Как измерить радиацию без дозиметра

Иногда случаются такие ситуации, когда нужно измерить уровень радиации или хотя бы увидеть её наличия без точного замера, а сканера радиоактивного излучения под руками нет. Сразу напрашивается использовать смартфон. Куда же сегодня без него! Но большинство устройств требуют использования специальных датчиков, которые и способны зафиксировать излучение, а смартфон просто обрабатывает эти данные. Но оказывается, радиацию можно увидеть смартфоном даже без дополнительных датчиков!

В одном из выпусков на нашем канале мы уже разбирались с тем, какие необычные штуки можно увидеть с помощью обычного смартфона. Там мы отметили, что матрица камеры смартфона способна улавливать те излучения и эффекты, которые не видит глаз человека. Так, например, можно вполне увидеть инфракрасное излучение, которое генерирует любой пульт управления или мерцание лампы просто наведя на устройство камеру телефона! Можно так наблюдать и ультрафиолетовое излучение.

Подобная логика будет использоваться и в нашем эксперименте по фиксации радиоактивного излучения камерой смартфона! Ведь, используя чувствительный элемент, можно ещё и зафиксировать прохождение через неё излучения по появившимся рефлексам.

Что такое радиоактивное излучение

Для начала быстренько вспомним, что радиоактивное излучение, состоит из четырех составляющих. При этом, каждый из составляющих может существовать отдельно вне зависимости от других. Речь идёт про альфа, бета, гамма и нейтронное излучения. Они отличаются не только степенью воздействия на организм, но и проникающей способностью.

• Альфа-излучение — это поток частиц, эквивалентных атомам гелия. Отлетают от предмета излучения недалеко и не проходят даже через простую бумагу. Опасность представляют только при попадании в организм. Но зато если попадают внутрь, то сильно вредят живому телу, так как активно воздействуют на ткани из-за высокой массы.
• Бета-излучение — поток электронов, у которых не осталось точки привязки. Летят дальше альфы, но тоже с трудом проходят через многие физические тела. Могут быть остановлены тонким металлическим листом. Для человека более опасны из-за более высокой проникающей способности. Имеют меньшую степень воздействия, но это компенсируется количеством излучения, способным пройти к организму.
• Гамма излучение — поток энергии, эквивалентный кванту света. Легко проникает через любые преграды и не сильно хорошо воспринимается живым телом. Из-за того и сильно опасно.
• Нейтронное излучение — когда от атома всё отвалилось, остались только лишь нейтроны. Они летят довольно далеко и легко проходят через любые преграды, оказывая отвратительное действие. Ведь по пути они буквально уничтожают материал, так как обладая нейтралитетом, не испытывают воздействия от соседних частиц.

Всё это мы вспоминаем для того, чтобы понять, что наш счётчик радиации должен иметь подходящие для измерения датчики. Так, альфа излучение фиксируют очень редкие бытовые дозиметры. Ведь оно не может пройти даже через корпус прибора. Бетта проходит чуть лучше и некоторые хозбыт приборы уже способные его увидеть, но как правило в таких количествах, что уже будет поздно 🙂 Нейтронное излучение измерить хозбытом почти невозможно. А вот гамма-лучи вполне можно зафиксировать! Причем, как дозиметром, так и смартфоном без датчика.

Принцип работы стандартного дозиметра

Вспомним и ещё одну интересную штуку, о которой нужно помнить. Дозиметр упрощенно работает по очень простой схеме. Ест ьу нас некоторый чувствительный элемент и есть устройство, которое подсчитывает, сколько чего через этот элемент просокчило.

Так, можно сравнивать стандартный счётчик радиации с загоном для овец. Овца зашла, пикнул. Овца зашла — снова пикнул. Посчитали сколько овец зашло и разделили на единицу времени. Получился замер уровня овец. Аналогично будет работать и стандартный счётчик радиации. Проскочила частичка или квант — есть рефлекс. Можно его засчитать. Так и получится измерение уровня.

Как заменить дозиметр телефоном

Из сказанного выше следует, что для определения уровня излучения нам нужно просто посчитать, сколько частичек проскакивает в единицу времени. Исходя из теоретического введения следует, что в корпус телефона способно пролезть только гамма-излучение или сверх-высокое бетта. Ну а нейтронное хоть и пролезет, но зафиксировано не будет.

Чувствительного элемента у нас нет. Но зато мы знаем, что квант энергии одинаково легко проходит через любой предмет. Если такой квант проскочит через матрицу встроенной камеры, то на ней появится рефлекс. Ну а экран покажет яркое пятнышко в месте воздействия. Или же, не покажет ничего, если интенсивность не столь высока. Нужна специальная программа, которая подключается к матрице и измеряет уровень возмущения на ней.

Обычно на матрице проявляется фотоэффект от воздействия простого света. Но в данном случае, для нас это будет лишь помеха. Поэтому, нам нужно заклеить камеру черной лентой, чтобы свет не сбивал наш счётчик или позволил увидеть глазами наличие рефлексов. Запускаем приложение и считаем, сколько таких пиков будет в единицу времени. Исходя из этого, возможно оценить и величину излучения. Остается только лишь откалибровать прибор по имеющимся известным образцам.

Точность подобного метода измерения сопоставима с точностью измерения недорогим бытовым дозиметром. Кстати, это всё не дозиметры, а сканеры ионизирующего излучения. Дозиметры ещё должны полученную дозу копить и запоминать циферки.

Остается подобрать нужное приложение, но найти его не составит труда в любом магазине приложений. К сожалению, они платные, но стоимость покупки что-то около 3 долларов. Стоимость же аналогичного бытового измерителя уровня радиации составляет около 90 долларов. С учетом того, что точность и там, и там не самая высокая, то можно начать исследование именно со смартфона. Обратите внимание, что при покупке приложения обязательно нужно удостовериться в его функциональности. Часто с названиями «радиоактивный сканер» и прочее продаются приложения для использования со встроенным детектором излучения в самом телефоне (да,да, есть пара таких моделей!) или для работы с внешним датчиком, интегрирующимся через 3,5 миниджек. Само собой, к таким приложениям множество негативных отзывов, поскольку люди скачивают их не читая описание и ничерта у них не работает 🙂

Правда даже без приложения можно увидеть шум при заклеенной камере, если уровень излучения уже совсем зашкаливает.

Поделиться: