть проникнути в тіло метра. Відреагує лічильник на β-активні продукти їх розпаду (див. Radioactive series).
Радон
Радон - радіоактивний інертний газ, 7 разів важче повітря. Найдовший ізотоп, 222Rn, має половину життя всього за чотири дні. Природні резерви розпаду радона постійно поповнюється завдяки α-дезію радію в земній скорині.
Через інерцію, радонові атоми легко залишають кришталеву решітку мінералу, в якій вони утворилися. Через тріщини і пори газ піднімається на поверхню і надходить в атмосферу, де він розсіює без виклику значної шкоди. Ще одне, якщо радон не входить до відкритого простору, але в закритий обсяг підвалу будівлі. Якщо підвал не вентильований, радон накопичиться. СБМ-20 не може виявляти радон безпосередньо тому, що цей газ підлягає α-дезі:
Збагачення в цьому дезі, ядер полунію 218Po також знепадує з емісією α частинок: 218Po → 214Pb + 4He. Але нуклеї свинцю 214Pb перевантажуються нейтронами і декаєм, випромінюючи β-радицію, яка "див" SBM-20. Випробування не тільки в α, але і в β-частиках.
241964 р.
У загальному, спеціальне обладнання необхідне для точного вимірювання радіальної активності в повітрі. З побутовим дозиметром можна лише спробувати виявити дуже факт його присутності. У пошуках radon я пішов до підвалу старої квартири з заземленим підлогою і вимірював фон на висоті півтора метрів (це було 0,12 мкЗв / год).
На рівні підлоги фон був тільки трохи вище, і я думав, що не було радону, але я помітив, що в підлозі був великий отвір, про метр глибоко вкритий дошками. Я переважаю, що великий газ може протікати через проміжки між дошками і накопичуватися, оскільки дошки перешкоджають вентиляції котла. На дно кота було 0,3 мкЗв / ч.
3498076
Я видали дошки, провітривши підвал і повторили заміри:
фон помітно знизився. Залишилося спробувати пояснити результат. Здавалося б, що після вентиляції не потрібно змін, так як дозиметр не відреагує на саму раду, але дочка продукція її розпаду - важкі метали. Однак експеримент показав різницю фону. На схемі вище показано, що більшість сформованих ізотопів металів живуть хвилини і секунди, і просто не встигнуть осідати на підлозі. Атоми доньки розпаду товарів конденсуються на крихітних знімках пилу вішалка в повітрі, роблячи їх радіоактивними. Вентиляція дозволяє частково позбутися від цього пилу.
Радон може також ввести наші будинки з природного газу та артезіанської води. Вентиляція частіше, тому що незважаючи на те, що α-частинки не проникають на шкіру, радон і її розпадні вироби надходять в легені при диханні. Вони більше не будуть настільки нешкідливими.
Додатковий матеріал на тему
Крім численних посилань на статті з Вікіпедії, які я розміщую в тексті вище, я можу рекомендувати такі цікаві матеріали.
- Стаття egigd - Трохи про випромінювання
- Радіація в Lurkmore
- Дозиметр Тест з популярної механіки
- Стаття в Хімія радіоактивності в нашому домі: проблема радина
- Переваги та шкода радона
- Радіаційна доза Графік на xkcd.com (також доступний російською мовою перекладу).
- P.S. І пам'ятаєте, просто змінивши наше споживання – разом ми змінюємо світ!
Приєднуйтесь до нас на Facebook, VKontakte, Odnoklassniki
Джерело: geektimes.ru/company/dadget/blog/262402/
