Измерение радиации для андроид

Измерение радиации для андроид

Краткое описание:
Измерение уровня радиации.

Описание:
Radioactivity Counter — приложение измеряющее уровень радиации использующее сенсор камеры и не требующий никаких дополнительных аппаратных средств. Необходима только черная пленка (подойдёт от старой видеокассеты, от рентгеновского снимка) или плотная тёмная бумага, можно воспользоваться и небольшим куском пластика, чтобы закрыть линзу камеры!
Разработчиком были проведены тесты нескольких мобильных телефонов на экспериментальной установке Helmholtz (г. Мюнхен), с использованием профессионального радиационного оборудования в диапазоне измерений 2-10 мкГр/ч до 1-10 Гр/ч (с изотопами радиоактивных элементов Cs-137 и Co-60). CMOS сенсор камеры может обнаруживать γ-гамма излучение (Gamma Ray) и β-бета излучение с более высокой проникающей способностью (её измерения зависят от экранирования камеры мобильного телефона).
Внимание: плёнка должна полностью предотвращать попадание видимого света. Пожалуйста, проверьте (плёнку) на источнике видимого света! Счёт не должен увеличиваться. На домашней странице вы найдёте результаты измерений для различных устройств, принимавших участие в тестировании.
Результаты отличаются друг от друга, поскольку сенсоры камер различны.
В программе имеется возможность обратной связи с разработчиком (кнопка контакта в меню справки, настоятельно просят использовать её в случае возникающих вопросов и проблем по программе и калибровке). Приложение может регистрировать измеряемые величины и получившиеся статистические данные можно отправлять по электронной почте сохранив в формате csv или как файл HTML. Количество импульсов в минуту (count per minute сокрщ. CPM) для фоновых измерений должно быть низким (увеличьте отсечку шумов если это не так). Естественная радиоактивность всегда присутствует, это и есть в основном радиационный шум. Под воздействием радиоактивного излучения также должен возрастать и счёт (CPM) (см. таблицу чувствительности на сайте разработчика).

• сохранение сырых (не калиброваных) значений счёта в 3 разных уравнях
• сохранение температурных данных
• сохранение местоположения (опционально)
• сохранение данных настроек
• отправка на e-mail (CSV) или в файлы формата CSV, HTML
• отправка средних значений в расчётах + значений с отступлениями от стандартных
• конвертер величин между (Зиверт, Грей, Рем. )

Инструкции и помощь на
Видеообзор на

Сообщение отредактировал gar_alex — 22.06.20, 11:09

Источник

Как измерить уровень радиации с помощью смартфона. Три способа

Пожар в Чернобыльской зоне тушили 10 дней. Огонь подходил к хранилищам с высокоактивными ядерными отходами. К счастью, в этот раз всё обошлось. Но следите за новостями.

Стоит ли паниковать и как в любой момент узнать уровень радиации вокруг?

Что такое радиация

Краткий ликбез для тех, кто забыл уроки физики. Очень обобщенно.

Радиоактивность – способность некоторых химических элементов к распаду. Нестабильные ядра распадаются на элементарные частицы и ядерные фрагменты:

■ Альфа-частицы – ядра гелия, положительно заряженные частицы. Каждое ядро – это два протона + два нейтрона.

■ Бета-частицы – электроны (заряд отрицательный) и позитроны (заряд положительный).

■ Гамма-частицы – поток гамма-квантов (фотонов с высокой энергией). Это электромагнитное излучение с очень малой длиной волны и огромной проникающей способностью.

■ Нейтроны – нейтральные частицы, которые обычно появляются рядом с работающим атомным реактором.

■ Протоны, мюоны, кластеры и т.д.

Суть ионизирующего излучения – в способности ионизировать вещества, создавать внутри них новые заряженные частицы. Ионизирующее излучение часто называют радиацией, но это обобщение. Например, видимый свет и ультрафиолет – тоже радиация, но эти лучи не ионизируют.

Излучение существует ровно до того момента, как его поглотит вещество. И если тяжелые альфа-частицы тормозит даже воздух и задерживает бумага, а от бета-излучения защищает специальная одежда или слой пластика, то с гамма-излучением это не работает. Частицы остановит только толстый слой свинца, почвы, бетона и т.д.

Радиоактивные частицы могут попасть в организм разными путями: например, с грязью, питьевой водой, продуктами или воздухом, который мы вдыхаем, проникают через кожу. Ветер способен переносить радиоактивные частицы на сотни километров.

Для понимания: от Чернобыля до границы Украины с Беларусью – 11 км. До границы с РФ – 150 км.

Ионизирующее излучение повреждает живые клетки. Результат облучения – злокачественные опухоли, нарушение обмена веществ, лучевая болезнь, ожоги, катаракта, бесплодие и ещё сотни диагнозов. Особенно опасно гамма-излучение – от него очень сложно защититься.

Что такое нормальный радиационный фон

В разных районах планеты уровень радиации может отличаться. Например, в Кито, Боготе, Лхасе и других высокогорных областях уровень космического излучения в 5 раз выше, чем на уровне моря.

В индийском штате Керала и в бразильском Гуарапари уровень радиации повышен из-за минералов, которые содержат фосфаты с примесью радиоактивных изотопов урана и тория. А в Ромсере (Иран) есть участок выхода грунтовых вод с высоким уровнем радия. Но на здоровье населения это особо не повлияло.

Радиационный фон непрерывно меняется. В РФ принято ориентироваться на стандарт НРБ-99/2009. СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности. Санитарные правила и нормативы».

Для населения нормой считается 1 мЗв/год (10-3 Зв/год) в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв/год.

В зивертах (Зв) измеряют эквивалентную и эффективную дозы излучения. Это количество энергии, которую поглотила биологическая ткань. Эквивалентная доза зависит от реакции ткани на облучение, эффективная – сумма всех эквивалентных доз с учетом коэффициентов для разных тканей.

В рентгенах (Р) измеряют экспозиционную дозу. Это показатель воздействия источника излучения на сухой воздух. Для оценки биологического действия излучения принято считать, что 100 Р = 1 Зв.

На расстоянии от источника радиационный фон сильно падает. Если в метре можно обнаружить 1000 мкР/ч, то в пяти метрах – уже 40 мкР/ч, что практически не опасно.

В идеале радиационный фон измеряют дозиметром или радиометром. Дозиметр определяет дозу, которую человек или объект получил после контакта с радиоактивным предметом или пребывания в зараженной местности. Радиометр измеряет радиационный фон.

Внутри обоих устройств обычно устанавливают один или несколько газорязрядных датчиков (счетчиков Гейгера-Мюллера). Они подсчитывают число попавших на них ионизирующих частиц.

Как измерить уровень излучения с помощью камеры смартфона

CMOS-матрицы в камерах смартфонов чувствительны не только к видимому свету. Они воспринимают и более короткие волны — рентгеновское и гамма-излучение.

За время выдержки для среднего фото (до 100 мс) следов воздействия такого излучения матрица не зафиксирует. К тому же его перекроет излучение в видимом диапазоне.

Но выход есть! Заклейте камеру черной изолентой. Она защитит от видимого излучения, но позволит рентгеновским и гамма-фотонам попадать на матрицу. После этого приложению останется только подсчитать количество фотонов и преобразовать это значение в понятные единицы измерения.

Насколько точно это работает? В 2014 году специалисты Австралийской организации по ядерной науке и технологиям (ANSTO) протестировали приложение Radioactivity Counter на Samsung Galaxy S2 и Apple iPhone 4S. Они определяли поглощенную предметами дозу излучения в мкГр/ч (для гамма-излучения единицы Гр (грей) и Зв эквивалентны).

Точный дозиметр должен показать линейный отклик на разные дозы радиации. Результаты не должны зависеть от ориентации смартфона в пространстве.

В целом смартфоны хорошо справились с задачей. Samsung показал линейный отклик при мощности излучения от 20 микрогрей в час (мкГр/ч, 10-6 Гр/ч), iPhone – от 30 мкГр/ч (в смартфоне Apple использовали фронтальную камеру, на которую мог попадать свет от экрана). От ориентации устройства показатели не зависели.

Мощность измеренной дозы обеспечивает годовую дозу радиации около 0,18-0,26 Зв (для гамма-излучения 1 Зв эквивалентен 1 Гр). Это в 180-260 раз больше безопасной по российским стандартам нормы.

Дозу в 1 мЗв можно получить, если подвергаться излучению с интенсивностью 20 мкГр/ч в течение 50 часов (более 2 суток).

Если смартфон обнаружил такое или более высокие значения, вы достаточно быстро и без последствий сможете убраться подальше от источника излучения.

Приложение Radioactivity Counter платное, но дозиметры, как правило, дороже. Версия для iOS, для Android.

На измерение стоит потратить не менее 10 минут. А лучше – целый час, так результат будет точнее.

Исследований на тему CMOS-матриц и фиксации излучения много: вот еще один пример. А здесь есть сравнение чувствительности CMOS-матриц смартфонов к излучению и тесты в разных приложениях: GammaPix, Radioactivity-Meter, RadSensor и уже упомянутом Radioactivity Counter.

Есть ли смартфоны со встроенными дозиметрами

Японская компания Sharp после аварии на АЭС “Фукусима-1” выпустила смартфон Sharp Pantone 5 с датчиком радиационного фона. В него встроен детектор, уменьшенный до размеров SIM-карты.

Чтобы воспользоваться дозиметром, нужно нажать на большую кнопку в нижней части передней панели. Результаты измерений в мЗв/ч появятся на экране через 10 секунд. Данные измерений можно сохранять с привязкой к GPS, чтобы делиться ими с другими пользователями и учеными.

Какие ещё способы существуют

В российских магазинах и на Aliexpress можно заказать портативные дозиметры и радиометры, которые подключаются к 3,5 мм разъему, Lightning- или microUSB-порту. Внутри них – счетчики Гейгера разной степени точности.

Не перепутайте только дозиметры радиации с датчиками электромагнитного излучения – в поиске Aliexpress приборы показываются вместе.

Есть, к слову, и российские разработки – ДО-РА от ОАО «Интерсофт Евразия», к примеру. Подключается к 3,5 мм разъему, измеряет уровень радиации каждые 4 с в течение минуты. Стоит 5,5 тыс. рублей.

Результаты измерений таких гаджетов выводятся либо на встроенный экран, либо передаются в приложение на смартфоне. Некоторые устройства комбинируют данные с датчиков с GPS-координатами и рисуют карту радиационного загрязнения прямо в приложении.

Точность измерений такими датчиками должна быть выше, чем непосредственно камерой смартфона. Хотя, конечно, всё зависит от конструкции устройства и добросовестности производителя.

Где посмотреть уровни радиации на карте

Для РФ:

■ Карта “Народного монитора” (можно оставить только датчики радиации в меню “Вид” в левом верхнем углу)

■ ФГУП “Радон” – уровни радиации для Москвы и части МО

■ Карта Гейгера – совместный проект производителя датчиков СОЭКС с Информационным центром атомной отрасли “Росатома”

■ Радиационная обстановка на предприятиях “Росатома” (нужен Flash Player)

■ Официальная карта ЕГАС мониторинга радиационной обстановки РФ

Мировые данные:

■ Карта Группы по мониторингу радиоактивности окружающей среды (The Radioactivity Environmental Monitoring) — служба Объединенного исследовательского центра Европейской комиссии

■ Данные Radiation Network – карты обновляются регулярно, информация поступает от частных лиц по всему миру

■ Радиационная карта США от EPA Radnet Gross Data (сервис Агентства по охране окружающей среды)

■ Сервис Radmon.org, который поддерживают энтузиасты из разных стран

А здесь – список зараженных радиацией объектов на территории бывшего СССР. Не подходите близко!

Источник

Как измерить уровень радиации в квартире с помощью смартфона

С радиацией шутки плохи. Как известно, у человека нет доступных органов чувств для этого опасного вида излучения, поэтому долгое время радиация оставалась загадкой для человечества.

Что такое радиоактивность и ионизирующее излучение

Радиоактивность — это способность химических элементов к распаду, в результате которого образуются новые атомы, способные оказывать на ткани ионизирующее излучение.

Опасность ионизирующего излучения состоит в его способности создавать внутри тканей новые заряженные частицы, которые оказывают разрушительное действие на клетки тканей, вызывая их мутацию и гибель.

Ионизирующее излучение различается по степени проникающей способности, поэтому не все его виды одинаково опасны для человека. Например, альфа-излучение обладает низкой проникающей способностью, остановить которую сможет лист обычной бумаги, поэтому не представляет опасности до тех пор пока не попадет непосредственно внутрь организма через вдыхаемый воздух или открытую рану. Однако существует еще бета и гамма-излучения. Последнее может распространяться со скоростью света, а остановить его может только толстый слой свинца или бетона.

Источники радиации

Все источники радиации делятся на естественные и искусственные. Самым ярким примером искусственных или техногенных источников являются атомные реакторы.

К естественным источникам относятся природные радиоактивные материалы, которые встречаются повсюду в природе: космическое излучение, солнечная энергия, а также излучение от почвы, воды и некоторых газов, содержащихся в недрах земли. Одним из самых коварных природных источников является газ радон — тяжелый газ без запаха, который может накапливаться в закрытых помещениях.

Радон содержится во многих стройматериалах, воде и природном газе, поэтому может незаметно накапливаться в помещениях с недостаточной вентиляцией и при отсутствии надежной газоизоляции на границе между грунтом и здания.

Допустимые дозы радиации

Для измерения уровня радиации существует несколько единиц измерения. Наиболее распространены среди них Зиверт, Грей и Рентген.

Зиверт — это количество энергии, поглощенное килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощенной дозе в 1 Грей.

Грей — единица, которая показывает сколько энергии ионизирующего излучения поглотил один килограмм вещества.

Рентген — единица экспозиционной дозы радиоактивного облучения рентгеновским или гамма-излучением, определяемая по их ионизирующему действию на сухой атмосферный воздух.

В России допустимая доза радиации для человека установлена на уровне 50−60 мкр/час или приблизительно 0,4−0,5 мкЗв/час.

Согласно радиационным нормам безопасности СанПиН, допустимый уровень радиационного фона в помещении не должен превышать 0,3 мкЗв/час.

Как обезопасить себя от радиации

Обезопасить себя и своих близких от воздействия радиации достаточно просто. Для проверки помещения можно воспользоваться дозиметром — прибором, определяющим уровень радиационного фона.

Классический дозиметр — это прибор на основе газоразрядного индикатора ионизирующего излучения — счетчика Гейгера, который состоит из металлической трубки-катода и нити-анода, натянутой по ее оси. Принцип работы счетчика основан на ударной ионизации. Трубка заполняется разреженным газом, а внутри создается напряжение в несколько сотен вольт.

Любая вызывающая ионизацию частица, попадающая в чувствительный объем счетчика, сталкивается с атомами разреженного газа и становится причиной самостоятельного разряда. При этом выделяется энергия, которая отрывает электроны от атомов газа. Изменяется сопротивление и напряжение внутри трубки. Прибор регистрирует эти импульсы и переводит в понятные нам величины.

Но, как известно, такие приборы стоят отнюдь не дешево, да и продаются не на каждом углу. Но у нас для вас отличные новости. Встроенным дозиметром сегодня обладает практически каждый смартфон. Как это возможно, спросите вы? Ведь дозиметр это технически достаточно сложное устройство, чтобы его можно было разместить внутри смартфона.

Все дело, в том, что CMOS-матрицы, которые есть в каждой камере смартфона, чувствительны не только к видимому свету, но и к фотонам гамма-излучения. Исторически, первыми датчиками ионизирующего излучения как раз были светочувствительные материалы, используемые в фотографии.

Эту особенность успешно применили современные производители ПО для смартфонов, создав ряд приложений, которые способны распознать радиацию. Все, что необходимо для того, чтобы можно было корректно производить измерения — заклеить камеру смартфона непрозрачной черной лентой, так как ионизирующее излучение не должно перекрываться излучением в видимом диапазоне.

Как измерить радиацию смартфоном

Приложение Radioactivity Counter подсчитывает количество ионизирующего излучения благодаря чувствительности матрицы камеры смартфона к излучению за пределами видимого спектра. Если заклеить камеру смартфона непрозрачной лентой, то камера перестанет распознавать освещение, но продолжит регистрировать гамма-излучение, которое отобразиться в виде белых точек.

Для того, чтобы измерить уровень радиации с помощью смартфона, скачайте приложение Radioactivity Counter из магазина Play Маркет и установите его на свой смартфон. После установки приложения необходимо заклеить камеру смартфона черной лентой, которая не должна пропускать источник света.

Затем, необходимо настроить уровень шума. Для этого необходимо нажать соответствующую кнопку «Set noise». Можно также установить уровень шума вручную в настройках программы, используя для этого таблицу для конкретной модели вашего смартфона.

После окончания калибровки, приложение уведомит о текущем уровне помех и начнет проверку. При обнаружении источника повышенной радиации, телефон начнет издавать характерные щелчки и отобразит уровень радиации на экране смартфона.

Еще один способ измерить уровень радиации с помощью смартфона — установка портативного счетчика Гейгера в TRS разъем mini-jack (3.5 мм), который обычно служит для подключения наушников.

Такие приборы можно приобрести на известных китайских маркетплейсах. Главное — не перепутать дозиметр с прибором для измерения электромагнитного излучения. Выглядят они практически одинаково, поэтому перед покупкой не поленитесь изучить подробные характеристики.

Заключение

Радиация нередко вызывает страх у людей. Все потому, что ее нельзя распознать без специальных приспособлений, а последствия от ее воздействия могут быть самыми печальными. Но благодаря современным технологиям мы можем использовать смартфон не только в качестве средства общения, но и находить ему порой самые неожиданные применения. Измерение уровня радиационного фона в квартире — яркий тому пример.

Смартфон в наши дни стал по-настоящему многофункциональным устройством, что позволяет не только экономить средства на покупке различных гаджетов, но и делает нашу жизнь комфортнее, а главное — безопасней.

Источник