Информация предоставлена исключительно в образовательных целях!
Администратор сайта не несет ответственности за возможные последствия использования предоставленной информации.
Дозиметр (например, такой как мой) может помочь Вам в обнаружении радиоактивных артефактов, подчас весьма неожиданных. Проще всего встретить радиоактивный изотоп в приборах (часах, компасах, тахометрах и т.п.), содержащих светомассу постоянного действия (СПД). Работа СПД основана на явлении радиолюминесценции - свечения веществ под действием ионизирующего излучения.
В разное время применялись различные изотопы:
1. Многие приборы от довоенного времени (с 1920-х годов) до 1950-х годов содержат краску, в состав которой входит радий-226 226Ra. К нынешнему времени эта краска приобрела грязно-коричневый или розовый цвет. Хотя эта краска уже вряд ли будет сейчас светиться, но она сохраняет большую часть радиоактивности, так как период полураспада радия-226 составляет примерно 1600 лет.
Радий-226 226Ra претерпевает α-распад с энергией частиц 4,777 МэВ (период полураспада 1600 лет). α-частицы, испускаемые радием, ударяются о люминофор (кристаллы сернистого цинка ZnS), теряют энергию, часть которой превращается в видимый свет. В результате распада радия-226 образуется радиоактивный газ радон-222 222Rn. При этом примерно в 3,6 % случаев часть энергии выделяется в виде γ-кванта с энергией 0,188 МэВ.
Пробег α-частиц измеряется длиной, умноженной на плотность (мг/см2). Для энергии 4,777 МэВ пробег составляет 46,8 мг/см2. На ладонях, например, толщина покровного слоя равна 40 мг/см2. Таким образом, альфа-излучение радия-226 полностью поглощается корпусом прибора. Газ радон-222 также α-радиоактивен, в результате его распада с периодом полураспада 3,8 суток образуется полоний-218 218Po с периодом полураспада 3,1 минуты. Этот радиоактивный ряд продолжается вплоть до образования стабильного свинца-206 206Pb.
Продукты распада радия-226 являются источником высокоэнергетического бета-излучения, которое может частично проникать за пределы корпуса прибора. Также продукты распада радия-226 являются источником гамма-излучения, которое представляет опасность при дозе в десятки-сотни мкЗв/ч.
Гамма-спектр радия-226 и продуктов его распада
Радий-226 может представлять опасность в случае вдыхания или проникновения через кожу. По своим химическим свойствам радий-226 схож с кальцием (оба являются элементами подгруппы а второй группы в таблице Менделеева):
Поэтому радий, как и кальций, попадая в организм, накапливается в костных тканях с периодом биологического полувыведения 17 лет.
2. C 1950-х до 1970-х годов в СПД использовался прометий-147 147Pm, который имеет период полураспада всего 2,6 года. К настоящему времени такая СПД уже вряд ли будет светиться. Прометий-147 испытывает бета-распад, превращаясь в самарий-147, и является источником бета-излучения низкой энергии, которой недостаточно для проникновения за пределы корпуса прибора. При этом, в отличие от возбудителя на базе α-излучения, прометий-147 не приводит к быстрому старению радиолюминофора. Прометий-147 может представлять опасность в случае вдыхания или проникновения через кожу.
Приборы, содержащие прометий-147, могут быть помечены значком:
3. В современном оборудовании (выпущенном после 1970-х годов) в качестве радиоактивного материала используется тритий 3H - радиоактивный изотоп водорода.
$^3_1 H \to {^3_{2}He^{1+}} + e^- + \bar{\nu}_e$
Тритий имеет период полураспада 12,32 года. Тритий является источником бета-излучения низкой энергии (5,7 кэВ), которой недостаточно для проникновения за пределы корпуса прибора (пробег электронов в воздухе составляет 6 мм).
При воздействии огня тритий превращается в тритиевую воду 3H2O - более опасную форму трития. Тритий и тритиевая вода могут представлять опасность в случае вдыхания или проникновения через кожу.
Приборы, содержащие тритий, могут быть помечены значком:
ПРИБОРЫ, СОДЕРЖАЩИЕ РАДИОАКТИВНЫЕ ИЗОТОПЫ, НЕЛЬЗЯ РАЗРУШАТЬ ИЛИ ВСКРЫВАТЬ!!!
ПРИ РАЗРУШЕНИИ КОРПУСА ПРИБОРА НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ПЫЛЕСОС ДЛЯ СБОРА ОСКОЛКОВ!!! ОН ЗАСОСЕТ В СЕБЯ ПОРОШОК РАДИЯ И ВЫБРОСИТ ЕГО НАРУЖУ, РАСПЫЛИВ ТАКИМ ОБРАЗОМ ЕГО ПО КОМНАТЕ! ОБРЫЗГАЙТЕ КОМНАТУ ВОДОЙ ИЗ ПУЛЬВЕРИЗАТОРА И ОДЕВ ЗАЩИТНУЮ МАСКУ И ПЕРЧАТКИ, СОБЕРИТЕ ОСКОЛКИ И ПЫЛЬ ВЛАЖНОЙ ТРЯПКОЙ!!!
Радиоактивный компас
Например, таким артефактом оказался немецкий армейский корпус времен Второй мировой войны:
Military Marching Compass in Mils w/ 6 cm fold-out ruler HAP WW 2
Этот компас произведен (код HAP). Эта компания была основана 14 марта 1876 года и в начале XX века была одним из наиболее известных производителей инструментов.
Компас содержит светящуюся краску на основе солей радия. На странице http://www.freewebs.com/tedbrink1/germany13.htm указывается мощность эквивалентной дозы 1,3 микрозиверт/ч.
Измерения радиоактивности немецкого компаса дозиметром ДБГБ-01 "Ратон-901" дало следующие результаты (в импульсах):
114 99 115 134 109 103 119 119 114 117
Среднее значение 114,3 (то есть 171,5 CPM), что превышает уровень естественного фона в 3,8 раза! На моем канале YouTube можно посмотреть видеофильм, демонстрирующий измерение ионизирующего излучения компаса: http://youtu.be/5APWu8tWdNQ
Исследование радиоактивности компаса с помощью моего DIY-дозиметра и Android-приложения GeigerCounter дало следующие результаты:
Среднее значение скорости счета составило 275,4 CPM. Учитывая, что фоновый уровень радиации в этом помещении равен 50,61 CPM, превышение составило 5,44 раза.
Радиоактивный тахометр
Но радиоактивность компаса оказалась намного меньше, чем радиоактивность обычного тахометра, используемого в учебных целях, а до этого использовавшегося в авиации.
Тахометр - вид спереди и сзади:
Такой двухстрелочный электрический тахометр переменного тока ТЭ-45 применяется на самолете АН-2:
Он состоит из трехфазного магнитоэлектрического тахогенератора ТЭ-45 (частота сигнала генератора пропорциональна частоте вращения вала двигателя) и показывающего прибора ТЭ-45 (собственно он и является этим излучающим объектом). Указатель тахометра ТЭ-45 является дальнейшей модернизацией указателей ТЭ-22 и ТЭ-44.
Датчик – генератор вырабатывает трехфазный ток, частота которого зависит от количества оборотов в минуту коленчатого вала авиадвигателя. Этот ток по соединительным проводам подводится на электродвигатель указателя. Он вращает магнит, который за счет вихревых токов поворачивает медный колпачок, а вместе с ним и стрелки на угол, пропорциональный частоте вращения коленвала.
Измерение радиоактивности немецкого компаса дозиметром ДБГБ-01 "Ратон-901" дало следующие результаты:
На моем канале YouTube можно посмотреть видеофильм, демонстрирующий измерение ионизирующего излучения тахометра: http://youtu.be/BYBdG-ypD5I
Исследование радиоактивности тахометра с помощью моего DIY-дозиметра и Android-приложения GeigerCounter дало следующие результаты:
Среднее значение скорости счета составило 4082,33 CPM.
Следует отметить, что не все такие тахометры радиоактивны. На представленной ниже фотографии радиоактивной светомассой обладают тахометры 1 и 3:
