1. Говорят, что Ламборгини начал производить суперкары после того, как его попытка купить Ferrari потерпела неудачу. Он считал, что у Ferrari плохое сцепление и встретился с Энцо Феррари, чтобы выразить свои недовольства и предложить улучшения. Однако Энцо оттолкнул его, посоветовав продолжать заниматься производством тракторов. В результате Ламборгини создал свой собственный суперкар.
2. Генерал Владимир Пикалов отказался подвергать своих подчиненных радиационному облучению при ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы, поэтому сам объехал периметр атомной станции для получения точных данных о радиационном фоне и в итоге получил дозу в 137 бэр. Многие считают это выдумкой из сериала, но на самом деле этот человек совершил необходимую жертву и заслуживает признания как герой.
3. Женщина самостоятельно сделала себе кесарево сечение. У нее уже были дети, и она заподозрила, что с новорожденным что-то не так, а её муж в это время был в баре. Поэтому она выпила что-то крепкое и провела операцию сама. Все выжили, даже муж! Взято из источника
1. Гравитация Нептуна сильнее гравитации Сатурна, несмотря на то что Сатурн — вторая по размеру планета, а Нептун — четвёртая.
2. Карликовая планета Седна имеет год продолжительностью 11 400 лет.
3. Вирусы проявляют признаки жизни только внутри других организмов.
4. Космическая радиация может вызвать лучевую болезнь у человека во время полёта от Земли до Марса.
5. Пищеварение на самом деле болезненный процесс, и организм выделяет природные обезболивающие — гормоны радости, чтобы подавить боль и поднять настроение во время еды.
6. На пятом месяце беременности плод полностью покрыт волосами, которые затем выпадают, и плод проглатывает их вместе с амниотической жидкостью и мочой.
В интернете часто можно встретить утверждение, что бананы содержат радиоактивные элементы. Мы решили проверить, соответствует ли это действительности и нужно ли этого опасаться.
Спойлер для ЛЛ: бананы от природы радиоактивны благодаря высокому содержанию в них калия. Но опасная для человека доза радиации достигается при употреблении тысяч плодов за короткое время, чтобы излишки калия не успели вывестись из организма, что невозможно
Бананы богаты калием: средний плод содержит около 422 мг этого вещества. Ежедневная норма употребления микроэлемента для взрослого человека — 2600 мг для женщин и 3400 мг для мужчин. Калий необходим для нормальной жизнедеятельности организма, его употребление помогает держать в норме артериальное давление и, как следствие, снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Однако именно благодаря калию бананы и получили славу продукта, из которого можно получить не только полезные для здоровья витамины и микроэлементы, но и некоторую дозу радиации.
Дело в том, что 0,012% всех атомов калия приходится на нестабильный изотоп калий-40, который действительно радиоактивен — распадаясь, он испускает бета- и гамма-излучение. Они относятся к ионизирующему типу излучения, которое способно повредить ДНК и, как следствие, спровоцировать развитие онкологических заболеваний или привести к лучевой болезни.
Но на деле всё не так страшно. Во-первых, человек подвергается воздействию радиации постоянно — например, от естественного радиационного фона Земли. Во-вторых, чем короче период полураспада атомов того или иного элемента, тем более он радиоактивен (и, соответственно, опасен для человека). У калия-40 период полураспада составляет 1,3 млрд лет, так что этот изотоп не так уж страшен, особенно в тех малых дозах, в каких люди обычно его употребляют. Для сравнения, проходя через рамку металлодетектора в аэропорту, человек получает такую же дозу излучения, как когда съедает два с половиной банана. День на Земле с её собственным радиационным фоном эквивалентен потреблению 100 бананов (хотя это зависит от конкретной местности), а процедура маммографии — 4000 бананов. Чтобы получить дозу радиации, которая может значимо повысить риск развития онкологических заболеваний, нужно съесть около 1 млн бананов. Ну а 100 млн этих плодов и правда могут привести к лучевой болезни со смертельным исходом.
Конечно, 100 млн бананов невозможно употребить даже за всю жизнь (разве что съедать по 3400 плодов ежедневно в течение 80 лет). Есть и другая хорошая новость: калий не накапливается в человеческом организме, в норме его излишки (в том числе и радиоактивный калий-40) выводятся с экскрементами (в основном с мочой). Поэтому не стоит бояться, что съеденные в течение жизни бананы могут с годами увеличить радиационную нагрузку на организм и привести к неблагоприятным последствиям для здоровья.
Несмотря на малое количество изотопа калия-40 в бананах, известны случаи, когда детекторы радиации срабатывали на вагоны или фуры, гружённые этими плодами. Из-за их радиоактивности существует даже такое понятие, как «банановый эквивалент», то есть сравнение полученной дозы облучения (например, при какой-либо незначительной аварии) с дозой радиации, которую получает человек, съедая банан (это около 0,1 микрозиверта). Конечно, официально никто не измеряет утечку радиации в бананах — это лишь упрощённая концепция, через которую проще объяснить обывателям воздействие умеренных доз радиации.
К слову, бананы — не единственные продукты питания, богатые калием и, соответственно, содержащие его радиоактивный изотоп. Например, в авокадо содержится 690 мг калия, в запечённом в кожуре клубне картофеля среднего размера — 926 мг, в 100 г кураги — 1160 мг, в 100 г арбузной мякоти — 112 мг (но кто ест арбуз такими маленькими порциями?).
Таким образом, бананы от природы радиоактивны благодаря высокому содержанию в них калия, в том числе его изотопа калия-40. Однако, чтобы получить дозу радиации, которая способна убить человека или хоть как-то навредить его здоровью, нужно съесть тысячи этих плодов — и не за всю жизнь, а за относительно короткий промежуток времени, чтобы излишки калия не успели естественным образом вывестись из организма в процессе метаболизма. Поскольку это просто невозможно, опасаться радиации от бананов не стоит.
Во многих подборках с интересными фактами об учёных утверждается, что знаменитая Мария Кюри настолько ценила первый грамм выделенного ею радия, что всегда носила его с собой и это отрицательно сказалось на здоровье учёной. Мы проверили, есть ли подтверждения этой истории.
Спойлер для ЛЛ:неправда
Упоминания о том, что Мария Кюри носила на груди то ли кулон, то ли ампулу с радием, встречаются на самых разных ресурсах: от публикаций во «ВКонтакте» до материалов портала «Москва24», от «Пикабу» до портала «Научная Россия». От одного материала к другому некоторые детали сюжета могут меняться: например, по одной из версий кулон с радием украшала фотография Пьера Кюри, погибшего вскоре после получения за это открытие Нобелевской премии.
Самое раннее упоминание этой истории в русскоязычных источниках мы нашли в публикации 2004 года на любительском сайте, посвящённом радиации. Пользователь Google Sites пишет: «Выдающийся физик-ядерщик Мария Склодовская-Кюри в результате длительной работы с радиоактивными веществами умерла от лейкемии (рака). Работая с радиоактивными веществами, она не предпринимала никаких мер предосторожности и даже носила на груди ампулу с радием как талисман». В материале 2005 года аналогичный рассказ дополнен ссылкой на источник — книгу Евы Кюри, дочери знаменитой учёной.
В этой книге воспоминаний действительно есть фрагмент о первом грамме нового вещества, добытом знаменитыми супругами. Ева Кюри пишет: «Мария так и не расстанется с полученным ею первым граммом радия. Позже она завещает его своей лаборатории. <…> Другие граммы будут цениться по-иному — на вес золота. Радий, регулярно поступающий на рынок, становится самым дорогим веществом на свете. Один грамм радия стоит 750 000 франков золотом». Как мы видим, Кюри-младшая не конкретизирует, что этот грамм радия (или любые другие образцы этого металла) хранились именно в ампуле, которую её знаменитая мать носила с собой. Более того, в одной из последующих глав Ева рассказывает, как во время Первой мировой войны Мария Кюри «эвакуировала» тот самый грамм радия из Парижа в Бордо: образцы (!) металла она перевезла в тяжёлой свинцовой коробке.
Хотя авторы большинства публикаций в интернете связывают ношение ампулы с радием на груди с незнанием опасных свойств этого химического элемента, они зря недооценивают великих учёных. Всех подробностей супруги Кюри действительно не знали, но работали с открытым ими металлом в лаборатории и даже наблюдали его воздействие на человеческую кожу. Ева Кюри пишет: «Немецкие учёные Вальхов и Гизель заявили в 1900 году, что новое вещество действует физиологически, и Пьер, пренебрегая опасностью, тотчас подверг своё предплечье действию радия. К его радости, участок кожи оказался повреждённым! В заметке для Академии наук он спокойно описывает наблюдаемые симптомы: "Кожа покраснела на поверхности в 6 кв. см; имеет вид ожога, но не болит или болезненна чуть-чуть. Через некоторое время краснота, не распространяясь, начинает становиться интенсивнее; на 20-й день образовались струпья, затем рана, которую лечили перевязками; на 42-й день стала перестраиваться эпидерма от краёв к центру, а на 52-й день остаётся ещё ранка в квадратный сантиметр, имеющая сероватый цвет, что указывает на более глубокое омертвение тканей". Добавим, что мадам Кюри, перенося в запаянной стеклянной трубочке несколько сантиграммов очень активного вещества, получила ожоги такого же характера, хотя маленькая пробирка находилась в тонком металлическом футляре». Было бы странным полагать, что, имея такой жизненный опыт, Мария Кюри носила ампулу с радием в виде кулона.
Утверждение о том, что лауреат Нобелевской премии завещала тот самый грамм радия своей лаборатории (ныне Институт радия в Париже), соответствует действительности. Однако на сайте мемориального музея, который действует при Институте, мы не смогли найти упоминаний об ампуле-кулоне. Будь проверяемая история правдивой, музейные сотрудники наверняка бы о ней рассказывали, а саму ампулу выставили бы в одном из залов. Таким образом, сейчас нет ни одного авторитетного источника, в котором была бы описана история о необычном ювелирном украшении.
В начале 2023 года, во многих СМИ появилась информация, что стрелки часов Судного дня перевели на десять секунд. Сейчас они замерли на отметке 90 секунд до полуночи, и теперь часы показывают самый высокий уровень риска ядерной катастрофы за всю историю проекта. Эта информация побудила меня создать устройство для мониторинга фоновой радиации — мог бы написать я, но на самом деле, всё началось гораздо раньше и об этом расскажу далее.
Однажды вечером, в 2015 году, мне захотелось посмотреть статистику фоновой радиации в регионе где я проживаю, зашел на мой любимый проект под названием «Народный мониторинг» и начал искать близлежащие датчики, которые могли бы измерять фоновую радиацию. На моё удивление, я не обнаружил подобных датчиков. Ладно, не беда, сказал я себе, ведь я живу в регионе, где есть государственные предприятия атомной энергетики, на их сайте должна же быть публичная информация об уровне фонового излучения. Зашел на сайт, да, действительно, есть статистика по уровню фонового излучения, где на графике показана прямая линия без намека на динамику, естественно, данный результат меня не устроил и я решил собирать статистику самостоятельно, разработав свое устройство.
Немного информации о том, что собой представляет ионизирующее излучение (радиация)
На рисунке схематично изображена проникающая способность трех видов излучения
Альфа-излучение представляет собой поток альфа-частиц (ядер гелия-4). Альфа-частицы излучаются при радиоактивном распаде и могут быть легко остановлены листом бумаги. Бета-излучение — это поток электронов, возникающих при бета-распаде, для защиты от бета-частиц энергией до 1 МэВ достаточно алюминиевой пластины толщиной в несколько миллиметров. Гамма-излучение обладает гораздо большей проникающей способностью, поскольку состоит из фотонов с высокой энергией, не обладающих зарядом, для защиты эффективны тяжёлые элементы (свинец и т. д.), поглощающие фотоны Гамма-излучения в слое толщиной несколько см.
Как можно видеть, наиболее опасные типы радиационного излучения это Бетта и Гамма, если речь идет о внешнем воздействии. При попадании излучающих частиц во внутрь человека, все виды излучения представляют опасность.
Так, немного разобрались что такое радиация, надеюсь, эта информация не утомила вас. Предлагаю перейти к конструкции устройства.
❯ Аппаратная часть устройства
Так как основным эффектом радиационного излучения является ионизация, то для детектирования излучения используется простое решение — трубка (счетчик) Гейгера-Мюллера.
Краткое описание работы трубки(счетчика) Гейгера-Мюллера:
При пролете частицы с высокой энергией сквозь трубку, образуется ионный канал, который замыкает цепь электродов, создавая импульс на загрузочном резисторе. Эти импульсы и будут сигналом регистрации фонового излучения, остается только передать эти импульсы в микроконтроллер для вычисления накопленной дозы излучения.
Чтобы работать с трубкой, необходим источник высокого напряжения на 400В. В качестве источника высокого напряжения я решил применить повышающий Step-UP преобразователь на базе ШИМ контроллера MAX1771, который хорошо себя показал в проекте часов на ламповых индикаторах. За интеллектуальную часть устройства отвечает микроконтроллер ESP8266. Итак, ниже размещена принципиальная схема разработанного устройства.
Рендер печатной платы
Печатная плата в собранном виде
Один из вариантов корпуса устройства
❯ Разработка корпуса устройства
Корпус спроектирован во FreeCAD, данный вариант корпуса изготовлен с учетом применения трубки СИ180Г.
Еще немного картинок готового устройства:
На фото вариант устройства с применением массива трубок СИ1-Г
❯ Разработка программной части устройства
Программная часть не подразумевает каких-то сложных решений, наша задача подсчитать импульсы, приходящие с трубки Гейгера-Мюллера за определенный промежуток времени и применить расчетный коэффициент трубки. В прошивке устройства будет использоваться несколько временных интервалов подсчета импульсов, 10 сек, 1 мин, 5 мин, 60 мин. Подсчет импульсов будет выполняться с помощью аппаратного прерывания.
Так как у нас, для усиления сигнала импульса трубки, используется транзистор с обратной проводимостью, то нам необходимо использовать параметр FALLING в аппаратном прерывании.
Ниже представлена функция счетчиков импульса
Функция вычисления накопленной дозы для разных временных интервалов
Ссылка на исходный код будет добавлена конце статьи.
❯ Конфигурация устройства / интерфейс
В данной версии программного обеспечения для конфигурации устройства используется веб-интерфейс. Для первичной настройки при отсутствии подключения к сети устройство создает Wi-Fi точку доступа, при подключение к которой выполняется автоматическая переадресация на веб-страницу устройства (реализована с применением технологии Captive portal).
Интерфейс главной страницы
Доступ к конфигурации устройства выполняется только после авторизации.
Интерфейс настройки подключения по MQTT протоколу
❯ Интеграция в Home Assistant
Для передачи данных в Home Assistant, как вы уже могли догадаться, используется протокол MQTT. Ниже приведен пример интеграции, в примере использован формат данных JSON и имя топика «r_sensor/jsondata».
Формат данных JSON для данного устройства:
Ключи, которые начинаются на «CP» — это «сырые» данные, полученные от трубки, Ключи начинающиеся на «val» — это итоговое значение уровня излучения.
Для интеграции в Home Assistant в конфигурационном файле configuration.yaml, добавьте следующий код (пример):
Чтобы добавить в dashboard Home Assistant карточку с отображением данных, создайте карточку «Объекты» и в текстовом редакторе необходимо вставить следующий код:
В итоге должна получиться подобная карточка с отображением данных:
На этом мы закончили базовую интеграцию датчика в Home Assistant.
Немного информации о дополнительных функциях
В устройстве предусмотрена функция звуковой индикации. Да-да, это тот самый звук потрескивания при регистрации частицы. Думаю, радиофилы и радиофобы будут довольны).
Так же в устройстве предусмотрена звуковая сигнализация о превышении допустимого уровня излучения, она срабатывает при достижении уровня радиации более 100 мкР/ч. Демонстрацию можно увидеть здесь
❯ Итог
В итоге у нас получилось интересное и компактное решение для мониторинга уровня фоновой радиации, которое запитывается от обычного USB порта.
Устройство прошло несколько итераций развития, как программного, так и аппаратного. На данный момент это проверенное временем и отлаженное устройство, которое не стыдно показать.
Первая версия устройства (2015 год):
На этом можно завершать. Всем большое спасибо за внимание!
Небольшая бонусная история, связанная с данным устройством:
В конце сентября 2017 года, внезапно устройство начало регистрировать повышенный уровень фоновой радиации, о чем оно меня предупредило. Я не мог понять, что происходит и склонялся к тому, что возникла какая-то аппаратная проблема и не принял в серьез эту ситуацию. Спустя пару минут всё нормализовалось. Диагностика не показала каких-либо проблем с устройством. В начале октября появилась информация в СМИ о выбросе изотопа Рутений-103 и все стало ясно. Облако Рутения-103 пролетело где-то рядом. Это была первая аномалия, которая была зафиксирована моим устройством.
Один хороший человек (а конкретно wziared) подкинул ссылку на статьи с разбором этой ситуации, в которых в кои-то веки вместо эмоций и лозунгов содержатся ссылки на данные исследований МАГАТЭ по данной проблеме. Ссылки на статьи будут в конце поста, их материал я перепечатывать не буду, советую почитать в оригинале, там всё вполне доступно написано, с картиночками и пруфами, как мы любим. Здесь я просто приведу ответы на некоторые вопросы, которые интересовали лично меня, ответы на которые я в этих статьях нашёл.
1. Чем "заражена" вода с АЭС "Фукусима-1"?
Воду использовали для охлаждения реакторов, и в ней встречаются самые разные радиоактивные "присадки". Большая часть из них может быть (и должна быть) из воды вычищена, но один источник радиации в воде трогать не будут. Речь идёт про тритий.
2. Что такое тритий?
Тритий - это модификация водорода, в ядре которого помимо протона сидят ещё два нейтрона. Тритий распадается бета-распадом, его период полураспада составляет 12,3 года, а период полувыведения из организма составляет 10 суток. В небольших количествах он образуется и в природе тоже. Его присутствие допускается в воде на достаточно высоком уровне, в сравнении с другими источниками радиации.
Коротко про виды распада, если оно кому-то надо. Есть три вида радиоактивного распада: альфа, бета и гамма.
При альфа-распаде атом с большой энергией "выстреливает" ядром гелия - двумя протонами и двумя нейтронами, слепленными воедино. Такой снаряд летит "недалеко", зато гарантированно разрушает живые молекулы, с которыми сталкивается. Если источник радиации находится снаружи организма, от него можно защититься. Если внутри - организму будет плохо. Именно источники радиации с альфа-распадом вызывают долгосрочное "заражение" природы, передаваясь с пищей от одного организма другому.
При бета-распаде атом "стреляет" электронами, при гамма - высокоэнергетичным электромагнитным излучением. Электроны и ЭМИ - это "лёгкие снаряды", в малом количестве они вреда организму не представляют. Но и защититься от них сложно, так как они пронизывают организм и большинство видов защиты насквозь. Эти виды излучения организм может "переварить" без последствий, если уровень излучения низкий. Поэтому логичный способ защиты от источников такой радиации - растащить их как можно дальше друг от друга.
3. Почему вообще приняли такое решение - сбрасывать воду?
Её там миллион тонн. Её тупо негде хранить. И такой объём полностью никак не очистить. Чтобы уменьшить объёмы, воду можно выпарить, но японцы этого делать не хотят - это раз. А два - воду с тритием и так совершенно официально принято сбрасывать в море. Те же китайцы регулярно сбрасывают в 10 раз больше, чем планируется сбрасывать с Фукусимы за тот же промежуток времени. Вот в таком чудесном мире мы живём.
4. Как будет осуществляться сброс?
Сбрасывать миллион тонн воды за раз никто не будет. Этот процесс растянется на 30 лет. "Заражённую" воду будут разбавлять морской до такой степени, что уровень трития в ней будет меньше среднего по планете. Если не верите в гомеопатию - можете смело забивать болт на эту проблему. Если верите - у меня для вас плохие новости. Вся вода, которую вы пьёте заражена радиацией. *злодейский рокочущий смех*
5. Какие факторы риска реальны?
Помимо трития, меры предосторожности против которого выглядят вполне здравыми, в этой водичке много чего ещё. Лишь 30% всех вод, которые там есть, содержат опасную дозу только трития. То есть 70% надо очищать. Есть опасения, что японцы заморачиваться не будут и сольют как есть. Чтобы такого не было, МАГАТЭ будет организовывать свой контроль.
Я тут недавно катался в Челябинскую область, и есть на трассе Челябинск- Екатеринбург замечательный мост через речку Теча. Что с этой речкой происходило в 20 веке думаю рассказывать не надо. Проезжая через мост, радиационный фон повышается в 10 раз от природных значений, в 5 раз при закрытых окнах. это не опасно для жизни, но сам факт, через этот мост можно спокойно пройти пешком, можно стоять на нем. Кроме радиохазардов внизу у спуска к воде никаких предупреждений. Раз у нас такой сральник возле двух крупнейших городов Урала можно евро нормы на двс обнулить, и катализаторы вырезать, за выбросами предприятий не следить? Или как это должно работать?
