En la
primera parte de mi historia hablé sobre los fabricantes, sin duda, de los dosímetros TOP Bielorrusos. A pesar de todas sus ventajas, las principales desventajas (la falta de ventas minoristas y el alto precio incluso en el mercado secundario) reducen a cero la utilidad de estos dispositivos para el usuario promedio. El principal reclamo de equipo para monitorear la radiación de fondo del lego es ser simple y barato. Por lo tanto, hoy trataré de describir mi visión de los detectores simples de radiactividad hechos en la rodilla. No hay centelleadores por cientos y miles de dólares, transformadores de bobinado y grabado de placas de circuito impreso. Hoy, debajo del corte está lo que está dentro del poder de cada persona que tiene un nivel estándar de alfabetización técnica.
El problema es que la radiación no es visible, pero esto no significa que no lo sea. Cada familia tiene un termómetro en casa, aunque la madre puede poner una mano en la frente de su hijo y sentir si la temperatura es alta. Pero nadie tiene un dosímetro en casa, aunque la radiación no es menos peligrosa que la fiebre, y ninguno de los sentidos puede sentirla.
L.A. Antonovskaya (Polimaster) en una entrevista con la revista Office Life
Recientemente, especialmente a la luz de los
acontecimientos en Severodvinsk , ideas sobre los llamados Monitoreo nacional de la situación de radiación (webcam + dosímetro + radiodifusión). Los creadores de tales conceptos creen sinceramente que si las estaciones de comunicación desaparecieron repentinamente después del incidente, entonces con sus pocos dispositivos esto ciertamente no sucederá. En mi opinión subjetiva, el mejor "monitoreo de personas" = canal de telegramas + teléfono inteligente con cámara y geolocalización + cualquier (!) Dosímetro.
Inmediatamente quise escribir una red IRC, recordando la transmisión en línea del bombardeo de la Casa Blanca . Con un esfuerzo mínimo y la disponibilidad de voluntarios, con dicho equipo es muy posible establecer el funcionamiento de un mapa en tiempo real de la situación de radiación en una sola ciudad o incluso país. El "cuello de botella" en este sistema es el dosímetro. Dado que incluso a pesar del hecho de que "
los dosímetros Master-1 se produjeron más de un millón de unidades ", 30 años después de la central nuclear de Chernobyl en la capital de la república, es imposible comprar un dosímetro en cualquier otro lugar en el comercio minorista más afectado por el accidente. Ninguno.
Aunque vale la pena admitir que las voces "sobre la radiofobia inútil" comienzan a sonar cada vez más. Además, a veces estos "antirofóbicos" alcanzan el punto de lo absurdo. Lo que vale al menos varios opuses de "colegas científicos, profesores asociados con candidatos". En particular, el doctor en ciencias históricas, investigador líder en el Instituto de Problemas de Seguridad Internacional, profesor asociado de la Universidad Estatal de Moscú Aleksey Valerievich Fenenko (bajo el seudónimo de Valery Alekseev)
demuestra con vehemencia, por ejemplo, que la guerra nuclear es humana, jeje.
no pude resistir una citaCon base en lo anterior, podemos responder a la pregunta de por qué las armas nucleares (aprox. - armas nucleares) no se han utilizado durante 74 años: entonces la "amenaza" dejará de ser una "amenaza". El mundo en el que los hongos nucleares locales se dispersarán y las pérdidas serán comparables a las guerras de la llamada era pre-nuclear será diferente. Veremos con interés que las armas nucleares son simplemente armas poderosas con sus propios esquemas de aplicación y tareas militares, y también que no se han producido "enfriamiento global" ni "divisiones de la Tierra". Nosotros, como los niños que hemos madurado, aprendemos que no teníamos ni tenemos armas capaces de "destruir la civilización" o "acabar con la humanidad". En un mundo así, sería imposible gritar que "las armas nucleares nos alejarán de la guerra". Nadie repetirá las tonterías obvias de que "la cuarta guerra mundial será sobre piedras y palos". (Afirmar tal cosa es lo mismo que en la década de 1930 decir "todos serán envenenados por gases").
Quizás la humanidad necesitaba el mito del fantástico poder de las armas nucleares, agotado por dos guerras mundiales. Pero ahora, cuando la humanidad ha ganado fuerza, comienza a pasar a la categoría de mitos dudosos. La esencia de la disuasión nuclear es una amenaza. Pero una amenaza solo puede ser efectiva cuando, cuando parece grande y terrible. La experiencia del uso local de armas nucleares y pruebas nucleares no confirma esta amenaza. Por lo tanto, queda por mantenerlo en un nivel virtual. Rusia necesita mantener y mejorar constantemente su arsenal nuclear, aunque solo sea para responder a los Estados Unidos con las armas adecuadas. Sin embargo, uno debe recordar que todas las amenazas de infligir daños inaceptables al enemigo con la ayuda de armas nucleares siguen siendo una hipótesis, y si las armas nucleares pueden convertirse en un arma militar es una pregunta abierta.
Recuerdo mi infancia y los años de la "URSS posterior a Chernobyl", por alguna razón solo recuerdo el sentimiento de desesperación por la impotencia de mis padres. Cuando todo a su alrededor se ahoga con una gran cantidad de rumores, mentiras, especulaciones y nadie sabe qué hacer realmente. Todos los que están huyendo en pánico "debido a la radiación" y usted no puede estimar la escala de esta radiación, y no sabe dónde correr y si correr ... Fue desde la infancia que se me ocurrió el axioma "¡La mejor tranquilidad es saber y poder! ".
Entonces, más sobre los detectores en los dedos.
Acerca de los tipos de radiación ionizante y los métodos para su detección.
Para la gran mayoría de las personas, el mínimo de equipo dosimétrico es un dispositivo de señalización que desencadena un exceso de fondo gamma. Los entusiastas ya necesitan valores digitales precisos, alta sensibilidad, dosis acumulada, etc. Un dosímetro doméstico funcional mínimo simplemente está obligado a detectar radiación gamma y radiación beta dura y tiene un modo de búsqueda (es decir, selecciona / vibra para cada caso de registro cuántico / de partículas). Un buen dosímetro doméstico: debe sentir una radiación beta suave y, mejor, una radiación alfa además. Un dispositivo para evaluar la radiactividad de los productos también debe tener una funcionalidad similar a un buen dosímetro. Los productos, por cierto, generalmente son un asunto diferente. A diferencia de las emisiones espontáneas y los accidentes, los mismos radioisótopos de Chernobyl han cambiado durante mucho tiempo su permiso de residencia. Habiéndose disipado, trasladándose a los productos alimenticios, se volvieron extremadamente cercanos al “intestino” de una persona y miles de veces (1 / cuadrado de distancia) aumentaron su peligro para todos aquellos que consumen estos productos. Hablaremos de esto por separado. Mientras tanto, una introducción a los detectores de radiación.
El propósito de los detectores comunes se muestra en la tabla a continuación (hola al estudiante graduado Prof. Davydov;) si lee el artículo).
Se puede ver que los contadores Geiger-Muller son bastante adecuados para determinar los tipos más comunes de radiación. Es cierto que su sensibilidad a varias radiaciones diferirá según el diseño del medidor. Se ve así:
Partículas α (núcleos de helio): contadores Geiger-Muller con una ventana de mica (los llamados "panqueques")
Partículas β (electrones): contadores Geiger-Muller con una ventana de mica ("β blando"), contadores cilíndricos Geiger-Muller ("β duro")
γ-quanta (rayos X) - contadores cilíndricos Geiger-Muller
Neutrones - detectores de centelleoDe todo esto, se deduce que para las personas que viven en territorios postsoviéticos (= con miles de bases militares y depósitos), las personas no deberían buscar un "supuestamente dosímetro" chino en aliexpress por un par de dólares, sino pedirles a los amigos de "abuelos" un contador Geiger. Para cumplir, por así decirlo, las leyendas del legendario Yu.A. Vinogradova (del libro Ionizing Radiation: Detection, Control, Protection):
Pregunta del anfitrión: ¿Y cuál es su forma de salir de esta situación (mi comentario es la falta de control de radiación adecuado)? Que sugieres
Responde Yu.A. Vinogradova: Por supuesto, tengo sugerencias. <...> Y todos ellos - ¡Presto especial atención a esto! - no requieren dinero ni inversiones materiales del tesoro. Aquí están:
<...> Inicie inmediatamente una venta abierta de mostradores Geiger en el mercado nacional. Todo lo que aún no se haya vendido en el extranjero y entregado a dispositivos dosimétricos domésticos debe ir a las tiendas.
<...> Obligado a retirar de Minatomenergoprom toda la documentación tecnológica para la producción de contadores Geiger y ofrecerla a todos los que quieran establecer la producción de estos productos.
"Para cada día" vale la pena buscar SBM-20 (STS-5) y "para el futuro" - contadores de mica SI-8B, SBT-10, SBT-11. Si logramos encontrar / intercambiar / comprar, seguimos leyendo.
Contador Geiger: un detector de radiación universal y simple
Ninguno, incluso el dispositivo radiométrico más bello y súper caro no funciona "en tiempo real". Necesita medir el número de eventos (clics de cuantos) por unidad de tiempo, integrar estos valores y producir el resultado de acuerdo con el algoritmo establecido en él. Independientemente del software y los modelos matemáticos utilizados incluso en los dosímetros más novedosos, el caballo de batalla principal es un dispositivo que tiene más de cien años. Este es un contador geiger. En esencia, el dispositivo, propuesto en 1908 por el físico alemán Hans Geiger, era una continuación de la cámara de ionización con la que trabajaba Pierre Curie, y era un condensador eléctrico lleno de gas a baja presión. En 1928, Walter Müller, bajo la supervisión de Geiger, creó varios tipos de contadores de radiación diseñados para detectar diversas partículas ionizantes. Esta modificación del dispositivo es un contador Geiger-Muller.
Por toda su no selectividad a varios tipos de radiación, el sensor ahora es perfectamente adecuado para la medición general de la intensidad de la radiación ionizante.
El contador de descarga de gas Geiger-Muller generalmente se hace en forma de un tubo de vidrio o metal sellado bien evacuado. El cilindro de un contador que responde a la radiación beta y gamma dura generalmente tiene la forma de un cilindro de acero inoxidable con un espesor de pared de 0.05–0.3 mm. Típicamente, los contadores perciben radiación con toda su superficie, pero también hay aquellos para los que se proporciona una "ventana" especial para esto en el cilindro. La ventana de entrada del contador, sensible a la radiación alfa y beta suave, está hecha de mica o mylar con un grosor de 3-17 micras. La ventana del contador de rayos X está hecha de berilio, y el contador ultravioleta está hecho de vidrio de cuarzo.
En el caso de un tubo de metal de pared delgada, está corrugado adicionalmente para proporcionar rigidez y resistencia a la presión atmosférica externa, lo que no permitiría que se comprimiera. En los extremos del tubo hay aisladores de sellado de vidrio o plástico termoendurecible. También contienen tapas de terminales para conectarse al circuito del instrumento. Se estira un alambre delgado a lo largo del eje del tubo, y un cilindro de metal se ubica coaxialmente con él. En la imagen a continuación, la estructura interna del contador "nacional" SBM-20
Tanto el tubo como el cable son electrodos: el tubo catódico y el cable anódico. El signo negativo de la fuente de voltaje constante está conectado al cátodo, y la gran resistencia constante R - plus de la fuente de voltaje constante está conectada al ánodo.
Eléctricamente, se obtiene un divisor de voltaje, en cuyo punto medio (la unión de la resistencia y el contra ánodo) el voltaje es casi igual al voltaje en la fuente. El voltaje en el medidor (generalmente 300-500 V) se selecciona para que no haya autodescarga y no haya corriente a través del medidor.
El funcionamiento del medidor se basa en la ionización por impacto. los cuantos emitidos por un isótopo radioactivo, que caen sobre las paredes del mostrador, eliminan electrones. Los electrones que se mueven dentro del matraz y chocan con átomos de gas eliminan electrones secundarios de ellos y crean iones positivos y electrones libres. El campo eléctrico entre el cátodo y el ánodo acelera los electrones a las energías en las que comienza la ionización de choque.
Operación del contador Geiger-Muller-Trost con el ejemplo de un contador de ventana de mica Surge una avalancha de iones. Bajo la influencia de un campo eléctrico, los electrones se aceleran en la dirección del ánodo y los iones de gas cargados positivamente, hacia el cátodo del tubo. Por lo tanto, la corriente eléctrica que fluye a través del medidor aumenta instantáneamente, y la resistencia del tubo disminuye (y con ello el voltaje en el punto medio del divisor de voltaje). En este caso, se genera un pulso de voltaje en la resistencia R, que se suministra al dispositivo de grabación. Para que el contador pueda registrar la siguiente partícula que ingresa, la carga de avalancha debe extinguirse. Esto sucede de forma automática. En el momento en que aparece un pulso de corriente en la resistencia R, se produce una gran caída de voltaje, por lo que el voltaje entre el ánodo y el cátodo disminuye bruscamente para detener la descarga, y después de una fracción de milisegundo, el medidor está listo para funcionar nuevamente.
En los contadores llenos de gas, los iones positivos viajan hasta el cátodo y se neutralizan cerca de él, arrancando electrones del metal. Estos electrones adicionales pueden provocar la aparición de la próxima descarga, si no toma medidas para prevenirla y extinguirla. Debe recordarse que un contador Geiger-Muller se llama contador no autoextinguible, y esos contadores autoextinguibles que ahora se usan activamente son las modificaciones propuestas por Trost y difieren en la composición de la mezcla de gas de relleno. Los medidores autoextinguibles tienen una velocidad más alta y, al usarlos, no hay problema para apagar la descarga. Para apagar la descarga en un contador no autoextinguible, es necesario incluir aproximadamente 10 GΩ (!) En el circuito del ánodo de resistencia. Pero aún así, un inconveniente significativo de tal esquema será su baja resolución temporal, del orden de 10
−3 sy más.
En los medidores de descarga de gas comunes, se bombea aire desde el bulbo (para facilitar la descomposición eléctrica) y se agrega gas inerte (inerte, porque el medio de gas utilizado para los medidores debe tener un coeficiente de fijación de electrones lo suficientemente pequeño) en lugar de él, bajo una ligera presión, con una mezcla de un aditivo de enfriamiento rápido. El alcohol se usó como un aditivo de enfriamiento rápido y luego los halógenos (cloro, bromo). La transición del alcohol a los halógenos, a pesar del aumento en el costo de la línea de producción de dichos medidores, proporciona una ganancia en la vida útil del detector. En el proceso de enfriamiento, las moléculas de alcohol polihídrico se descomponen en moléculas de acetileno, metano, oxígeno, etc. El medidor geométrico promedio tiene alrededor de 10
20 moléculas de alcohol. Dado que, en cada descarga, ∼10
10 iones de alcohol se disocian en dicho contador, luego de 10
10 pulsos todas las moléculas se desintegrarán. Esto conducirá al envejecimiento del mostrador, un cambio en sus propiedades (aumento en el potencial de ignición de la descarga, aumento en la pendiente de la meseta, etc.). A menudo hay contadores, que durante la verificación constantemente comienzan a "sonar" y no pueden funcionar en el modo prescrito. Este fenómeno es causado por el consumo crítico del aditivo de enfriamiento rápido en la mezcla de gases, que puede ser un indicador del tiempo de funcionamiento serio de tales contadores. Teóricamente, si todo el aditivo de extinción se ha "quemado" y el medidor se ha vuelto no autoextinguible, puede reanimarse usando una resistencia de 10 GΩ, como se describió anteriormente.
En los contadores de halógeno Geiger - Muller, se agrega una pequeña cantidad de halógeno (bromo o cloro) al gas noble. Usualmente se agrega 0.1% de cloro. El mecanismo de extinción en los medidores de halógeno es similar al mismo proceso en medidores con mezclas de enfriamiento orgánico con la diferencia de que el gas de enfriamiento no se consume durante el proceso de enfriamiento. Cuando se apaga la descarga, las moléculas de halógeno diatómico se disocian, sin embargo, debido al proceso de recombinación, la cantidad de gas halógeno se mantiene constante en todo momento. Además, los medidores de supresión de halógeno funcionan a bajo voltaje de funcionamiento (~ 300 V). Dichos dispositivos de bajo voltaje, además del neón, contienen 0.1% de argón y halógeno dentro del matraz). La siguiente imagen muestra cómo se llena el matraz del contador común SBM-20.
dibujo de montaje SBM-20 por completo Por cierto, un comentario para aquellos que piensan que los mostradores que estaban almacenados en el garaje de su abuelo han agotado sus recursos. Esto no es asi. Un recurso se considera solo si se aplica un voltaje de funcionamiento al medidor. Si el medidor simplemente se almacena, este alcohol no se consume.
En caso de una venta completa de existencias de SBM-20 soviético, y un gran precio para las nuevas, un pequeño comentario sobre las actuaciones de aficionados.
¿Cómo hacer que un Geiger se contrarreste?En ausencia de un contador normal, puede intentar crearlo usted mismo <...>. Lo principal es que el diseño es hermético. Utilicé un tubo de acero inoxidable de pared delgada, ya que, a diferencia de un tubo de aluminio, se puede soldar fácilmente; Inserté el hilo a través de los tapones de lámina de fibra de vidrio, el borde exterior de la lámina que soldaba herméticamente a los extremos estañados del tubo. El hilo fue soldado a la almohadilla de contacto interna en el enchufe. Los trozos tienen forma de disco. La lámina entre el anillo y la almohadilla de contacto se corta alrededor de la circunferencia en un torno (también se puede grabar). Se hizo una salida de ánodo desde un extremo del hilo, y se hizo una salida de cátodo directamente desde el cuerpo. Para conectar el medidor al sistema de gas (es simple y consiste principalmente en un compresor del refrigerador), se hace un orificio en la pared del medidor, sobre el cual se suelda herméticamente el tubo de la bomba. El tubo de escape en el interior está muy estañado. El medidor se llena con una mezcla de aire con un aditivo de enfriamiento. , . , , (200 .). , , . , . , (2–3 .) . ! ( , , ), . . , . ( ), . ! . , , , . , . , . , . . . , . , . , , <...>, , . , . . . , , . ( - , ), , , , - ( ), , ( , ), , , . . . , . - , - . , , , . , - . , - . - . 20200 . , <...>
Prueba Si consideramos los contadores cilíndricos Geiger disponibles en el mercado, entonces el líder absoluto en instalación en dosímetros personales (incluidos los domésticos soviéticos) será el detector SBM-20 (U) ya mencionado (STS-5 todavía se encuentra, para reemplazar el que, por cierto, más barato comprar análogos de Phillips, como ZP1400, ZP 1310, ZP1320).Un reemplazo potencial para SBM-20 puede ser SI29BG. En la foto, una comparación con SBM-20. Tamaño más pequeño, precio más barato, mayor sensibilidad. Otro diseño que es más conveniente para usar en varios productos caseros.En cuanto a los contadores finales Geiger con una ventana de mica (el llamado panqueque GM, "panqueque" en nuestra opinión), aquí SI8B se puede llamar un absoluto que debe tener.Y también 11 (la versión con índice A muestra que el detector tiene una ventana de mica más delgada en comparación con un detector sin índice). Este detector "debería estar en todos los hogares", porque debido a su sensibilidad (= "banda ancha") a la radiación beta suave (y a la radiación alfa), puede actuar como una ayuda para evaluar la radioactividad de los alimentos (¿cómo puedo hacerlo? Escribiré en artículos posteriores). En términos de características eléctricas y sensibilidad gamma, este contador está cerca del SBM-20, pero a diferencia del SBM-ki, le permite desactivar opcionalmente algunos de sus segmentos (por ejemplo, a altas velocidades de conteo).
El sensor SBT10 también puede tener una sensibilidad cercana a SI8B. El área de la ventana de mica de estos detectores es casi la misma, la diferencia es que SBT10 le permite apagar los elementos de conteo en cualquier orden (en caso de altas velocidades de conteo), bueno, el ruido intrínseco es mayor que el de SI8B (pero solo para revisiones sin índice A).
Entre los análogos extranjeros, podemos mencionar LND712 (el "estándar de oro para PC GM"), LND 7313 (análogo de SI8B), LND 7317. El 712 es de tamaño pequeño, tiene buena sensibilidad a la radiación beta / gamma y el mejor con respecto al alfa.
También me gustaría mencionar un contador como SBT-9, que se utilizó activamente junto con SBM-20 y todavía se encuentra ocasionalmente en los mercados de pulgas.
En comparación con SBM-20, tenía una ventaja indiscutible: la ventana de mica (= sensibilidad a la radiación beta suave). Contra el fondo gamma natural, debido al tamaño más pequeño, el SBT-9 perderá el SBM-20 en términos de la cantidad de imp / min. Pero por otro lado, SBT-9 "ve" la radiación alfa y la radiación beta suave.
Por qué los centelleadores de estado sólido no pueden reemplazar los contadores Geiger MicaUna de las dificultades para detectar la radiación α mediante centelleadores de estado sólido es que este sensor funciona detectando explosiones de luz muy débiles, lo que significa que debe estar bien protegido de la luz. Tal pantalla con alta probabilidad corta toda la radiación α. La detección solo es posible ya sea en volúmenes cerrados por la entrada de luz, o usando líquidos (ala "pescadores de neutrinos") y centelleadores gaseosos. Aunque vale la pena señalar que los contadores de mica finales, estos son principalmente detectores de radiación beta (eficiencia de hasta 50%, mientras que para radiación gamma ~ 1%), detección alfa para los sensores mencionados anteriormente (como SBT -11) es una opción.
Recientemente, por cierto, se ha vuelto mucho más barato comprar un sensor de mica estadounidense (como LND 712). Los vendedores en el espacio postsoviético simplemente rompieron la cadena y están exigiendo SBT-11 de unos 90, 10-12 mil rublos cada uno. Al mismo tiempo, los chicos no tienen en cuenta que durante el almacenamiento, la atmósfera dentro del mostrador podría desaparecer a través de la mica. Por lo tanto, siempre verifique tales cosas al comprar (cómo, lea a continuación).
Comprobación del rendimiento del contador Geiger-Muller
Con el contador del dispositivo, Geiger-Muller descubrió. Ahora es el momento de hablar sobre cómo una persona simple puede verificar la operabilidad de este sensor en un dosímetro doméstico. Obviamente, un multímetro chino simplemente no puede sonar el dispositivo. Para medir el alto voltaje en los contadores Geiger, necesita un voltímetro electrostático (por ejemplo, C50, C507-508, etc.) o usar un experto.
En una entrevista reciente
dedicada a la película "Chernobyl", los artículos de Los Ángeles ya mencionados en el epígrafe Antonovskaya describió aproximadamente un dispositivo que puede usarse para probar el rendimiento de un contador Geiger-Muller.
En casa, literalmente en media hora, mi padre recolectó un indicador simple. Desde un contador Geiger: Muller, acostado en algún lugar de su escritorio, una batería de tres voltios de un teléfono de campo militar, que estaba esperando su momento, y una bombilla de neón ordinaria. Estos tres elementos estaban conectados en serie por trozos de alambre, y la bombilla de neón parpadeó inmediatamente de forma irregular, fijando la radiación gamma capturada por el contador. Además, pequeños cálculos sobre la unión de la sensibilidad al pulso del medidor conocido desde el pasaporte al tiempo de medición. Era necesario contar cuántas veces parpadeaba un neón en 36 segundos. Cuántas veces parpadea: este es el valor de la tasa de dosis en μR / h.
Nota de los comentaristas : 1) Lyudmila Alexandrovna olvidó mencionar la resistencia de enfriamiento de alta resistencia (en el caso de SBM-20 debe ser de al menos 5 megaohms. 2) el voltaje en el teléfono de campo es de 10 V, 300 V en la batería del ánodo.
Aproximadamente el mismo dispositivo, cuyo esquema se describió en el periódico Arguments and Facts para 1990, puede considerarse con seguridad el primer esquema de dosímetro publicado en territorio postsoviético.
AMF - Dosímetro de bricolajeYu. Vinogradov , IPM ellos. M.V.Keldysh, Academia de Ciencias de la URSS, Moscú
DEL CORREO "AIF" (09.03.1990, No. 10, p. 3)
TambiénPara encontrar la publicación original con el dosímetro Vinogradov, tuve que ir a la Biblioteca Nacional (no había ninguna imagen en el archivo en línea de AIF). Entonces, mientras leía el periódico, me encontré con otra nota. En el mismo año 90, la gente todavía estaba preocupada por la pregunta "¿es el dosímetro más barato?"
Ahora muchas empresas están comenzando a producir dosímetros para el público. Pero no todas las familias pueden permitirse comprar un dispositivo que cuesta cien rublos, o incluso más. ¿Por qué precios tan altos?
V. Naumenko, región de Gomel
Nuestro corresponsal O. IZVEKOVA recurrió a la Asociación de toda la Unión "Isótopo", que se dedica a la producción de dispositivos dosimétricos.
Por EJEMPLO, tome el indicador de radiación gamma "Bella". A un costo de 62 p. 82 K. su precio de venta es de 97 rublos. (Lista de precios N 026 de precios minoristas para dosímetros y radiómetros domésticos). Consta de los siguientes costos:
1. Materias primas - 25 p. 93 K.
2. Los salarios de los trabajadores - 13 p. 69 K.
3. Costos de fábrica - 17 p. 45 K.
4. Deducciones de la empresa en la seguridad social - 1 p. 50 K.
5. Verificación del estado - 1 p. 76 K.
6. Costos no manufactureros de la empresa - 0 p. 18 K.
7. Servicio postventa - 2 p. 31 K.
8. El beneficio de la empresa - 16 p. 39 K.
9. Margen de ventas - 7 p. 12 K.
10. Descuento comercial - 10 p. 67 K.
DEL EDITOR ¿Podría ser más barato y más simple?
Y en el primer y segundo dispositivo, una fuente de alto voltaje, el principal elemento escaso en cualquier circuito. No todos en el hogar tienen una batería de un teléfono de campo, ni nadie puede enrollar un transformador por su cuenta o hacer un circuito generador de bloqueo.
Mientras tanto, hay varias formas bastante simples de ensamblar una fuente de alto voltaje simple y usar una resistencia de 5-10 MΩ y piezodinámica para matar dos pájaros de un tiro: verifique el rendimiento del contador Geiger y obtenga el dispositivo de señalización gamma más simple.
Para aquellos que no son amigos de la electrónica de potencia, pueden comprar 400 voltios en el convertidor de refuerzo DC-DC de alto voltaje de aliexpress (como
este ):
Y es posible ensamblar dicho circuito con el
duplicador de voltaje más simple en cinco minutos a partir de "fósforos y bellotas". Especialmente diseñado para que una persona que no sabe leer diagramas de circuitos pueda repetir
El circuito utiliza cualquier diodo rectificador clasificado para corriente de hasta 1 amperio y con un voltaje inverso permisible de hasta 1000 voltios, por ejemplo, IN4007 soldado de una fuente de alimentación antigua (analógico doméstico KD258D). Además, necesita dos condensadores de película de alto voltaje (0.047–0.47 μf) soldados de la misma unidad y, por supuesto, una resistencia de 5–10 MΩ, sin la cual el contador no puede funcionar (las clasificaciones para diferentes contadores están cercanas y se enumeran en la tabla a continuación).
Qué hacer si el medidor requiere un voltaje de más de 400 voltiosPara este propósito, puede usar el multiplicador asimétrico Cockcroft-Walton.
Con este esquema, puede aumentar el voltaje la cantidad deseada de veces. El dispositivo está construido en etapas, cuyo número depende de cuántos voltios obtenga en la salida. A continuación se muestra un diagrama que le permite aumentar el voltaje 4 veces:
O 6-8 veces, respectivamente:
Por cierto, si de repente surge la necesidad de aumentar el voltaje en un factor de N, recomiendo leer excelentes
habrastatya , o incluso usar la técnica propuesta por
Ariman El resultado puede ser algo como el que se muestra a continuación.
ATENCIÓN: a pesar de su simplicidad, funciona con una tensión de red de 230 V. El dispositivo terminado debe estar completamente aislado o colocado en la carcasa y no debe encenderse hasta que haya al menos una parte con corriente accesible para el usuario. O use un transformador de aislamiento para conectar. Además, como ya he mencionado varias veces en los comentarios, es mejor no usar resistencias de bajo voltaje (a 200 V, como lo hice en la foto de demostración). Debe buscar en las fuentes de alimentación una versión de alto voltaje que difiera incluso externamente:
O use una cadena de varias resistencias ordinarias de baja tensión de menor resistencia, conectadas en serie (= en lugar de una a 5MΩ, conectamos en serie 5 piezas de 1MΩ). Condensador: para una tensión y media de funcionamiento del circuito (no inferior a 600 V).
El suplemento del lector
VT100 es una versión más segura de mi circuito (el duplicador de voltaje funciona para cargar el condensador, es decir, 230 V no está conectado constantemente).
Extracto de la revista Amateur Radio para 1991 Después de la conexión, el contador de trabajo comienza a crujir a diferentes frecuencias (dependiendo de la radioactividad de fondo en la habitación). Para una figura de referencia (por ejemplo, contador STS-5):
El fondo natural es de 8–20 μR / hora en promedio ~ 16–40 imp / min ~ 1 pulso en 1.5–4 segundos.
Aumento, pero permisible: 20–35 μR / h ~ 40–70 imp / min ~ 1 pulso en 1–1.5 seg.
El máximo permitido es 60–80 µRn / h ~ 120–140 imp / min ~ 2 pulsos por segundo.
Peligroso: más de 100 μRn / hora ~ 200 o más imp / min ~ 3 o más impulsos por segundo.
Con la ayuda de dicho dispositivo, pude determinar que 2 de cada 4 contadores en el viejo ANRI 01–02 Pino recibieron la orden de vivir mucho tiempo.
Suplemento de
Neuromantix con el esquema "dispositivo de señalización escolar":
Para aquellos que desdeñan trabajar sin aislamiento galvánico, existe una forma más simple. El siguiente esquema le permite no solo verificar fácilmente los contadores con un número mínimo de partes, sino también hacer un simple dispositivo de señalización arduino (puede agregar un escudo-escudo allí, etc.).
El diagrama esquemático se presenta a continuación:
Además de cualquier Arduino, necesita un mínimo absoluto de detalles:
Montado en una placa de pruebasEn el tablero, el dispositivo se ve así:
Recogió un chirrido piezoeléctrico
El esquema funciona de la siguiente manera: una señal PWM rectangular con una frecuencia de kilohercios proviene del controlador y enciende y apaga el transistor de alto voltaje MPSA44. El voltaje depende del ancho de pulso de la onda cuadrada, es decir El circuito permite la alteración a otros voltajes (superiores a 400 V) al reemplazar un par de líneas en un boceto. Vale la pena señalar que el MPSA44 utilizado ya funciona al límite de su "alto voltaje", con un aumento en el voltaje, se necesita un transistor con un voltaje de colector-emisor de aproximadamente 500 voltios (
además : es mejor colocar resistencias de alto voltaje, o colocar una cadena ordinaria conectada en serie, sobre la cual ya mencionado anteriormente, al describir el circuito multiplicador). Por ejemplo, STN0214. La combinación de la inductancia MPSA44, 15 miliHenry y el condensador de alto voltaje actúa como un convertidor de refuerzo. Luego, el voltaje resultante es rectificado por el diodo 1N4007, y el condensador suaviza la ondulación. Los pulsos de corriente del tubo generan una caída de voltaje a través de una resistencia de 100 kΩ, que enciende el transistor BC546. El voltaje a través de la resistencia de 10K es atraído hacia el suelo cada vez que el contador del tubo detecta un cuanto o una partícula. En el contacto de "salida de pulso", el nivel "alto-bajo-alto" cambia. Esto provoca una interrupción en Arduino y el registro de eventos. La entrada PWM está conectada al pin 5 para arduino a 8 MHz (como Mini o Nano), o al pin 9 a 16 MHz arduino (Uno, Mega y sus clones). La salida de pulso está conectada al pin No. 2.
Listado de croquis para 8/16 MHz Arduinolong count = 0;
long countPerMinute = 0;
void setup() {
//uncomment this if runing on arduino 16mhz (uno, etc)
//setPwmFrequency(5,64);
setPwmFrequency(9,8); //pin 9 for 8Mhz. Comment this line if running on 16Mhz
analogWrite(9, 180); //starts PWM on pin 9. (replace 9 with 5 if runing on 16Mhz)
//calls 'countPulse' function when interupt pin goes low
//interupt 0 is pin 2 on the Arduino
attachInterrupt(0,countPulse,FALLING);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
delay(10000); //the count is incrementing during this delay
countPerMinute = 6 *count;
Serial.println(countPerMinute,DEC);
count=0; //reset the count
}
void setPwmFrequency(int pin, int divisor) {
byte mode;
if(pin == 5 || pin == 6 || pin == 9 || pin == 10) {
switch(divisor) {
case 1: mode = 0x01; break;
case 8: mode = 0x02; break;
case 64: mode = 0x03; break;
case 256: mode = 0x04; break;
case 1024: mode = 0x05; break;
default: return;
}
if(pin == 5 || pin == 6) {
TCCR0B = TCCR0B & 0b11111000 | mode;
} else {
TCCR1B = TCCR1B & 0b11111000 | mode;
}
} else if(pin == 3 || pin == 11) {
switch(divisor) {
case 1: mode = 0x01; break;
case 8: mode = 0x02; break;
case 32: mode = 0x03; break;
case 64: mode = 0x04; break;
case 128: mode = 0x05; break;
case 256: mode = 0x06; break;
case 1024: mode = 0x7; break;
default: return;
}
TCCR2B = TCCR2B & 0b11111000 | mode;
}
}
void countPulse(){
detachInterrupt(0);
count++;
while(digitalRead(2)==0){
}
attachInterrupt(0,countPulse,FALLING);
}
Por defecto, el controlador emite el valor de cpm a través del puerto serie en 10 segundos. Al excavar la especificación del detector, puede configurar la salida de datos en micro-roentgen por hora. Mientras tanto, así como así:Comentarios y sugerencias sobre la optimización del esquema / boceto son bienvenidos :) Bueno, si alguien ofrece en los comentarios formas aún más simples de crear un dispositivo de señalización simple basado en un contador Geiger-Muller, con mucho gusto completaré el artículo.Métodos alternativos de detección de radiación.
Para no crear una impresión unilateral (= los detectores de radiación son dispositivos puramente electrónicos), le contaré sobre los dispositivos que funcionan según otros principios físicos.RadioluminiscenciaEl indicador más simple del aumento de la radiactividad ambiental puede ser un objeto recubierto con pintura de acumulación de luz (fosforescente). Naturalmente, a partir de materiales con un mayor fondo de radiación natural (porcelana, loza, ladrillo rojo, granito, etc.), dicho indicador no se encenderá. Todo esto se basa en un fenómeno como la radioluminiscencia.— , . () , -, - -. , -226. . — . 1910- . ( 1920- 1950- ) -226 ( XX — -147) , . -85. , <...> RU Wikipedia
Sobre Radium Girls— 20- . - , , , , . . , , . , , «»:
- , ? .
- , - . - , .
. - . , , , , . , , , «», , , . , . , , . .
: «» . . , - . , «». : . , , .
, , : , , . . , : , , .
, ? , - , , , . '.
"
"
Radium Girls, United States Radium Corporation , , ..
, , …
Indicadores químicos de radiaciónLos detectores químicos fueron los primeros detectores que permitieron detectar la radiación. En particular, el cromorradiómetro Holzknecht (G. Holzknecht) es un dispositivo de medición de dosis de rayos X basado en el cambio en el color de la sal doble de cianuro de platino y bario (= tetracianoplatinato de bario (II) Ba [Pt (CN) 4 ] · 4H 2 O) bajo su influencia . En la imagen a continuación, un cromorradiómetro o "dosímetro Goltsknecht"
Un recordatorio de lo que son En la aplicación más simple, dicho dosímetro puede ser cualquier electroscopio . Por ejemplo, una atracción con bolas cargadas. Por cierto, les doy una idea gratuita a todos los organizadores de festivales de ciencias, puede resultar un excelente dosímetro en la calle.El principio de funcionamiento de un dispositivo de este tipo es simple: las bolas se sostienen por atracción electrostática. Si el aire está muy ionizado, la carga fluye y las bolas se caen. Puede hacer girar el tambor y las bolas acumularán carga nuevamente, por la tasa de escorrentía de la carga puede juzgar la tasa de dosis. El dispositivo funciona en el rango de aproximadamente 0.1–500 R \ h. (hasta 5 Sv, como polymaster's PM1603A). El inconveniente más importante de los indicadores de radiactividad electrostática es que deben recargarse periódicamente (y tampoco funcionan en aire húmedo).En el próximo artículo te diré cómo lidiar con esto y qué cosas interesantes se pueden hacer con principios similares. Mientras tanto, doy tiempo para implementar los dispositivos y unidades descritos en el artículo.Antídoto: la mejor adición al dosímetro, - .
« ».
.. "
№1", ( ) « №2». :), ;).
«» — «» . 4- . , , .
«» — ( / ). .
. — . .
Importante! Todas las actualizaciones y notas provisionales a partir de las cuales los artículos habr se forman sin problemas ahora se pueden ver en mi canal de telegramas lab66 . Suscríbete para no esperar el próximo artículo, sino para estar inmediatamente informado sobre toda la investigación :)Literatura y fuentes usadas.. , . 2017-1024 .
. . : , ,
..
.. . : «», 1984
IO Blog