Voor het eerst gepublceerd op 27 april 2017, door hernieuwde interesse van bezoekers een update van de links, en herstel van dode links
Dit is op basis van de onderstaande video van Andreas Spiess
Is het echt nodig dat we weer een eigen geigerteller hebben om ons te waarschuwen als er radioactiviteit in de lucht is? Als je denkt van wel, dan laten we je zien hoe je er zelf een kunt bouwen voor ongeveer 50 Euro. In deze handleiding en op basis van de bovenstaande video gaan we:
Een geigerteller bouwen met mogelijkheden voor langdurige monitoring met behulp van Thingspeak
Waarschuwingen naar onze smartphone sturen met IFTTT-notificaties
De webversie van de computer voor het simuleren van de effecten van een kernbom, hoe handig ook online, is niet erg bruikbaar in het veld, in een post-apocalyptische omgeving of voor het afhandelen van weddenschappen over thermonucleaire wapens. Gelukkig kunt u met een beetje tijd, geduld en toegang tot een geschikte printer en kantoorartikelen uw eigen zakrekenliniaalcomputer in elkaar zetten, net als het origineel – zonder batterijen of internetverbinding!
U moet afbeeldingen (bij voorkeur in kleur) kunnen afdrukken vanuit PNG-bestanden (Portable Network Graphics) met een specifieke en consistente schaal. De roterende schijven van de bomcomputer moeten worden afgedrukt op transparant plastic, waarbij de witte gedeelten van de afbeelding vrij blijven. De meeste printers kunnen transparanten afdrukken die bedoeld zijn voor overheadprojectoren en die hiervoor geschikt zijn.
Componentafbeeldingen
Download eerst het archief met componentafbeeldingen. Dit is een gecomprimeerd ZIP-bestand; pak de inhoud uit, vier afbeeldingen in PNG-formaat, met een programma naar keuze (bijvoorbeeld Info-ZIP). Elke afbeelding is 1575 pixels breed; de hoogtes verschillen. De afbeeldingen worden hieronder in verkleinde vorm weergegeven, allemaal op dezelfde schaal.
De onderdelen afdrukken
Alle onderdelen van de rekenliniaal moeten op dezelfde schaal worden afgedrukt; de verhouding tussen de pixels in de afbeeldingen en de grootte van de afgedrukte onderdelen moet identiek zijn, anders komen de schalen niet overeen wanneer u ze in elkaar zet. Om het afdrukken op een uniforme schaal te vergemakkelijken, hebben alle afbeeldingen van de onderdelen dezelfde breedte: 1575 pixels. Als uw beeldbewerkingsprogramma u toestaat de breedte van een afbeelding zoals afgedrukt te specificeren (waarbij de hoogte naar behoefte wordt ingesteld om de beeldverhouding te behouden), hoeft u er alleen voor te zorgen dat u dezelfde breedte hebt ingevoerd voordat u elke afbeelding afdrukt. Een breedtespecificatie van 5,25 inch voor de afbeeldingen van 1575 pixels levert afgedrukte onderdelen op die qua grootte vrijwel identiek zijn aan die van de originele rekenliniaal.
Ik heb veel tijd besteed aan het vinden van defecte elektrolytische condensatoren in de tv’s, videorecorders en camcorders die ik heb gerepareerd. Een paar waren kortgesloten. De meeste hadden een hoge Equivalent Series Resistance (ESR) ontwikkeld, een interne weerstand in serie met de capaciteit.
Resultaat: De condensator heeft een hoge impedantie en functioneert niet goed. Een gewone capaciteitsmeter is niet nuttig, omdat deze alleen de capaciteit meet, niet de ESR. Als je de capaciteit wel wilt meten, kan de meterindicatie worden beïnvloed door componenten die aan de condensator vastzitten; om een nauwkeurige meting te krijgen, moet je soms je soldeerbout gebruiken om de condensator op te tillen (te isoleren). Als de capaciteit dan correct is, moet je hem weer op de printplaat solderen. Dit is een zeer vervelende klus. Sommige capaciteitsmeters kunnen niet eens boven 20 pF meten, dus je zou vastlopen als je een condensator met een grote waarde, zoals 470 pF, zou moeten testen.
Bouw de In-Circuit Capacitor Tester en u zult uw reparaties versnellen doordat u condensatoren van 1 pF of hoger direct op de printplaat kunt testen.
Verbetering van een oud idee.
In-circuit condensatortesters zijn niets nieuws. Je vindt advertenties voor in-circuit condensatortesters – soms “ESR-meters” genoemd – in tijdschriften voor elektronicahobby’s en onderhoud; ik weet zeker dat ze goed werk leveren. De hier beschreven tester heeft echter ook voordelen. De kosten, bijvoorbeeld – de onderdelen kosten ongeveer $ 60, en de meeste zijn verkrijgbaar bij RadioShack. Sommige van de geadverteerde meters kunnen geen kortgesloten condensatoren detecteren – deze wel. Sommige kunnen beschadigd raken als je de condensator niet ontlaadt voordat je de probes aansluit. Maak je geen zorgen met deze tester – twee diodes achter elkaar over de ingang ontladen de condensator voor je en beschermen de tester. Om deze functie te bewijzen, heb ik de probes aangesloten op een condensator van 470 pF die was opgeladen tot 150 volt zonder schade; ik heb een behoorlijke vonk getrokken, maar de meter werkt nog steeds! Let op: ook al raakt de meter niet beschadigd door geladen condensatoren, test u de condensatoren NIET in apparaten die aan staan. U kunt het apparaat dat u repareert beschadigen (en dat is geen goed idee).
Wanneer goede elektrolyten kapot gaan.
Als je in een aluminium elektrolytische condensator zou kijken, zou je twee foliestroken en een papieren isolatorstrook zien, opgerold tot een cilindrisch element. De papieren isolator is doordrenkt met een kritisch deel van de condensator: vochtige elektrolyt. Figuur 1 toont een equivalent circuit van een condensator. De ESR, die de weerstand van de draden, de folies en de elektrolyt combineert, wordt weergegeven als een weerstand in serie met de capaciteit.
Als de elektrolyt uitdroogt, neemt de ESR toe en neemt de capaciteit af.
De elektrolyt kan uitdrogen door hoge temperaturen veroorzaakt door hoge rimpelstroken, of door een slechte eindafdichting kan het lekken.
Verlies van elektrolyt resulteert in een open condensator, de meest voorkomende storing. Minder vaak kan er kortsluiting ontstaan tussen de folies. De CONDITION-meter geeft 0 aan voor open condensatoren en de SHORT-led licht op voor kortgesloten condensatoren. Sommige condensatoren gaan kapot omdat ze het einde van hun geschatte levensduur hebben bereikt. Eén fabrikant garandeert een bepaalde serie opbouwcondensatoren 2000 uur – dat is slechts drie maanden!
Hoe de tester werkt
Figuur 1. Het in serie plaatsen van een weerstand en condensator demonstreert het principe van equivalente serieweerstand. ESR is vaak de oorzaak van defecte elektrolytische condensatoren.
De tester genereert een blokgolf van 100 mV, 100 kHz met een impedantie van 22 ohm over de probes. De tester meet geen capaciteit; hij geeft op de CONDITION-meter aan hoe goed de condensator dit 100 kHz-signaal omzeilt. Merk op dat zowel de ESR als de capaciteit goed moeten zijn om de condensator goed te kunnen testen. De tester controleert dus in feite de capaciteit.
Het schema van de tester is weergegeven in Fig. 2. De tester bestaat uit een 14-pins quad-op-amp, drie transistoren, drie diodes, 21 weerstanden, zes condensatoren, een potentiometer, een 0-100 microampèremeter, een 9-voltbatterij, een led en een aan/uit-schakelaar.
Op-amps worden graag gevoed door gelijke plus- en minspanningen. Een standaard 9-voltbatterij voedt de tester; We willen echter ± 4,5 volt ten opzichte van aarde. De op-amp ICI-a genereert de ± 4,5 volt voor de tester. Weerstanden R1 en R2 zijn in serie geschakeld over de batterij en het middelpunt is verbonden met pin 3 van IC1-a, de niet-inverterende ingang van ICI-a.
De uitgang op pin 1 van ICI-a is verbonden met de inverterende ingang op pin 2 van IC1-a en verbonden met aarde. Dit veroorzaakt geen kortsluiting in de op-amp en veroorzaakt geen hoge stromen.
De op-amp ICI-a is aangesloten in de negatieve terugkoppelingsconfiguratie, omdat de uitgang verbonden is met de inverterende ingang. Normaal gesproken zal een op-amp zijn uitgang aanpassen om de ingangsspanningen gelijk te maken.
Hier is de uitgang echter verbonden met aarde. Daarom doet de op-amp het enige wat hij kan: hij regelt de spanning op zijn voedingspinnen om het middelpunt van R1 en R2 op 0 volt te brengen. Omdat R1 = R2, ligt de helft van de accuspanning boven de grond en de andere helft eronder; zo hebben we onze ± 4,5 volt. Condensatoren Cl en C2 onderdrukken oscillaties en zorgen voor een bypass voor de ± 4,5 volt. Deze schakeling is een eenvoudige manier om een accu te splitsen in gelijke plus- en minspanningen, mits het verschil in de plus- en minstroom die door de schakeling wordt opgenomen niet groter is dan de uitgangsspanning stroomcapaciteit van de op-amp.
Op-amp ICI-b is aangesloten als een astabiele multivibrator en genereert een sleutelsignaal: een 8 volt piek-tot-piek 100 kHz blokgolf. Weerstand R6 koppelt dit aan de basis van Q1, de driver voor Q2.
De golfvorm bij Q2-C, een 0 tot +4,5 volt 100 kHz blokgolf, is verbonden met de brugweerstanden R9 en R11. De spanning op het verbindingspunt van R9 en R10, en op het verbindingspunt van R11 en R12, is een 0 tot +100 mV blokgolf met een gemiddelde DC-waarde van +50 millivolt. Zoals u later zult zien, stelt deze DC-offset ons in staat om kortgesloten condensatoren te detecteren.
Op-amp ICI-c is een differentiaalversterker met de ingangsweerstanden R13 en R15 verbonden met de 22 ohm brugweerstanden. De versterking versterkt het 100-kHz-brugsignaal op millivoltniveau om de CONDITION-meter en de SHORT-LED aan te sturen. De niet-inverterende ingang ziet altijd dit referentiesignaal. De inverterende ingang is verbonden met het knooppunt van R9 en R10. De probes zijn aangesloten over R10. Wanneer de probes open zijn, is de brug gebalanceerd; de ingangen van de differentiaalversterker zijn gelijk; en de CONDITION-meter geeft O aan. Wanneer u de probes aansluit op een goede condensator, wordt de wisselstroomgolfvorm bij de inverterende ingang uitgeschakeld, maar blijft de gemiddelde gelijkstroomwaarde van 50 mV over. De brug is nu ongebalanceerd volgens de wisselstroomnormen; een piek-tot-piekgolfvorm van 3,6 volt verschijnt op pin 8 van IC1-c en de meter geeft 100 aan. Als de condensator kortgesloten is, is de brug niet alleen ongebalanceerd qua wisselstroom, maar ook volgens de gelijkstroomnormen – de inverterende ingang ziet nu 0 volt in plaats van het gemiddelde niveau van 50 mV. Het gemiddelde referentiesignaal van 50 mV op de niet-inverterende ingang verschuift de 3,6 volt piek-tot-piekgolfvorm op pin 8 van ICI-c tot gemiddeld +2 volt; hierdoor wordt Q3 ingeschakeld en gaat de SHORT-LED branden. IC1-d en D3 gelijkrichten het 100 kHz-signaal van ICI-c om de gelijkstroom voor de CONDITION-meter te leveren. Lees verder → Bericht ID 47176
Een geigerteller is een apparaat dat ioniserende straling detecteert en meet. Dit type straling komt onder andere vrij bij radioactieve stoffen en kan schadelijk zijn voor de gezondheid. De geigerteller maakt gebruik van een Geiger-Müller-buis om de straling te registreren en wordt veel gebruikt in wetenschappelijk onderzoek, industrie en bij rampenbestrijding.
Hoe werkt een geigerteller?
Een geigerteller werkt op basis van de Geiger-Müller-buis, een met gas gevulde buis die reageert op ioniserende straling. Wanneer straling de buis binnendringt, veroorzaakt dit een elektrische ontlading, die door het apparaat wordt geregistreerd. Dit wordt meestal weergegeven als een tikgeluid of een digitale meting in microsievert per uur (µSv/h).
De meeste geigertellers kunnen alfa-, bèta- en gammastraling detecteren. Sommige geavanceerdere modellen kunnen zelfs onderscheid maken tussen deze verschillende soorten straling. Dit is vooral nuttig bij laboratoriumonderzoek en professionele toepassingen, zoals in kerncentrales of bij nucleaire rampenbestrijding.
Toepassingen van de geigerteller
Geigertellers worden in verschillende situaties gebruikt:
Stralingsmonitoring: Om de hoeveelheid radioactieve straling in een gebied te meten, bijvoorbeeld na een nucleaire ramp of bij nucleaire installaties.
Industriële toepassingen: Wordt gebruikt in de nucleaire industrie en bij medische beeldvorming, zoals röntgenapparatuur.
Milieubescherming: Om radioactieve vervuiling in water, lucht en bodem op te sporen. Dit wordt vaak uitgevoerd door milieuorganisaties en overheidsinstanties.
Persoonlijke veiligheid: Sommige mensen gebruiken geigertellers om blootstelling aan straling te minimaliseren, bijvoorbeeld in de buurt van oude industriële sites of bij het hanteren van antieke voorwerpen die radioactief kunnen zijn.
Waar moet je op letten bij het kopen van een geigerteller?
De Geiger-Müller telbuis (afgekort: GM-telbuis) meet het aantal invallende energierijke deeltjes: α- en β- deeltjes, maar ook röntgen- en γ-fotonen. Deze detector bestaat uit een metalen buis met een dunne wand, met op de as een metalen draad (zie figuur 1). Door de wand kan β-, röntgen- en γ-straling binnendringen. Voor α-straling is de buiswand te dik: invallende α-straling wordt volledig door de wand geabsorbeerd. Voor het detecteren van α-deeltjes is de buis daarom aan één kant afgesloten met een zeer dun (en dus kwetsbaar) venster van aluminium of mica. De buis is gevuld met een gasmengsel onder lage druk. Over de draad en de buiswand staat een gelijkspanning van zo’n 500 V.
Dit is een Nederlandse vertaling vandit document door Terry van Erp
Radioactieve neerslag
Radioactieve straling begrijpen
Straling en radioactieve neerslag
Radioactieve neerslag is simpelweg het stof en vuil dat na een kernexplosie op de grond valt. Het is “geladen” met straling en zal uiteindelijk “uitbranden” – een proces dat enkele dagen duurt.
Radioactieve neerslag valt op een vergelijkbare manier als na een vulkaanuitbarsting. Het heeft een vlokkige structuur en de deeltjesgrootte kan afnemen tot stofdeeltjes of kleiner. Verwacht dat de neerslag dichter bij de explosieplaats dikker is en dunner wordt naarmate deze met de wind meewaait.
Het slechte nieuws over radioactieve neerslag is dat de radioactiviteit ervan dikke oppervlakken (waaronder staal, hout en aarde) kan doordringen, ook al kan het stof zelf dat niet. Kortom, als je buiten een schuilkelder wordt blootgesteld aan slechts 400 R/uur, ben je binnen enkele uren dood. Het goede nieuws is dat de radioactieve eigenschappen van radioactieve neerslag na ongeveer 48 uur afnemen tot bijna normale niveaus.
Dit is waar een ondergrondse schuilkelder van pas komt. Idealiter zou je na een nucleaire explosie, waarbij je de eerste explosie hebt overleefd, je gezin verzamelen in je volgens de regels gebouwde schuilkelder en daar wachten tot het voorbij is. Vier dagen later kom je naar buiten en begin je je leven weer op te bouwen.
Inzicht in radioactieve neerslag en wat u moet doen om uzelf vrijwel volledig te beschermen tegen de gevaren ervan is cruciaal. De constructie van uw ondergrondse schuilkelder moet de benodigde bescherming bieden om te overleven. In principe moet u uw schuilkelder zo bouwen dat het dak zich minstens 120 cm onder de grond bevindt (90 cm bij onverstoorde grond). Of u nu gewapend beton of een laag lood gebruikt, de 90 tot 120 cm grond biedt effectieve bescherming en vormt de eerste barrière die voorkomt dat radioactieve elementen uw lichaam binnendringen.
Bronnen van nucleaire straling
De eerste atoombomproef, nabij Alamogordo, New Mexico, 16 juli 1945.
Jack Aeby/Los Alamos National Laboratory
Drukte- en thermische effecten treden in zekere mate op bij alle soorten explosies, zowel conventionele als nucleaire. De vrijgave van ioniserende straling is echter een fenomeen dat uniek is voor nucleaire explosies en vormt een extra oorzaak van dodelijke slachtoffers, bovenop de explosie- en thermische effecten.
Deze straling bestaat in principe uit twee soorten: elektromagnetische en deeltjesstraling. Deze straling wordt niet alleen uitgezonden op het moment van de explosie (initiële straling), maar ook nog lange tijd daarna (residuele straling). Initiële of directe kernstraling is de ioniserende straling die binnen de eerste minuut na de detonatie wordt uitgezonden en vrijwel volledig het gevolg is van de kernprocessen die tijdens de detonatie plaatsvinden.
Reststraling wordt gedefinieerd als de straling die later dan 1 minuut na de detonatie wordt uitgezonden en voornamelijk voortkomt uit het verval van radio-isotopen die tijdens de explosie zijn geproduceerd.
Initiële straling
Ongeveer 5% van de energie die vrijkomt bij een nucleaire luchtexplosie wordt overgedragen in de vorm van initiële neutronen- en gammastraling. De neutronen zijn vrijwel uitsluitend afkomstig van de energieproducerende splijtings- en fusiereacties, terwijl de initiële gammastraling zowel afkomstig is van deze reacties als van het verval van kortlevende splijtingsproducten.
De intensiteit van de initiële nucleaire straling neemt snel af met de afstand tot het explosiepunt. Dit komt door de verspreiding van de straling over een groter gebied naarmate deze zich verder van de explosie verwijdert, en door absorptie, verstrooiing en opname door de atmosfeer. De aard van de straling die op een bepaalde locatie wordt ontvangen, varieert ook met de afstand tot de explosie.
Vlakbij het explosiepunt is de neutronenintensiteit groter dan de gamma-intensiteit, maar met toenemende afstand neemt de neutronen-gamma-verhouding af. Uiteindelijk wordt de neutronencomponent van de initiële straling verwaarloosbaar in vergelijking met de gamma-component.
Het bereik waarin significante niveaus van initiële straling voorkomen, neemt niet sterk toe met de wapenopbrengst en daardoor vormt de initiële straling een minder groot gevaar naarmate de opbrengst toeneemt. Bij grotere wapens, boven de 50 kiloton, zijn de drukgolf en thermische effecten zo veel belangrijker dat de directe stralingseffecten kunnen worden genegeerd.
Reststraling
Het debuut van het M65-atoomkanon met een testschot tijdens Operatie Upshot-Knothole op de Nevada Test Site, 25 mei 1953.
Het resterende stralingsgevaar van een kernexplosie bestaat uit radioactieve neerslag en door neutronen geïnduceerde activiteit. Resterende ioniserende straling ontstaat door:
Splijtingsproducten
Dit zijn isotopen met een gemiddeld gewicht die ontstaan wanneer een zware uranium- of plutoniumkern wordt gesplitst in een splijtingsreactie. Er zijn meer dan 300 verschillende splijtingsproducten die het resultaat kunnen zijn van een splijtingsreactie. Veel hiervan zijn radioactief met zeer uiteenlopende halfwaardetijden.
Sommige hebben een zeer korte halfwaardetijd, bijvoorbeeld een fractie van een seconde, terwijl andere een lange halfwaardetijd hebben waardoor de materialen maanden of zelfs jarenlang een gevaar kunnen vormen. Hun voornaamste vervalwijze is de emissie van bèta- en gammastraling. Per kiloton explosieve kracht worden ongeveer 60 gram splijtingsproducten gevormd.
De geschatte activiteit van deze hoeveelheid splijtingsproducten 1 minuut na de detonatie is gelijk aan die van 1,1 x 10²¹ Bq (30 miljoen kilogram radium) in evenwicht met zijn vervalproducten.
Niet-gesplijtend nucleair materiaal
Kernwapens zijn relatief inefficiënt in hun gebruik van splijtbaar materiaal, en een groot deel van het uranium en plutonium wordt door de explosie verspreid zonder te splijten. Dergelijk niet-gesplijtend nucleair materiaal vervalt door de emissie van alfadeeltjes en is van relatief geringe betekenis.
Om de beste ervaringen te bieden, gebruiken wij technologieën zoals cookies om informatie over je apparaat op te slaan en/of te raadplegen. Door in te stemmen met deze technologieën kunnen wij gegevens zoals surfgedrag of unieke ID's op deze site verwerken. Als je geen toestemming geeft of uw toestemming intrekt, kan dit een nadelige invloed hebben op bepaalde functies en mogelijkheden.
Functioneel
Altijd actief
De technische opslag of toegang is strikt noodzakelijk voor het legitieme doel het gebruik mogelijk te maken van een specifieke dienst waarom de abonnee of gebruiker uitdrukkelijk heeft gevraagd, of met als enig doel de uitvoering van de transmissie van een communicatie over een elektronisch communicatienetwerk.
Voorkeuren
De technische opslag of toegang is noodzakelijk voor het legitieme doel voorkeuren op te slaan die niet door de abonnee of gebruiker zijn aangevraagd.
Statistieken
De technische opslag of toegang die uitsluitend voor statistische doeleinden wordt gebruikt.De technische opslag of toegang die uitsluitend wordt gebruikt voor anonieme statistische doeleinden. Zonder dagvaarding, vrijwillige naleving door je Internet Service Provider, of aanvullende gegevens van een derde partij, kan informatie die alleen voor dit doel wordt opgeslagen of opgehaald gewoonlijk niet worden gebruikt om je te identificeren.
Marketing
De technische opslag of toegang is nodig om gebruikersprofielen op te stellen voor het verzenden van reclame, of om de gebruiker op een site of over verschillende sites te volgen voor soortgelijke marketingdoeleinden.
