Радиоактивные дымоизвещатели над головами, или радиация на страже нашей безопасности.
(Эта статья, а так же много интересного о радиации на моём сайте: http://www.radiation-around.ru/ )
Датчик дыма...
Что мигаешь...
Над моею головой?
Ты пожара не дождёшься,
Датчик дыма, я не твой...
Что за бред? Ах, да... Это всё пожарные дымоизвещатели, висящие над моей головой, так действуют на меня :) Их втыкают везде, где только можно. Сейчас ни одна новостройка не сдается в эксплуатацию без подобных девайсов, висящих в подъездах по несколько штук на каждом этаже.
Собственно, сам девайс этот очень полезный, мало ли, что может произойти у соседей. Сгореть вместе с ними, если у них, не дай Бог, случится пожар, как-то не хочется особо. Висит он себе годами под потолком, потихоньку помигивает своим красным глазом, а если вдруг пожар - так он заставит пожарные оповещатели заорать так, что люди из окон повыпрыгивают, спасаясь от громкой сирены, ну и от пожара за одно спасутся :D
Мало кто задумывается, как действует данное устройство. Ну реагируют себе на тепло и дым, да и слава Богу. Люди, более менее знакомые с техникой, знают, что извещатели бывают с оптическими датчиками, с термопарами и т.д. и т.п. А бывают и немного экзотические - радиоизотопные. Но, не смотря на свою экзотичность, они довольно широко распространены, встретить их можно абсолютно где угодно, и вы об этом даже не догадаетесь, потому что внешне они ничем не отличаются от своих нерадиоизотопных собратьев. Вот, например, две фотографии: слева - оптический дымоизвещатель, справа - радиоизотопный.
Узнать, какого типа датчик, можно лишь взяв его в руки и прочитав информацию на шильдике. А бывает, что и на шильдике ничего не пишут про ионизационную камеру, находящуюся внутри. А бывает, что они вообще без шильдиков...
Но бывают и исключения. Существуют такие датчики дыма, одним только своим видом которые как бы намекают "Не приближайся ко мне, убью!". Как говорится, угадайте страну-производителя по фотографии XD
Встретить их можно в самых неожиданных местах, преимущественно в постройках советской эпохи.
Ну, или у себя под ногами, где-нибудь на улице...
Кстати, если увидите сиё чудо в подобном раздавленном состоянии, то не советую задерживаться в этом месте. Проходите мимо как можно скорее и как можно дальше от него. А если вы совсем уж добропорядочный и законопослушный гражданин, то и сообщите в соответствующие органы об опасной находке (МЧС, "Радон" и т.п.).
Ну да ладно, не будем подробно рассказывать об этом чуде суровой советской промышленности. Эти дымоизвещатели настолько интересны и уникальны, что мне хотелось бы написать про них отдельную статью, если кто-то из них когда-то попадется в мои руки. Будет интересно, обещаю ^_^ Но то, что хоть один из них попадется мне в руки - этого обещать не могу :D Поэтому перейдем к обзору более скромных, современных, широко распространенных импортных аналогов.
И так, встречайте: ионизационный дымовой извещатель Appollo Xp95A!!!
Как видите, обычный себе датчик дыма, такие висят абсолютно везде, куда не взгляни. Разобрав его, можно увидеть следующую картину:
Блестящий металлический контейнер, внешне напоминающий еще один дымоизвещатель, только миниатюрный, есть ионизационная камера. Да и не трудно самому догадаться, что это ионизационная камера, ибо на ней трилистник нарисован. Уж с этим значком все без исключения знакомы. Так же на ней отображена информация о параметрах радиоизотопного источника, размещенного внутри ионизационной камеры: тип радиоизотопа, удельная активность.
Для тех, кому интересны технические подробности того, по какому принципу действуют подобные радиоизотопные дымоизвещатели, прошу открыть данный спойлер. Для тех, кого это не очень интересует, читаем дальше.[Принцип действия ионизационного детектора дыма]
Краткая справка. Радиоизотопный извещатель - это дымовой пожарный извещатель, который срабатывает вследствие воздействия продуктов горения на ионизационный ток внутренней ионизационной камеры извещателя. Принцип действия радиоизотопного извещателя основан на ионизации воздуха камеры при облучении его радиоактивным веществом. При введении в такую камеру противоположно заряженных электродов возникает ионизационный ток. Заряженные частички «прилипают» к более тяжёлым частичкам дыма, снижая свою подвижность - ионизационный ток уменьшается. Его уменьшение до определённого значения извещатель воспринимает как сигнал «тревога». Подобный извещатель эффективен в дымах любой природы.
Ладно, дабы совесть меня дальше не мучила, сознаюсь, что предыдущие две фотографии датчика дыма не мои, они со стороннего ресурса. Почему? Потому, что самого датчика дыма, как такового, у меня нет. Я бы мог приобрести его для обзора, но я не стал этого делать. У меня политика какая... Если есть девайс, полностью рабочий, то разбирать его и ломать ради того, чтобы поглядеть, что внутри - это кощунство :) Поэтому я поступил проще: я раздобыл непосредственно несколько ионизационных камер, одну из которых я раскурочил для данной статьи, а остальные использую по назначению - сделаю из них датчики дыма, которые установлю в гараже. Да и раскуроченный датчик пошёл в дело. Как я его использовал - расскажу в следующей статье. Думаю, она будет интересной для хэндмэйдеров (самодельщиков по-нашенски) :)
Вот ионизационная камера, которая падёт жертвой от моих рук. Замерим условную МЭД гамма+бета на его поверхности, а так же с обратной стороны.
Как видите, не такие уж и впечатляющие показания радиометра. Всего лишь 70 и 36 мкР/ч. Максимально-допустимый фон, напомню, который установлен уполномоченными органами, равен 30 мкР/ч. Производители заботятся о людях :) Отдельно обмерять его со всех сторон по гамме, плотность частиц по бетте, не буду, ибо получится слишком много фотографий и информации. Да и мерить плотность потока бета-частиц будет неправильно, ибо сам препарат очень мал по сравнению с размерами датчика радиометра. Показания будут слишком неточные. Теперь извлечем непосредственно препарат Америция из ионизационной камеры. Подробно описывать технологию извлечения не буду, скажу лишь, что не вызывает затруднений отогнуть с помощью кусачек пару пластиковых усиков, удерживающих источник внутри камеры.
Вот он сам: слева его рабочая сторона, справа - тыльная.
Обмерим его вплотную с обеих сторон. Условная МЭД гамма+бета, слева - рабочая сторона, справа - тыльная.
Показания значительно увеличились по сравнению с теми, которые он давал, будучи вмонтированным в ионизационную камеру. 226 мкР/ч дает рабочая сторона, и каких-то 44 мкР/ч - тыльная. Опять же они не впечатляющие.
Кстати, америций 241 является альфа-излучателем. Поэтому, было бы весьма уместно обмерить его альфа-чувствительным радиометром, дабы полностью раскрыть свойства данного препарата. Однако, из-за неимения такового радиометра, приходится работать тем, что имеем, и замерять дочерние продукты распада, излучающие бета частицы и гамма кванты. Но я надеюсь, что когда-нибудь я обзаведусь таким радиометром, и поработаю с ионизационной камерой более детально. И по поводу альфа-излучения, которое создает основную ионизацию в камере дымоизвещателя, могу лишь добавить, что в стороннем источнике озвучивается следующая информация: плотность потока альфа-частиц с поверхности препарата равна 650 частицам на сантиметр квадратный в минуту. Цифра значительная, однако, учитывая практически нулевую проникающую способность альфа-излучения, внешнее облучение организма по альфе сводится на нет.
На этом я закончу практическую часть своей статьи. Теперь перейдём к теории. Тем, кому интересно, какие физические процессы претерпевает препарат Америция 241, обуславливающие его радиоактивность, прошу раскрыть спойлер. Ну а те, кого физика особо не волнует, этот спойлер пропускают и читают дальше.[Америций-241]
Америций-241 - изотоп стабильного америция-243. Простое вещество представляет собой металл серебристо-белого цвета. Интересной особенностью этого изотопа является свечение в темноте за счёт собственного альфа-излучения. Америций высокотоксичен. Его токсичность обусловлена в большей степени радиационными свойствами, чем химическими. Растворим в воде. Америций-241 получается тремя основными путями:
1. При бета-распаде изотопа Плутония-241
2. При захвате электрона атомом Кюрия-241
3. При альфа-распаде Берклия-245
Сам Америций-241 также нестабилен с периодом полураспада 432,6 года. При распаде америций-241 испускает альфа частицы, образуя дочерний продукт - Нептуний-237, который, в свою очередь, претерпевает бета- и гамма-распад. Благодаря распаду Нептуния, мы можем обнаружить излучение от Америция с помощью радиометров, чувствительных только к бета- и гамма-излучению.
По традиции, в заключительной части статьи - об опасности всего вышесказанного.
И так, имеется дымоизвещатель в сборе, готовый к работе. Если он висит на потолке или стене, то можете вообще забыть о том, что в нем имеется радиоактивный препарат Америция 241, ибо из-за своей слабой радиоактивности он не представляет абсолютно никакой опасности в данном состоянии (данное утверждение не относится к советским дымоизвещателям, о которых, я надеюсь, я смогу когда-нибудь рассказать :D ). Если в вашем распоряжении оказалась ионизационная камера отдельно от дымоизвещателя, то, без учета стохастического эффекта*, она так же не представляет какой-либо опасности из-за слабой радиоактивности, которая практически полностью экранируется корпусом ионизационной камеры. Главное, не таскать эту камеру всю свою жизнь привязанной к своему телу )))
Совсем другое дело, если вам в руки каким-либо образом попадет сам препарат Америция от ионизационной камеры, либо вы сами захотите вдруг разобрать её. Америций легко растворяется в воде. Поэтому, полежав на сухих поверхностях, он не оставит следа, но, попадая во влажную среду или в руки без защитных перчаток, он может изрядно изгадить все вокруг, и наверняка его микроскопические частицы попадут внутрь вашего организма, если вы будете вертеть его в голых руках. Мытьё рук совершенно не гарантирует того, что на них не останется следов Америция 241. Поэтому, при работе непосредственно с этим металлом, необходимо соблюдать меры предосторожности - как минимум быть в перчатках, как максимум - вообще не иметь никакого дела с Америцием 241 :)
На этом я закончу своё очередное повествование, напоминая, что радиация встречается повсеместно, и необходимо быть бдительным. В следующей статье я расскажу о том, как без помощи дорогостоящего оборудования, с помощью подручных средств, можно визуально наблюдать распад Америция 241, да и вообще любого альфа- и бета-излучающего радиоизотопа.
*стохастический эффект - явление, отражающие индивидуальную восприимчивость каждого живого организма к той или иной дозе радиации. Иными словами, для того, чтобы проявились последствия облучения организма, кому-то нужно больше, а кому-то поменьше...
мкР/ч. Чем больше посещений страницы, тем более радиоактивны дымоизвещатели :)