Licznik Geigera – do pomiaru promieniowania
urządzenie umożliwiające pomiar aktualnego promieniowania radioaktywnego powstałego w wyniku rozpadu promieniotwórczego izotopów na bazie cząstek Beta i promieniowanie Gamma.
Urządzenie jest w stanie mierzy aktualny poziom promieniowania (promieniowania tła) oraz na bieżąco określać przyjęta dawkę w czasie trwania pomiaru, czyli funkcja dozymetru.
Wyniki pomiaru wyświetlane są w jednostkach Sv (Sivert), w praktyce miliSivert’y – mSv (0,001 Sv) ,przy niskim poziomie promieniowania są to mikroSivert’y – uSv (0,000001 Sv) Typowym bezpiecznym wskazaniem (w zależności od rejonu) jest promieniowanie na poziomie 0.08 uSv/h do 0.2 uSv/h
Budowa miernika promieniowania radioaktywnego
Głównym elementem detekcyjnym jest lampa detekcyjna STS-5, zapewniająca dobrą czułość oraz niezawodność. Urządzenie bez problemu wychwyci najmniejsze zmiany promieniowania tła, pokazując wyniki na wykresie. Użytkownik będzie poinformowany o ewentualnym zagrożeniu promieniotwórczym w strefie lub obszarze, który należy opuścić aby uniknąć potencjalnych skutków powikłań zdrowotnych np. rak, czy w ekstremalnych przypadkach choroby popromiennej.
Pomiar radioaktywności
W ostatnich latach media informowały o całej serii różnych zdarzeń, skutkujących wyciekiem lub wydostaniem się do środowiska materiałów radioaktywnych, największe znane to awaria (wybuch) elektrowni w Czarnobylu na Ukrainie oraz awaria w elektrowni atomowej Fukishima w Japoni. Skażenie gleby i wód może skutkować skażeniem żywności i ich przetworów (rośliny, ryby), więc możliwość monitorowania stanu importowanej żywności może być przydatna. Promieniowanie wykorzystywane jest także w medycynie.
Promieniowanie staje się niebezpieczne tylko wtedy kiedy jego dawka staje się na tyle duża, że powoduje wadliwą pracę i obumieranie żywych komórek. W normalnych warunkach cały czas jestesmy narażeni na promieniowanie z przestrzeni kosmicznej i środowiska, jednak jest ono na tyle małe, że nie powoduje żadnych skutków ubocznych w organizmach żywych.
Licznik Geigera – praca z urządzeniem
Na wyświetlaczu pokazywany jest też czas w jakim urządzenie pracuje (od włączenia) oraz dawka promieniowania przyjęta w tym czasie, jest to zatem funkcja dozymetru. Na dole ekranu jest wykres poziomu promieniowania w czasie ostatnich czterech godzin aktualizowany co minutę. Wykres pozwala na natychmiastową weryfikację wzrokową zmiany poziomu promieniowania
Urządzenie w czasie pomiaru na wyświetlaczu pokazuje pozycję “STATUS”, przyjmuje ona 3 wartości:
- w kolorze zielonym “NORMAL” promieniowanie normalne/bezpieczne
- w kolorze pomarańczowym “WARNING” ostrzeżenie
- oraz w kolorze czerwonym “DANGER” niebezpieczeństwo
Próg poziomu promieniowania “WARNING” (ostrzeżenie) zaczyna się od 6uSv/h, a więc jeżeli w strefie promieniowania będziemy przebywali cały rok (czyli 365 dni), to otrzymamy dawkę 50mSv co wg. tabeli powyżej jest maksymalną dopuszczalną roczną dawką dla pracowników elektrowni atomowych w USA. Zatem jeśli w strefie “WARNING” znajdziemy się na chwile lub parę godzin, nie oznacza to, że przyjęliśmy dawkę niebezpieczną – taką przyjmiemy dopiero przebywając w strefie “WARNING” przez rok (365 dni). Natomiast urządzenie informuje nas abyśmy potencjalnie niebezpieczną strefę/obszar mogli zawczasu opuścić bez szkody dla zdrowia.
Próg poziomu promieniowania “DANGER” (niebezpieczeństwo) zaczyna się od 45uSv/h, a więc jeżeli w strefie promieniowania będziemy przebywali cały rok (czyli 365 dni), to otrzymamy dawkę 400mSv a więc tak jakbyśmy przebywali na orbicie przez rok lub poziom choroby popromiennej (dawka przyjęta w krótkim czasie). Zatem jeśli w strefie “DANGER” znajdziemy się na chwile lub parę godzin, nie oznacza to, że przyjęliśmy dawkę niebezpieczną – taką przyjmiemy dopiero przebywając w strefie “DANGER” przez rok (365 dni). Natomiast urządzenie informuje nas abyśmy potencjalnie niebezpieczną strefę/obszar mogli zawczasu pośpiesznie opuścić bez szkody dla zdrowia.
Tabelka pokazująca dawki promieniowania i potencjalne skutki zdrowotne:
Aby prawidłowo interpretować wyniki pomiarów, należy zapoznać się z danymi na temat promieniowania występującego w naturalnym środowisku oraz zdawać sobie sprawę przy jakich wartościach staje się ono niebezpieczne.
Dawka | Opis |
---|---|
0.11 µSv | Przebywanie przez rok w promieniu 100 km od elektrowni jądrowej |
0.38 µSv | Przebywanie przez rok w promieniu 100 km od elektrowni węglowej |
1 µSv | Używanie monitora CRT przez rok |
1.2 µSv | Przebywanie przez jeden dzień na obszarze o podwyższonym poziomie promieniowania naturalnego np. Wyżyna Kolorado |
2 µSv | Prześwietlenie X w jamie ustnej 1 |
10 µSv | Dawka promieniowania naturalnego, jaką przyjmuje przeciętny człowiek podczas jednego dnia |
20 µSv | Opad promieniotwórczy po próbnych wybuchach jądrowych |
40 µSv | Lot z Nowego Jorku do Los Angeles |
70 µSv | Życie w betonowym budynku przez rok, |
80 µSv | Średnia dawka promieniowania pochłonięta przez osobę przebywającą w odległości 15 km od elektrowni Three Mile Island podczas wypadku z 28 marca 1979 r |
100 µSv | Prześwietlenie klatki piersiowej, |
250 µSv | Roczny dopuszczalny limit emisji promieniotwórczości dla elektrowni atomowej (EPA) |
390 µSv | Roczna dawka pochodząca z naturalnego potasu w organizmie człowieka |
300 µSv | Promieniowanie w przestrzeni kosmicznej 2 |
400 µSv | Mammografia 1 |
1 mSv | Dopuszczalna bezpieczna roczna dawka promieniowania na jedną osobę (EPA) |
1,9 mSv | Izotopy występujące w naturze |
2,5 mSv | Średnia roczna dawka od promieniowania naturalnego dla mieszkańca Polski 1 |
7 mSv | Tomografia komputerowa (CT) – Klatka piersiowa 1 |
10 mSv | Tomografia komputerowa (CT) – Brzuch i miednica 1 |
20 mSv | Dopuszczalna roczna dawka dla pracownika zatrudnionego w warunkach narażenia na promieniowanie jonizujące 3 |
50 mSv | Dopuszczalna roczna dawka promieniowania dla pracownika elektrowni atomowej w Stanach Zjednoczonych |
100 mSv | Roczna dawka promieniowania, która wyraźnie podnosi ryzyko zachorowania na raka Dawka graniczna dla pracowników radiologicznych i służb ratowniczych w sytuacjach wyjątkowych, |
250 mSv | Dawka graniczna dla pracowników radiologicznych i służb ratowniczych podczas operacji ratowania życia w Stanach Zjednoczonych |
400 mSv | Dawka wywołująca chorobę popromienną (o ile została przyjęta w krótkim czasie) |
420 mSv | Roczna dawka dla kosmonauty na orbicie |
500 mSv | Dawka graniczna w wyjątkowych sytuacjach dla osób uczestniczących w działaniach interwencyjnych, przy ratowaniu życia ludzkiego, (dopuszczona przez Polskie prawo na mocy prawa międzynarodowego) |
1 Sv | Choroba popromienna, nudności, zmniejszenie lub całkowity zanik liczby krwinek powodujące obniżenie zdolności obronnych ustroju i wystąpienie w wyniku tego ciężkich zakażeń |
2 Sv | Poważna choroba popromienna, nudności i wymioty, w niektórych przypadkach może skutkować śmiercią, |
4 Sv | Bardzo poważna choroba popromienna, szansa na przeżycie tylko przy odpowiednim i długotrwałym leczeniu |
5 Sv | Bardzo poważna choroba popromienna, wysoka śmiertelność |
8 Sv | Dawka śmiertelna bez względu na sposób leczenia |
30 Sv | Śmierć po 2-3 tygodniach |
50 Sv | Przebywanie przez 10 minut w pobliżu rdzenia reaktora w Czarnobylu po jego stopieniu |
100 Sv | Nagłe wymioty, śpiączka, śmierć w ciągu kilku godzin |