Prepping: Svårt mäta joniserande strålning

Det finns numera hyfsat billiga Geigermätare för att mäta joniserande strålning (“radioaktiv strålning”). Det är dock inte så enkelt som man kan tro och kräver kompetens och kunskap om vilka olika slags fel man kan göra.

Jag skippar här de generella allmänbildningsdelarna om vad joniserande strålning är för något.

Det är lätt att förledas att tro att en Geigermätare för några tusenlappar gör att man korrekt kan mäta strålningsnivåer, men antalet möjligheter att göra fel är enorma. Skaffar man t ex en mätare som även mäter alpha- och betastrålning kan man få alldeles för höga strålningsnivåer om man inte har ett dämpande skydd på. Externa alpha- och betastrålning konverterar som bekant inte till absorberad dos, eftersom den inte kommer genom huden (även om betastrålning kan ge brännskador, det senare om en stark betastrålare blir liggande på huden), så för att mäta omgivningens strålningsnivåer och konvertera till Sievert-dos ska man bara mäta gammastrålning.

Storleken på Geiger-Müllerröret/rören i mätaren påverkar också, liksom öppningen till dessa (åtminstone i fallet alpha- och betastrålning). Ju större rör, desto sannolikare är det förstås att gammastrålning träffar röret och ger ett “klick”.

Vad gäller mikroSievert-mätning så avser det energiinnehåll, men ett GM-rör mäter bara träffar. Oftast är därför mätaren kalibrerad för Cesium-137, vilket också kan vara missvisande om det t ex handlar om starkare eller svagare strålkällor.

En mätare kan också sluta rapportera strålning om strålningsnivåerna blir så höga att röret är mättat och den elektriska kretsen därmed är konstant sluten. Detta är förstås ett extremfall i en extremt strålningsbelagd miljö, men är ändå något man måste känna till i ett undergångsscenario.

För att få en korrekt mätning går det åt tid, eftersom strålning handlar om slumpade processer. Ju längre tid, desto korrektare mätning, så tro inte att man kan få ett korrekt resultat på tjugo sekunder. 

Dock, man kan alltid lyssna. Ett klick är ett klick. En enkel konvertering till mikroSievert (dos) utifrån Cesium-137 är att fem träffar per sekund ger en mikroSievert per timme. Detta gäller dock för en pankakssensor om ca 5 cm i diameter. Annan storlek på sensorn innebär förstås en annan omräkning. Vilket visar svårigheten med att mäta strålning.

“One commonly used Geiger-Mueller (GM) detector is a pancake type with a facial diameter of approximately two inches. When the detector is connected to a standard portable ratemeter and calibrated to interpret equivalent dose rate (previously called dose equivalent rate, μSv h-1) with 662 keV photons from 137Cs the count rate will likely be about 5 cps per μSv h-1. It should be noted that this correlation between count rate and exposure rate for the cesium (or any other gamma emitter that is used) applies only when the detector is viewing only the gamma radiation; if unshielded contamination is being viewed by the thin window detector, the beta radiation from the cesium or other possible contamination will add pronouncedly to the count rate, and the gamma exposure rate/count rate correlation is not valid.”

En mätare som kan ange dos räknar förstås om träffar per sekund till mikroSievert utifrån hur stort själva GM-röret är och sannolikt utifrån just Cesium-137.

Det finns en lång rad andra parametrar och problemställningar kring val av Geigermätare. Nedanstående film går igenom en lång rad av dessa och är sevärd i sammanhanget.

Nästa problem är att många moderna elektroniska mätare har rätt usla användargränssnitt, vilket inte direkt sänker sannolikheten för handhavandefel.

Några relevanta siffror. SSM anger här att normal bakggrundsstrålning är en dos om 1 milliSievert per år. Det blir alltså 1/(365*24)=0.11 mikroSievert per timme. Som jämförelse ger en röntgenundersökning 0.1 – 0.15 milliSievert.

Gränsvärden på arbetsplatser är högst 50 milliSievert på ett år, max 100 milliSievert på fem år (20 milliSievert om året), men normalläget är cirka 2 milliSievert på ett år för personer som arbetar på kärnkraftverk, eller dubbla den normala dosen för allmänheten.

Efter Fukushima evakuerades områden med 2.8 mikroSievert per timme, eller en årlig dos på 2.8*24*365/1000=24 milliSievert, dvs över de 20 milliSievert per år som är långsiktigt tak för industriarbetare.

Den nivån är en bra indikator för var man inte vill vara permanent. Samtidigt trillar man inte ner och dör av strålsjuka här, utan det handlar om kraftigt förhöjd cancerrisk (på grund av joniserande strålning – övriga cancerrisker förblir de samma så 10x högre risk för cancer av joniserande strålning är inte samma sak som 10x högre risk för cancer).

Akut strålsjuka uppstår vid en dos på 1 Sievert. Utan vård i ganska sannolik död från 2 Sievert. I princip garanterad död oavsett vid 6 Sievert. Här talar vi om flera veckor till döden. För att dö inom någon dag till någon vecka krävs 8 Sievert och för att garanterat dö inom 1-2 dagar krävs 30 Sievert. Se Wikipedia för detaljer. (En Gray, Gy, är förenklat samma som en Sievert, Sv)

Om ovanstående dödliga doser ska tas på kort tid innebär det dock strålningsnivåer som sannolikt ingen mätare du har råd med kan mäta, utan den kommer enligt ovan att säga noll strålning – ju större rör, desto högre strålningsnivåer innan GM-röret är mättat och utstört. Små billiga konsumentprylar mättas fort och störs därmed ut.

Den tryggaste användningen för en Geigermätare för den paranoide preppern är därför som miljöövervakning, där man bevakar strålningsnivåernas relativa avvikelse från ett normalfall man mätt upp i den miljö där mätaren är placerad. 

Men strålning är som sagt förvånansvärt svårt och icke-intuitivt. Det är inte som att mäta något med en linjal, så läs på innan du lägger pengar på en Geigermätare. För proffsbruk kalibrerar man mätarna regelbundet, t ex hos Statens Provningsanstalt och oavsett måste man veta vad för strålningskälla man pratar om för att kunna mäta upp dos i Sievert. Allt här i världen är inte Cesium-137.

Strålningsmätning är något som faktiskt bör delegeras till proffsen och det kan lätt bli fel om amatörer ger sig in på det. I det här fallet kanske man faktiskt ska lita på myndigheterna. Räddningstjänst och de kommunala miljöförvaltningarna ska ha riktiga och kalibrerade Geigermätare, men huruvida de kan bistå dig i dina bryderier är en annan fråga.

Nu ska jag koka en trevlig kopp te på de där tepåsarna någon skickade till mig.

Tillägg: Strålningsdos handlar om strålningsnivå multiplicerat med tid. Det går alltså att likt i industrin vistas i en högstrålningsmiljö under en begränsad tid, givet att man faktiskt mätt strålningsnivån korrekt. Alternativt använder en dosimeter, vilket en del konsumentinriktade Geigermätare kan fungera som. Detta förutsätter förstås att man återigen vet strålkällan för korrekt kalibrering.

Problemet i prepperns undergångsscenarion är att vi pratar om okontrollerat kontaminerade miljöer från kärnkraftsolyckor, bränsletransporthaverier eller kärnvapeninsats. Man kan mäta korrekt och konstatera att det går att under en begränsad tid passera genom ett område, men eftersom det är en okontrollerad kontaminerad miljö är risken hög att man kontaminerar sig själv, sin utrustning eller sitt fordon och därmed tar med sig strålningsnivåerna “permanent”. Kunskap, utrustning och genomförande av sanering (“tvätt”) är därför av högsta vikt. Dock svårt att tvätta en motor, som sugit in kontaminerade partiklar med luften…