Дозиметрия в домашних условиях

 Сегодня мы рассмотрим бюджетные способы измерения и мониторинга радиационного фона на примере двух дозиметров: отечественного СОЭКС 112 и зарубежного Ermenrich Ping RD20. Оценим их характеристики, эргономику и особенности использования в быту.

Немного о радиации и ее измерении.

Нам повезло жить в мире с преимущественно низким радиационным фоном. Возможно, потом это изменится, но пока вокруг нас есть два всего основных источника радиации - это космические лучи и естественная радиоактивность окружающих нас материалов. И то, и другое немного варьируется от места к месту. Интенсивность космических лучей немного растет с увеличением высоты, естественная радиоактивность зависит от состава грунтов и местных горных пород, но в целом мощность эффективной дозы обычно укладывается в диапазон 0.1...0.2 мкЗв/ч (микрозиверт в час). Зиверт - основная единица измерения эффективной дозы ионизирующего излучения. Типовые 0.15 мкЗв/ч эквивалентны 1.3 мЗв (миллизиверт) в год - и это очень небольшая величина. Согласно нормам радиационной безопасности повышенными считаются мощности дозы более 0.6 мкЗв/ч (~5 мЗв/год), а серьезные проблемы со здоровьем начинаются с величин еще в тысячу раз больших. Например, для острой лучевой болезни необходимо получить дозу не менее нескольких зивертов, желательно одномоментно. 

Для измерения дозы ионизирующего излучения применяются дозиметры. Принцип измерения может быть разный, но из доступного в продаже - это почти исключительно газоразрядные счетчики Гейгера-Мюллера. Так, в отечественных бытовых дозиметрах преобладает датчик СБМ-20 - такая трубка толщиной с палец, стальной корпус которой пропускает внутрь жесткое гамма- и бета-излучение (для измерения альфа- и нейтронного излучения применяются более специализированные приборы). Чувствительность и точность дозиметра напрямую зависит от объема детектора и поэтому в одном приборе часто используется два СБМ-20, что отражается на габаритах. Профессиональный дозиметр - гаджет серьезный, имеет размеры ~200х100х50 мм и вес до 0.3 кг. Однако есть и миниатюрные решения и именно о них мы и поговорим.

Технические характеристики и особенности

Итак, познакомимся с нашими героями, бытовыми дозиметрами СОЭКС 112 и Ermenrich Ping RD20.

СОЭКС 112 сделан одноименным отечественным производителем в г. Москва на основе счетчика СБМ 20-1. Измеряемый диапазон бета- и гамма-излучения - от 0.01 до 999 мкЗв/ч. Имеет длину 126 мм, диаметр 20 мм и вес 30 гр. Работает от двух батареек LR44, которых по идее должно хватать на 100 часов, но реальная цифра меньше. Интерфейс представлен маленьким ЖК-дисплеем и двумя кнопками - кнопкой включения/выключения (держать 3 с) и кнопкой переключения режимов и редактирования настроек. При работе показывает текущую мощность дозы в мкЗв/ч, при выключении - накопленную дозу в мкЗв. По умолчанию самовыключается через 5 минут работы, это можно настроить, как и световую/звуковую индикацию при превышении порогового уровня и многое другое - все подробно описано в инструкции.

Ermenrich Ping RD20 - американский бренд с китайским производством (Шэньчжэнь Нойафа Электроник Ко). Спецификации на детектор нет, какой-то китайский (?) счетчик Гейгера длиной 48 мм. Измеряемый диапазон - от 0.08 до 50 000 мкЗв/ч, причем, как написано на сайте: "for gamma radiation only reference values, not exact". Длина гаджета 109 мм, диаметр 14 мм - реально небольшой, малоотличим от ручки или фломастера, даже клипса есть. Работает от литий-ионного аккумулятора 3.7 В, 150 мАч, его должно хватать на 50 ч, но реально не больше 40 ч. Прилагается кабель USB Type-C для подзарядки (разъем - на торце под резиновым колпачком). Интерфейс гаджета - OLED-дисплей и две кнопки: кнопка включения/выключения (держать 3 с)  и кнопка переключения режима отображения (текущая/средняя/максимальная мощность дозы и накопленная доза).

Оба гаджета относятся к наиболее дешевым дозиметрам, из находящихся сейчас в продаже. По состоянию на июнь 2025 года их можно найти в онлайн/оффлайн магазинах за 7 000-8 000 р.

Тестирование

Для проверки работоспособности гаджетов было проведено три небольших опыта.

Опыт №1. Радиационный фон в квартире

Если вы живете в современном доме, а не в старой развалине с радоновыми источниками в подвале, то беспокоиться о радиационном фоне вам скорее всего не придется. В квартире СОЭКС 112 везде показывал примерно одни и те же значения, ~0.1...0.15 мкЗв/ч, что является абсолютно обычной величиной. А вот Ermenrich Ping RD20 был более туманен в показаниях, мгновенная мощность дозы скакала от 0.05 до 0.3 мкЗв/ч. Это несомненно связано с небольшим объемом детектора - малое число регистрируемых частиц приводит к статистическим флуктуациям, и довольно большим. Оставив дозиметр включенным на 20 ч, я потом нашел пиковые уровни до 0.5 мкЗв/ч  - чего конечно не может быть. Только в режиме отображения средней дозы (AVR), после 2-3 минут набора статистики удалось получить усредненную величину, близкую к результату СОЭКС 112 (на фото). Суммарные дозы за 5 минут также оказались близки.

Опыт №2. Слаборадиоактивный источник.

Если вы не работаете на атомной станции, то наиболее доступные вам слабоактивные источники - это памятники. Я перемерял фон в десятках мест и опытным путем установил, что статуи, обелиски, парапеты и облицовки из красно-коричневого гранита отличаются повышенным уровнем радиоактивности. В среднем вдвое выше фона, ~0.4 мкЗв/ч, абсолютный рекорд - 0.6 мкЗв/ч. Почему-то именно красноватые граниты дают такой результат, но не светлые и не белые в черную крапинку. Также следует избегать современных облицовок из искусственного камня - выглядят похоже, но радиации никакой. На фото выше показано сравнение показаний дозиметров на одной из гранитных облицовок. СОЭКС 112 выдал ~0.35...0.4 мкЗв/ч, а вот Ermenrich Ping RD20 показывал стабильно меньше, 0.18...0.22 мкЗв/ч (усреднение 5 минут). Непонятно почему, но он не видит часть излучения, вероятно гамму или может часть энергетического спектра частиц ему недоступна.

Опыт №3. Мощный источник ионизирующего излучения.

Данный источник был любезно предоставлен службой безопасности вокзала. Проще говоря, я пропустил через рентгеновский сканер сумку с дозиметрами. Результаты впечатляют: Ermenrich Ping RD20 зарегистрировал пиковые уровни в 13.65 миллизиверт/час - почти в 100 000 раз выше фона - а набранная доза составила 3.62 мкЗв. СОЭКС 112 пиковые уровни не пишет, тем более они были явно выше верхнего порога измерения, но зафиксировал дозу 0.9 мкЗв, что в общем сопоставимо по порядку величины. Вероятно, рентген диапазона 20-50 кэВ оба гаджета регистрируют одинаково. Интересно также отметить, что даже такие бешенные уровни ионизирующего излучения далеки от смертельных. Чтобы получить острую лучевую болезнь, надо просидеть во включенном рентгеновском аппарате ~100 часов.

Выводы

Резюмируя вышесказанное, можно сказать, что каждый из рассмотренных дозиметров может использоваться если не как профессиональный прибор, то как полезный индикатор радиоактивности. С чисто измерительной точки зрения наиболее адекватным представляется СОЭКС 112. Хотя он слабоват в эргономике и не может долго работать в режиме монитора, его разовые измерения достаточно точны. Ermenrich Ping RD20 же наоборот, пригоден скорее для полукачественных оценок по средним значениям, но зато может мониторить сутками и заметит аномалию, если таковая попадется на вашем пути.