Корзина
34 отзыва
Сколько было плутония-241 в реакторе ЧАЭС перед взрывом?Скидка за ответ
+79067054871
Рейд по сбору образцов в окрестностях города Троицка для анализа на гамма-спектрометре Atom Spectra и спектрограммы с результатами.
Производители
Контакты
ООО "НПП КБ Радар"
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или индивидуального предпринимателя.
+7906705-48-71Алексей Викторович
+7915296-78-75George (We speak english)
Алексей Викторович and George
РоссияМоскваРоссия, г. Москва, г. Троицк, Терновый пер., д. 2142190
Карта

Рейд по сбору образцов в окрестностях города Троицка для анализа на гамма-спектрометре Atom Spectra и спектрограммы с результатами.

Рейд по сбору образцов в окрестностях города Троицка для анализа на гамма-спектрометре Atom Spectra и спектрограммы с результатами.

Фоторепортаж, ссылки на видео, спектрограммы.

фото Михаил Федин ЕСТЬЧТОСКАЗАТЬ.РФ


А. Введение.
В прошлый раз мы бродили с дозиметрами по Троицку и окрестностям в поисках мест с повышенным фоном радиации. Приметили несколько интересных мест, которые можно было бы посетить с более серьезной миссией.
Фоновая радиация условно складывается из природных и техногенных источников излучения.
Наибольшую опасность представляют техногенные источники излучения, образовавшиеся в результате ядерных взрывов промышленных и военных, ядерных  катастроф, плановых и аварийных сбросов радиоактивных изотопов в окружающую среду. Такие загрязнения называют радиоактивной грязью.
Излучение от радиоактивной грязи и излучение от природных источников не складываются. Т.е. радиоактивная грязь может не повышать фоновую радиацию. Бывает такое, что излучение от природных источников может маскировать излучение от техногенных  источников.
Зачем изучать радиоактивную грязь, обсудим в пункте Г.

Б. Рейд  КБ Радар.
В этот раз в нашем арсенале было следующее оборудование:
Дозиметр Atom Pro. Фото 1.


Atom Pro - дозиметр с газоразрядным торцевым датчиком в черно-оранжевом прямоугольном корпусе.  Плюс приложение AtomNext с графиком мощности дозы, масштабируемым по вертикали.

Дозиметр Atom Swift. Фото 2.


Atom Swift Mapping Marker  - миниатюрный дозиметр со сцинтилляционным датчиком (кристалл йодида цезия, активированный таллием) в черном треугольном корпусе. Плюс приложение Atom Swift, записывающее график мощности дозы и метки радиационной активности на картах смартфона.

Гамма-спектрометр Atom Spectra. Фото 3.


Гамма-спектрометр Atom Spectra – устройство, позволяющее «видеть» в пробе изотопный состав радиоактивных элементов . Плюс программа для анализа на персональном компьютере.

Начали хорошо, с  Нагорной от музея Троицка. Фото 4.



Объехав несколько мест, мы собрали образцы грунта, мха, коры, растений и грибов.
Образцы исследовали с помощью гамма-спектрометра Atom Spectra.
Получили спектрограммы, которые продемонстрируем ниже по всем точкам сбора образцов.
Чтобы были понятны результаты наших измерений, немного теории.
Спектрограмма фонового излучения и спектрограммы грунтов обычно похожи на спектрограммы тория и радия (и продуктов распада радия), которые присутствуют в земле. Продукты распада радия – это изотопы, которые образовываются в результате распада радия.
Спектрограмма Тория. Фото 5.


Стрелочкой показан характерный пик около 1,5 МэВ (это энергии фотонов, которые регистрирует гамма-спектрометр). На всех наших спектрограммах этот пик присутствует в правой части, вне окна просмотра.
Если в окно просмотра поместить больше данных вдоль шкалы энергий, то выглядит  это так. Фото 6.

Здесь красной стрелкой показан аналогичный пик (спектрограмма Тория) около 1,5МэВ. Оранжевые стрелки показывают диапазон спектрограммы, который будет виден в окне просмотра.
Зеленым цветом обозначена спектрограмма фонового излучения.
Синим цветом обозначена спектрограмма образца.

Спектрограмма Радия и продуктов его распада. Фото 7.

Как мы увидим ниже, редкие пики на наших спектрограммах будут совпадать с пиками спектрограммы радия и продуктов его распада.

  1. Нагорная улица.
    1.1. Усадьба.
    Памятный камень. Не показал ничего интересного в плане радиации. Фото 8.

    На графике планшета реакция оранжевого дозиметра Atom Pro.

    Вяло отреагировал на камень дозиметр Atom Swift. Фото 9.


    В усадьбе и около камня Atom Swift детектировал от 6,5 до 10мкР/ч.
     
    В Усадьбе взяли образец грунта за сценой. Фото 10.


    Туда стекает с крыши вода. Крыша является естественным сборщиком всего, что выпадает на неё с осадками и накапливает в месте, куда капают капли. Здесь мы взяли образец грунта: от поверхности и до глубины 10-15см. Фото 11.


    Красными стрелками показан один из пиков и его энергия. Обычная картина грунта, содержащего радий и торий.


1.2. Дом 1927 года. Фото 12.


Нас интересует  место под водосточной трубой. Фото 13.


Для начала проверяем это место дозиметрами.
Atom Swift отреагировал чуть активнее, чем в соседней Усадьбе. Фото 14.


Потом использовали дозиметр Atom Pro.  Активность была неоднозначная. График то поднимался, то падал. Фото 15.


Взяли образец грунта под водосточной трубой. Фото 16.


Глубина  до 7см из грунта, который осел над металлическим листом, находящимся в земле. Фото 17.


Красными стрелками показан один из пиков и его энергия. Обычная картина грунта, содержащего радий и торий.

Напоследок в углублении кирпичной стены сделали пробный замер, но образцы битого кирпича брать поленились. В следующий раз. Фото 18.


1.3. Залив реки Десны.
Камни в габионах ничего интересного не показали. Фото 19.


Красивая аккуратная набережная. Фото 20.


Но мы нашли приличное место, чтобы забраться в воду. Фото 21.


А вода хорошая. Фото 22.



Порыться в речном иле и остатках водных растений. Фото 23.


Взяли образец ила. Субстанция специфическая. Пришлось упаковать в несколько зип-пакетов для герметичности. Ил постоянно пытался сбежать. Фото 24.



1.3.1. Ил на дне залива у берега. Фото 25.

Красными стрелками показан один из пиков и его энергия. Обычная картина грунта, содержащего радий и торий.

Теперь нужно взять водных растений для анализа и сравнения концентраций изотопов в иле и в растениях. Фото 26.


Сапоги по колено пришлись очень кстати. Фото 27.


Салатик из водных растений отправится в камеру гамма-спектрометра. Фото 28.


Вот так выглядят упакованные образцы. Хранение и порядок. С правой стороны практически жидкая субстанция ила. Фото 29.


Посмотрим, что откроет нам водное растение. Фото 30.



1.3.1. Водное растение (трава). Фото 31.

Здесь ничего интересного. Спектрограмма образца практически полностью повторяет спектрограмму фона (зеленый цвет).

Здесь можно было бы и закончить, но любопытство привело нас на противоположный крутой берег ручья. Похоже, что не зря. Это место очень похоже на лесную экосистему и дозиметры реагировали на лесную подстилку. Образец подстилки брать не стали, потому что собирались посетить большой кусок леса. А зря. Надо бы сюда вернуться, несмотря на то, что здесь крутой склон. Фото 32.

  1. Мост через Десну между хутором Ильичевка и Жуковкой.
    Обычно над водой дозиметры меняют свои показания, потому что толща воды экранирует излучение, идущее от земли. Здесь этого эффекта не было, потому что река узкая. Фото 33.


    Напротив этого примечательного строения спустились в воду. Фото 34.


    Ходили по воде. На дне был песок. Фото 35.


    Поэтому решено было взять образец грунта у самой кромки воды из под свисающей травы. Фото 36.


    Образец грунта у кромки воды в реке. Фото 37.


    Красными стрелками показан один из пиков и его энергия. Обычная картина грунта, содержащего радий и торий.
  1. Хутор Ильичевка.
    3.1. Хутор Ильичевка. Озеро Круглое (с  той стороны, где остров ближе).
    Прекрасное тихое местечко. Фото 38.


    Честно пробовали докопаться до ила. Но на дне столько опавшей листвы, что через неё не пробиться. Да, надо было брать листву. В следующий раз так и сделаем. Опять торопились объять необъятное. Фото 39.


    Взяли образец грунта у кромки воды. Фото 40.


    Всё надо записывать. Откуда что. Фото 41.


    Образец грунта у кромки воды. Фото 42.


    Здесь ничего интересного. Спектрограмма образца практически полностью повторяет спектрограмму фона (зеленый цвет).

    3.2. Хутор Ильичевка. Мох.
    Уже устали. Фотографии всё гламурнее. Фото 43.


    Образец мха с грунтом. Фото 44.


    Красными стрелками показан один из пиков и его энергия. Обычная картина грунта, содержащего радий и торий.

    3.3. Хутор Ильичевка. Лес (бывший пионерский лагерь).
    Нашли дерево с древесным грибом. Тутовик, кажется. Фото 45.


    Решили попробовать. Фото 46.


    Потому что других грибов нам не попадалось. А грибы очень интересный материал. В следующий раз надо посвятить отдельный рейд походу в лес.

    Образец Древесного гриба. Фото 47.


    Здесь ничего интересного. Спектрограмма образца практически полностью повторяет спектрограмму фона (зеленый цвет).

    3.4. Хутор Ильичевка.  Лес (бывший пионерский лагерь).
    В лесу как-то сложно всё было с лесной подстилкой, поэтому решено было взять мха с грунтом. Опять поторопились, не на то были нацелены. Надо было капнуть поглубже. В следующий раз так и сделаем. Фото 48.



    Образец мха с грунтом. Фото 49.


    Красными стрелками показан один из пиков и его энергия. Обычная картина грунта, содержащего радий и торий.

    3.5. Хутор Ильичевка.  Десна.
    Брать или не брать образец. Вот в чём вопрос. Фото 50.


    Кора и мох старого поваленного дерева. Фото 51.


    Здесь ничего интересного. Спектрограмма образца практически полностью повторяет спектрограмму фона (зеленый цвет).

В. Итоги рейда.
Ну, что ж. На сегодняшний день можно сказать, что жителям Троицка повезло жить в экологически чистой местности. Фото 52.


Относительную чистоту можно объяснить тем, что:
- копали мы не очень глубоко, местами можно повторить эксперимент с грунтами с более глубоких слоёв (есть такие подозрения, что мы ленились в этот раз).
- дом 1927 года стоит на возвышении и коллекция изотопов, которую, возможно, собирала его крыша, могла стечь в низину.
- водное растение (трава) вполне может уходить корнями под илом в относительно чистый песок, который не задерживает грязь.
- древесный гриб растёт на дереве и, видимо, слабо участвует в движении химических элементов из под земли.
В нашем следующем  рейде мы копнём глубже, шире и больше.

Г. Радиоактивная грязь.
Почему нужно искать грязь и изучать её.
Радиоактивная грязь может создавать дозовую нагрузку, к которой наши организмы не адаптированы.
1. Дозовая нагрузка.
Для понимания вопроса надо разделять внешнюю и внутреннюю дозовую нагрузку.
1.1. Внешняя дозовая нагрузка.
Грубо говоря, это такая ситуация, когда источник излучения находится в окружающей среде, но не попадает внутрь нашего организма с пищей, водой и воздухом, но мы находимся под воздействием излучения.
Как этому источнику излучения удаётся не попадать внутрь организма – загадка последних ста лет, больше связанная с законотворчеством, чем с реальностью.
Такой вид радиационной опасности условно поддаётся хоть какому-то регламентированию.
Т.е.  можно говорить, что существуют приблизительные нормы мощности дозы, при которых не будет последствий. С небольшими оговорками – это около 60мкР/ч.
С учётом того, что мощность дозы падает как квадрат расстояния, минимальные меры предосторожности выглядят так:
- не трогай и отойди подальше
- не можешь отойти сразу, не находись рядом с источником долго
Надо отметить, что публичная полемика на тему радиационной опасности и базовые знания населения  в основном сосредоточена вокруг темы внешней дозовой нагрузки.
Любой более менее просвещённый человек объяснит вам, что:
- основной вклад в пороговые 60мкР/ч дают источники с гамма излучением и являются самыми опасными в плане внешней дозовой нагрузки
- источники с бета излучением в плане внешней дозовой нагрузки  мало опасны, потому что пробег бета частиц в воздухе до 15-25см (поэтому такое излучение не влияет на показания дозиметра, пока не приблизишь прибор к источнику), а через металлический лист толщиной 2мм бета излучение не проходит.
- источники с альфа излучением в плане внешней дозовой нагрузки совсем не опасны, потому что альфа частицы очень тяжелые, в воздухе их пробег составляет 2-3см (поэтому такое излучение не влияет на показания дозиметра, пока не приблизишь прибор к источнику), а через лист бумаги альфа частицы уже не проходят.
- поэтому среди планов по контролю за внешней дозовой нагрузкой первое место занимает контроль источников гамма излучения
1.2. Внутренняя дозовая нагрузка.
Это ситуация когда вместе с пищей, водой и воздухом радиоактивные изотопы попали внутрь наших тел.
Откуда же могут взяться эти изотопы в пище, воде и воздухе?
Вот из той самой окружающей среды, которая формирует внешнюю дозовую нагрузку, к нам в организмы попадают радиоактивные изотопы. Как это происходит – отдельная большая тема, которую мы рассмотрим в разделе ХХХХ ниже.
После того, как радиоактивный изотоп попал внутрь организма, ситуация следующая:
- от радиоактивного изотопа нельзя отойти, чтобы увеличить расстояние до источника излучения или сократить время облучения (вывести изотоп из организма иногда можно, если повезёт, но это отдельная тема)
- все три вида излучения альфа, бета и гамма с легкостью облучают близлежащие ткани, потому что расстояния минимальны (кроме того, альфа источники становятся самыми опасными в такой ситуации)
- организм может воспринимать радиоактивные изотопы как свой строительный материал, потому что они похожи по свойствам на необходимые организму элементы
- встраиваясь в организм радиоактивные изотопы не выводятся и облучают близлежащие ткани
- радиоактивные изотопы в процессе излучения распадаются и в организм оказываются встроенными уже совсем другие, чуждые организму элементы
- радиоактивные изотопы пермещаются по тем же каналам в клетках, по которым перемещаются обычные строительные элементы, создавая внутри клеток локальные концентрации, превосходящие средние концентрации на порядки.
- разные радиоактивные изотопы могут иметь разную токсичность, но как источники внешней дозовой нагрузки могут быть идентичны.

2. Миграция радиоактивных изотопов в среде.
Радиоактивная грязь живёт значительно дольше людей.
Грязь не проваливается сквозь землю достаточно глубоко, чтобы корни растений не могли её достать.
Грязь может участвовать в природных явлениях и таким образом мигрировать с места на место за счёт паводков и лесных пожаров.
Грязь может мигрировать на огромные расстояния в виде аэрозолей. В том числе, такой способностью могут обладать и тяжелые радиоактивные изотопы.
Радиоактивная грязь увеличивает свою концентрацию, двигаясь вверх по пищевой цепочке: от среды обитания  через растения к травоядным животным, далее к хищникам и к человеку.
Представляется затруднительным и часто невозможным контролировать распределение,  миграцию  и концентрацию радиоактивных изотопов во всех средах.
Представляется затруднительным контроль концентрации  источников альфа и бета излучения по сравнению с источниками гамма излучения.
В ряде случаев может отсутствовать контроль за цепочками распадов техногенных  радиоактивных изотопов. В результате на месте относительно безопасных изотопов могут появляться высокотоксичные радиоактивные изотопы.
В сложившейся практике радиационного контроля основной упор сделан на контроль внешней дозовой нагрузки со всеми вытекающими проблемами.
Это значит, что нельзя исключать ситуаций, когда контроль за техногенными  источниками альфа и бета излучения, попавшими в среду обитания, может быть утрачен.

vkontakte facebook twitter
Предыдущие статьи
social-icon
social-icon
social-icon
Loading...