РАДОНОВАЯ ЛОВУШКА

Радон – это тяжелый инертный газ, который является продуктом распада многих радиоактивных элементов [1,2]. Все изотопы данного химического элемента также радиоактивны и имеют короткий период полураспада, самым стабильным является радон-222 с периодом полураспада 3,8 суток [3]. Многие вещества, в первую очередь, некоторые горные породы, содержат в качестве примеси небольшое количество радиоактивных элементов. Например, к таким породам относится гранит. В процессе распада этих радиоактивных веществ образуется, в том числе и радон.

В отличии от других радиоактивных химических элементов радон при нормальных условиях является газом, т.е. способен просачиваться по микротрещинам горных пород и строительных конструкций. Таким образом, он может скапливаться в плохо проветриваемых помещениях, особенно в подвалах и на нижних этажах зданий [4]. Претерпевая альфа-распад ядро радона испускает альфа-частицу и превращается в ядро одного из изотопов полония. Альфа-частица это полностью ионизированное (т.е. потерявшее все электроны) ядро атома гелия. Как всем известно, из курса ОБЖ альфа-излучение полностью задерживается листом бумаги или кожей человека, но радон газ, а значит, может легко проникнуть в легкие человека, облучая живые ткани. При этом биологическое действие альфа-частиц очень велико. Считается, что оно в двадцать раз опаснее, чем поток электронов (бета-излучение) или поток электромагнитных квантов с большой энергией (гамма-излучение). Таким образом, важно отслеживать уровень радона в помещении.

Впрочем, как правило, строительные конструкции выделяют радон в весьма незначительном количестве, гораздо более серьезным источником радона могут стать всевозможные приборы с нанесенной на шкалы и стрелки светомассой постоянного действия на основе радия-226 [5,6]. Такие приборы (часы, манометры, электроизмерительные приборы, тумблеры и т.п.) массово выпускались в середине XX века и вполне могут оказаться в «сокровищнице» запасливого радиолюбителя.

Одним из способов обнаружения радона является механическое осаждение взвешенных в воздухе пылинок, на которые собираются дочерние продукты распада (ДПР) радона. Так пыль, собранная пылесосом на обычный тканевой фильтр в первые 10-20 минут показывает заметное превышение над естественным радиационным фоном. Стоит заметить, что такой «источник радиации» полностью безопасен, так как обычно его активность крайне мала (обычно в 2-3 раза выше фоновых значений, если помещение где собирали пыль не заражено) и в течении получаса сходит на нет, так как почти все сконцентрированные на фильтре радиоактивные вещества за это время распадаются [7,8].

Другой способ основан на электростатическом осаждении ДПР радона [9]. Собственно конструкция радоновой ловушки описал Олег Айзон в видеоролике, выложенном на www.youtube.com (канал «Радиоактивные материалы») [10]. На данном канале подробнейшим образом рассмотрены различные опасные и сравнительно безопасные радиоактивные артефакты с которыми потенциально может столкнуться обычный человек. Автор этих строк повторил данную конструкцию без существенных изменений.

Внимание! Все элементы данного электронного устройства находятся под опасным для жизни напряжением, не прикасайтесь к работающему электроду ловушки, а также проследите, что бы работающее устройство было недоступно для людей и животных.

Принципиальная схема

Электрическая принципиальная схема устройства приведена на рисунке. 

РАДОНОВАЯ ЛОВУШКА - схема

По сути это умножитель напряжения [11] с бестрансформаторным питанием от бытовой электросети. Все детали устройства, кроме выключателя и неоновой лампы, размещены на плате выполненной псевдопечатным монтажом. Ток, потребляемый устройством, составляет около 1,5 мА, то есть по сути это ток требуемый для работы неоновой лампы.

РАДОНОВАЯ ЛОВУШКА - плата

Плата помещается в подходящий корпус из диэлектрического материала, в данном случае это корпус от старого компрессора для аквариума.

В верхней части корпуса размещена клемма для подключения электрода, на который и будет происходить осаждение ДПР радона. Этот электрод можно изготовить из медной проволоки. 

РАДОНОВАЯ ЛОВУШКА

В другом варианте можно использовать прямоугольную рамку, согнутую из алюминиевой проволоки и обернутую пищевой фольгой.

Размеры электрода следует подбирать так, чтобы они немного превосходили размеры датчика, который установлен в дозиметрическом приборе, которым будет проводиться измерение. Опыт показал, что алюминиевый электрод несколько удобнее, он легче и не создает опасности опрокидывания устройства. Поиск ДПР радона надо проводить в помещении, которое длительное время (не менее суток) не проветривалось, в помещении не должно быть никаких сквозняков. Желательно закрыть дверь в помещение и оставить включенную ловушку на 6 часов. 

РАДОНОВАЯ ЛОВУШКА своими руками

Выждав положенное время, измеряем бытовым индикатором радиоактивности радиоактивность электрода.

В первый момент фиксируется незначительное повышение. Затем постепенный спад результатов.

Результаты измерений

Так как автор живет на 7 этаже в кирпичном доме, то ожидаемо уровень радона оказался невелик. В целом зафиксированное индикатором радиоактивности ничтожное увеличение показаний в первые несколько минут, может быть просто следствием истинно случайного характера процесса радиоактивного распада. При низких уровнях радиации количество событий фиксируемых счетчиком Гейгера за определенный временной интервал крайнем не велико. Поэтому показания прибора могут слегка отличаться не потому, что меняется уровень радиации, а просто потому, что в разные моменты времени, через объем детектора пролетает разное количество частиц.

Подведём итоги

В заключении следует отметить, что если вы обнаружили дома радиоактивный артефакт с очень высокой активностью (более единиц и десятков миллирентген), то естественно нужно незамедлительно вызывать МЧС. В случае слабо активных источников, т.е. источников фон от которых превышает природный в несколько десятков раз (таких будет абсолютное большинство), в радиофобию впадать не следует. Если радиоактивное вещество надежно связано (например, в толще стекла [12]) и не может разлететься радиоактивной пылью по помещению, а само его количество не велико (иначе бы уровень радиации был бы не сотни микрорентген, а гораздо выше), то в этой ситуации достаточно разместить предмет так, что бы контактировать с ним минимальное время.

Закон обратных квадратов никто не отменял, к тому же альфа-частицы и бета-частицы достаточно сильно теряют энергию, просто пролетая сквозь воздух. Потеряв свою энергию, альфа-частица перестанет чем-либо отличаться от любого другого ядра атома гелия, а бета-частица от электрона. К тому же если высокое дозы радиации, безусловно, опасны, то в отношении малых доз все не так однозначно и зачастую мы боимся, угрозы радиации, реальная опасность которой ничтожна в сравнении с теми бытовыми угрозами (например, курением), которые многие из нас полностью игнорируют [13-16].

Источники

  • 1) https://ru.wikipedia.org/wiki/Радон
  • 2) Энциклопедический словарь юного химика, под ред. Д. Н. Трифонова. 3-е изд, испр. и доп – М.: Педагогика-Пресс, 1999. 368 с.
  • 3) https://ru.wikipedia.org/wiki/Изотопы_радона 
  • 4) Энциклопедия для детей. Личная безопасность / глав.ред. В.А.Володин – М.: Аванта+, 2001. – 448 с.
  • 5) https://www.youtube.com/watch?v=lgLP84hDlgM&list=PLjrd8KXBP-AqJeVBtegeaSxRPdAMHZhQR&index=13
  • 6) http://acdc.foxylab.com/node/12
  • 7) https://www.youtube.com/watch?v=1wXXCmWNPT4&list=PLjrd8KXBP-AqJeVBtegeaSxRPdAMHZhQR&index=15
  • 8) http://nepropadu.ru/blog/Sreda_obitania/9699.html
  • 9) http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=6&p=11&topic=14
  • 10) https://www.youtube.com/watch?v=OvWoJO-kX5k&index=10&list=PLjrd8KXBP-AqJeVBtegeaSxRPdAMHZhQR
  • 11) http://radioskot.ru/publ/nachinajushhim/umnozhiteli_naprjazhenija/5-1-0-553
  • 12) https://www.youtube.com/watch?v=oGtfbQZD4uE&index=6&list=PLjrd8KXBP-Aohp0mEFUz21gh4nHuEddxu
  • 13) http://nuclphys.sinp.msu.ru/ecology/public/index.html
  • 14) Вакулка А. Неприступные элементы. Наука и жизнь № 8 2016. с. 12-19 
  • 15) https://www.youtube.com/watch?v=NR_vCqoBl18
  • 16) Ричард Д. Миллер. Физика для будущих президентов – М.: Астрель: Полиграфиздат, 2011

Специально для Эл-схема.ру - Денис Лекомцев


Не забудьте поделиться с друзьями


Это тоже полезно посмотреть:


СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ДВОЙНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

     Как правильно подсоединить к сети 220В сдвоенный выключатель света.


РЕМОНТ DVD ПЛЕЕРА ELENBERG

     Обмен опытом: как восстановить работоспособность блока механики старого плеера ДВД-дисков.


РАДОНОВАЯ ЛОВУШКА

     Принципиальная схема и конструкция простой самодельной ловушки для радона - приставки к дозиметру.


РЕМОНТ ПЛАНШЕТА AINOL

     Ремонт планшета Ainol Novo 10 hero quad core, который перестал включаться из-за полностью севшей аккумуляторной батареи.


САБВУФЕР НА МИКРОСХЕМЕ

     Самая популярная микросхема-УМЗЧ ТДА1562 отлично подходит для автомобильного и домашнего сабвуфера.


МИКРО НАУШНИКИ




Популярные схемы
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ИН...

     Обзор и опыт эксплуатации электрического ингалятора / косметического прибора «Ромашка».


СВЕТИЛЬНИК С ДАТЧИКОМ Д...

     Делаем самодельный коридорный светильник с датчиком движения - описание сборки, фотографии и видео работы устройства.


КАК ПОДКЛЮЧИТЬ К АНТЕНН...

     Как подключить к антенне несколько телевизоров - несколько вариантов схем для различного количества телеприёмников.


ТРЕНАЖЕР ДЛЯ АЗБУКИ МОР...

     Схема электрическая и конструкция телеграфного звукового тренажера для изучения азбуки Морзе.


СПУТНИКОВЫЕ РЕСИВЕРЫ

СПУТНИКОВЫЕ РЕСИВЕРЫ     Разновидности спутниковых ресиверов, кодировка спутникового сигнала и организация просмотра спутниковых каналов.

РЕМОНТ ФЕНА

     Несколько вариантов электрических схем и описание особенностей ремонта бытового фена для волос.

ИНДУКЦИОННАЯ ПЛИТА - УС...

     Советы по установке, подключению к сети, настройке и эксплуатации кухонных индукционных плит.

ЧАСЫ ДЛЯ УЛИЦЫ НА СВЕТО...

     Электронные часы для улицы на больших, ярких светодиодах - принципиальная схема на основе микроконтроллера ATmega8.