Variazione temporale del fondo di radioattività naturale?

[s12a]

Saluti a tutti,

A fini educativi ho recentemente acquistato un contatore Geiger-Müller dotato di tubo GM di origine sovietica SBM-20 (https://mightyohm.com/blog/2014/11/a-spotters-guide-to-the-sbm-20-geiger-counter-tube/) e l'ho connesso ad un PC per memorizzarne le variazioni registrate nell'arco del tempo.

Ho notato una cosa particolare: sembra che ci sia una variazione periodica piuttosto regolare nell'arco delle 24 ore del livello medio registrato del fondo naturale (che nella mia abitazione pare essere abbastanza elevato). Questo non sembra dipendere dalla temperatura, che nella stanza in cui il contatore è installato è piuttosto costante. I picchi minimi e massimi sembrano indipendenti da essa e durante una prova dove lo ho riscaldato fino a circa 50-60°C con un normale phon e non ho rilevato variazioni di rilevo.

Variazioni naturali di questo tipo a lungo termine sono note nel campo della radioprotezione?

https://i.imgur.com/0vsCfTZ.png

[bancodeipugni]

ma quantol 'hai pagato ? :mbe:

ci sono ripetitori dei telefoni li vicino ?

[s12a]

Un tubo Geiger come quello indicato non costa caro (15-25 euro su Ebay. Ovviamente parlando di tubi di origine sovietica si parla di equipaggiamento surplus militare, quindi usato), così come l'elettronica necessaria per pilotarlo (nuova); esistono kit di assemblaggio fai-da-te. Io ho acquistato un kit già assemblato (https://netio.stores.jp/) sotto i 75 euro spedito in via privata dal Regno Unito.

L'ho testato in un ambiente a basso fondo di radioattività ambientale (in spiaggia) e sembra funzionare correttamente, riportando valori nella norma per questi tubi Geiger (15-25 CPM in media), ma non ho avuto l'opportunità di misurare lì variazioni nell'arco delle 24 ore.

Ripetitori telefonici, mi chiedo dove non ci siano. Credo ce ne siano montati sul fungo dell'acquedotto a circa 1000 metri in linea d'aria dal mio edificio. La spiaggia dove ho testato il contatore è notevolmente più vicina a questo fungo e con molti meno ostacoli in mezzo rispetto alla mia abitazione.

[bancodeipugni]

allora ci sarò qualche altra cosa

il phon stesso che hai usato avrebbe perturbato la misura già di suo

eri di fianco al contatore ? probabilmente l'assorbimento puo' aver causato le fluttuazioni

[Dumah Brazorf]

Ehm... non è che le radiazioni sono maggiori quando batte il sole? :)
Sempre parlando di sole c'è il vento solare, le tempeste solari, le esplosioni di supernove... abbiamo le fasce di vanhalen ma qualcosina passerà lo stesso...

[s12a]

allora ci sarò qualche altra cosa

il phon stesso che hai usato avrebbe perturbato la misura già di suo

eri di fianco al contatore ? probabilmente l'assorbimento puo' aver causato le fluttuazioni

Se noti il grafico sopra mostra variazioni lungo l'arco di diversi giorni, ed essendo un comportamento piuttosto regolare e nel complesso morbido ipotizzavo l'azione di qualche fenomeno naturale a lungo termine come la rotazione terrestre. Che io sappia ci sono alcuni studi in tal senso, ma anche confutazioni.

Esempio:

https://doi.org/10.1016/j.astropartphys.2017.10.011
"On the claim of modulations in radon decay and their association with solar rotation"

Claims were made by Sturrock et al. that radioactive decay can be induced by interaction of the nucleus with solar neutrinos and that cyclic modulations in decay rates are indicative of the dynamics of the solar interior. They analysed a series of measurements of gamma radiation associated with the emanation and decay of radon in a sealed container at the Geological Survey of Israel (GSI) laboratory. The integral count rates in the NaI detector showed strong variations in time of year and time of day. From time-series analysis, Sturrock et al. claim the presence of small oscillations at frequencies in a range between 7.4 a−1 and 12.5 a−1, which they speculatively associated with rotational influence on the solar neutrino flux. In this work, it is argued that the GSI radon measurements are unsuited for studying the variability of decay constants, because the data are strongly influenced by environmental conditions, such as solar irradiance and rainfall. At the JRC and PTB, decay rate measurements of the radon decay chain were performed with ionisation chambers, gamma-ray spectrometers and an alpha spectrometer. No deviation from the exponential-decay law was observed. The existence of cyclic variations in the decay constants is refuted, as well as the concept of measuring solar rotation through radioactive decay.

Tuttavia non ho effettuato ricerche approfondite in merito e mi chiedevo se ci fosse qualcuno in sezione che avesse un po' di esperienza d'uso con questi contatori Geiger, o ingegnere nucleare o esperto di radioprotezione che abbia osservato una simile fenomenologia.

Ehm... non è che le radiazioni sono maggiori quando batte il sole? :)
L'orario riportato nel grafico è UTC, una in meno rispetto a quella italiana locale. Il segnale sembra essere maggiore di notte.

[bancodeipugni]

prova ad attaccare qualcosa di potente da arrivare a 3-3.3kw per vedere cosa fa

[s12a]

L'asciugacapelli usato precedentemente per verificare se ci fosse qualche risposta al calore diretto era da 1.7-1.8 kW e non sembra avere avuto particolari effetti dopo 7 minuti di uso continuato a qualche decina di centimetri di distanza. Se intendi nell'impianto elettrico di casa, accade probabilmente spesso di superare durante la giornata 3-3.5 kW, ma sono situazioni di picco, non la normalità.

Se parli di disturbi da radiofrequenza, per quello che può valere (non è esattamente un test scientifico) qualche giorno fa ho provato a provocare volutamente scintille da cortocircuito nelle vicinanze del contatore ed esso non sembra rispondere in maniera diretta a queste, mentre le stesse provocano interferenze immediate ad una radio portatile a transitor.

https://i.imgur.com/nyG3bhH.png

[bancodeipugni]

prova il microonde a questo punto :D

[s12a]

I trasmettitori radio della fine degli anni '800 erano a scintilla (https://it.wikipedia.org/wiki/Trasmettitore_a_spinterometro). Questo per dire che se il contatore Geiger che ho non reagisce in maniera evidente a questo tipo di impulsi probabilmente non è sensibile ai disturbi da radiofrequenza. Ed in ogni caso quale attività umana che potrebbe in qualche modo disturbarlo avrebbe un andamento sinusoidale regolare di quel tipo?

In ogni caso, oggi ho provato ad inserirlo in un tubo di rame da 0.75mm di spessore, che chiaramente comporta una lieve attenuazione del segnale di fondo misurato. Vedremo nei prossimi giorni come andrà.

[s12a]

A spanne sembra che posizionare il contatore Geiger nel tubo di rame abbia eliminato praticamente tutta la componente oscillatoria del segnale, che comunque rimane leggermente elevato (70 CPM misurati con il tubo Geiger in dotazione dovrebbero corrispondere a circa 0.4 µSv/h). 0.75 mm di rame dovrebbero attenuare la maggior parte delle radiazioni sotto i 50 keV. Idee?

https://i.imgur.com/nrqalhvl.png

(parte del grafico a destra dell'ultima linea tratteggiata verticale)

[Dumah Brazorf]

0.4uSv/h rientra nella media nazionale di 3,3mSv annui secondo wikipedia
https://it.wikipedia.org/wiki/Fondo_di_radioattivit%C3%A0_naturale

[s12a]

Dalla fonte da cui Wikipedia prende il dato, ("Totale Naturale" nello schema allegato) sembra essere un valore che comprende tutte le fonti di radioattività e le integra nel periodo di un anno, non è semplicemente il valore di fondo ambientale.

https://i.imgur.com/EDHOFDgl.png

http://annuario.isprambiente.it/sites/default/files/pdf/2005-2006/versione_integrale/Radiazioni%20ionizzanti.pdf

Nel mio caso non sembra essere Radon, altrimenti, credo, sarebbe fortemente dipendente dalle condizioni ambientali e di areazione del locale.

Inoltre questo non risponderebbe al dubbio se scientificamente è nota una variazione periodica macroscopica della radioattività ambientale in base alla rotazione terrestre o simili. Mi chiedevo questo, non se il fenomeno è pericoloso.

[Perseverance]

Un fisico nucleare potrà darti tutte le risposte, qui nessuno di noi è così competente in materia.

[Dumah Brazorf]

I raggi cosmici sono una componente piuttosto pingua del totale. Se le radiazioni provengono pravalentemente da una direzione specifica (oltre a quella del sole) ecco che con la rotazione terrestre abbiamo una variazione giornaliera ciclica.

[s12a]

Purtroppo ho la necessità di "giustificare" la risposta con riferimenti a studi scientifici che abbiano effettuato osservazioni analoghe. Non è per una ricerca universitaria o scolastica, ma per poter scartare o meno ipotesi più o meno convenzionali sull'origine di questa variazione in seguito a discussioni effettuate altrove (al 99% off-topic qui).

In ogni caso, credo che se fossero semplicemente raggi cosmici non sarebbero facilmente schermabili con meno di un mm di spessore rame. Quello che arriva al suolo a causa loro per quanto ne sappia sono principalmente muoni ad energie sui 4 GeV in media e neutroni energetici in misura minore e comunque non in quantità tale da alterare le misure in questo modo in una normale abitazione.

http://cosmic.lbl.gov/SKliewer/Cosmic_Rays/Muons.htm
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/muonatm.html
https://www.pnnl.gov/main/publications/external/technical_reports/PNNL-20693.pdf

[Perseverance]

Hai voglia di cazzeggiare ho capito....

[s12a]

Riporto nuovamente la domanda iniziale del thread nel caso non fosse stata evidenziata a sufficienza.

[...] Variazioni naturali di questo tipo a lungo termine sono note nel campo della radioprotezione?

Se la risposta è sì, immagino che ci saranno riferimenti in merito nella letteratura scientifica. Se invece è no ed il fenomeno è causato da artefatti vari più o meno noti riguardo l'utilizzo di questi contatori (per il quale non serve una laurea), mi interessa lo stesso avere fonti per la risposta.

[Perseverance]

E ti rispondo nuovamente: senti un fisico nucleare o una ditta specializzata in rilevazioni di questo tipo, una ARPAT o chi per loro. Nessuno qui è tecnico tantomeno senza strumenti professionali.

[s12a]

E ti rispondo nuovamente: senti un fisico nucleare o una ditta specializzata in rilevazioni di questo tipo, una ARPAT o chi per loro. Nessuno qui è tecnico tantomeno senza strumenti professionali.

A leggere i titoli dei thread si potrebbe pensare che la sezione sia visitata da astrofisici, medici, chimici, sismologi, elettrotecnici, tecnici del suono, matematici, oculisti, ingegneri meccanici, archeologi, [...]; vuoi che non ci sia qualche appassionato di fisica nucleare anche a livello hobbistico?

Non è il mio caso (sia mai che il thread possa far pensare il contrario), ma c'è anche chi colleziona minerali/materiali radioattivi al mondo, nel rispetto delle leggi locali ovviamente.

[bancodeipugni]

Nessuno qui è tecnico tantomeno senza strumenti professionali.

chi te l'ha detto ? :mbe:

io no:fagiano: :asd: