Ar telefonas gali užfiksuoti jonizuojančiąją spinduliuotę?

„Google Play“ ir „App Store“ parduotuvėse jų netrūksta. Dažniausiai programėlių pavadinimuose yra žodžiai „radiacija“, „radioaktyvumas“, „dozimetras“. Ar telefone įdiegta programėlė gali pamatuoti jonizuojančiosios spinduliuotės lygį? 15min paprašė Radiacinės saugos centro (RSC) specialistų pakomentuoti tokių matavimų patikimumą.

Magnetinis laukas ir radiacija

Kaip išmanusis telefonas gali aptikti jonizuojančiąją spinduliuotę? Skirtingų programėlių kūrėjai siūlo skirtingus kelius. Pavyzdžiui, vieni programėlių kūrėjai jau pavadinime pasako, kad jų programėlė yra imitacija, ir vartoja tokius terminus kaip „dosimeter simulator“ ir pan.

Jie pripažįsta, kad išmaniuosiuose telefonuose nėra specialių jutiklių, galinčių nustatyti jonizuojančiosios spinduliuotės lygį, todėl net savo programėlės pavadinime atskleidžia, jog tai yra tik simuliacija. Tokiose programėlėse jonizuojančiosios spinduliuotės dozimetrą dažnai imituoja telefono magnetinio lauko jutiklis – magnetometras, tad programėlė gauna magnetinio lauko pokyčių duomenis.

Kaip jie gali būti susiję su jonizuojančiąja spinduliuote? Ne tik atmosfera, bet ir magnetinis laukas saugo mūsų planetą nuo kosminės spinduliuotės, o ypač nuo destruktyvaus Saulės spinduliuotės poveikio, tad matuodama magnetinio lauko pokyčius programėlė gali pasakyti, ar iš kosmoso radiacijos lygis yra didesnis ar mažesnis.

Siūloma įsilieti į matuotojų bendruomenę

Projektas „OpenRadiation“, kurio partneriai Prancūzijoje įsikūręs Radiacinės ir branduolinės saugos institutas (IRSN), Sorbonos universitetas, asociacija „Planète Sciences“, siūlo kurti bendrą aplinkos radioaktyvumo matavimų duomenų bazę, dalytis savo matavimais, peržiūrėti kitų projekto dalyvių duomenis.

Norint pamatuoti jonizuojančiąją spinduliuotę, siūloma ne tik įdiegti programėlę, bet ir įsigyti su išmaniuoju telefonu suderinamą, radioaktyvumui matuoti skirtą specialų jutiklį ir prijungus jį „Bluetooth“ ryšiu prie telefono atlikti matavimus.

Siūlo kurti bendrą aplinkos radioaktyvumo matavimų duomenų bazę, dalytis savo matavimais, peržiūrėti kitų projekto dalyvių duomenis.

Pažymima, kad projektas yra edukacinis – atlikdami jonizuojančiosios spinduliuotės matavimus savo aplinkoje, galime geriau suprasti radioaktyvumo reiškinį, apšvitos lygius ir su apšvita susijusią riziką, keistis su kitais projekto dalyviais informacija, diskutuoti apie konkrečius matavimus ar net konsultuotis.

Ar tikrai telefonas negali užfiksuoti spinduliuotės?

Daugiau nei prieš 10 metų du Lenkijos studentai „Expo Sciences International 2013“ parodoje pristatė projektą „Radiation Alarm“. Projekto autoriai teigė, kad telefonu išmatuoti jonizuojančiąją spinduliuotę nesunku, mat kiekviename šiuolaikiniame telefone yra skaitmeninis fotoaparatas, kurio pagrindinė dalis – CCD arba CMOS jutiklis.

Jutiklius sudaro daugybė mikroskopinių šviesai jautrių elementų, kurių užduotis – paversti šviesą elektriniu signalu. Kalbant paprasčiau, kuo daugiau šviesos patenka ant tokio elemento, tuo stipresnį elektrinį signalą jis siunčia, tačiau ne tik šviesa veikia CCD ir CMOS jutiklių elementus – panašų poveikį sukelia ir jonizuojančioji spinduliuotė.

Jonizuojančioji spinduliuotė gali būti kelių rūšių, pavyzdžiui, alfa spinduliuotė (tai helio branduolių srautas), beta spinduliuotė (elektronų srautas) ir gama spinduliuotė (tai didelės energijos fotonų srautas). Kai kuri nors iš šių dalelių patenka į jutiklį, jis generuoja elektrinį signalą, kuris telefonu užfiksuotame vaizde išryškėja charakteringų taškų pavidalu.

Radiacijos pėdsakai „ekrane pasirodys visu savo grožiu“.

Norint tuos taškelius pamatyti, reikia visiškai uždengti telefono objektyvą, kad į jį nepatektų šviesa (pavyzdžiui, užklijuoti jį juoda lipnia juosta). Tuomet į jutiklį nepateks šviesa, bet pateks spinduliuotė ir... radiacijos pėdsakai „ekrane pasirodys visu savo grožiu“. Negana to, sakoma, kad priklausomai nuo spinduliuotės tipo taškeliai atrodo šiek tiek skirtingai: todėl išmanieji telefonai gali ne tik fiksuoti spinduliuotę, bet ir pasakyti, su kokio tipo spinduliuote susiduriame.

Tiesa, užklijavę ekraną, jūs gausite visiškai juodą vaizdą ir vargu ar pamatysite kokius nors taškelius. Tačiau programėlių kūrėjai gali sukurti programą, gebančią skaičiuoti tuos taškelius, kuriuos sukėlė jonizuojančioji spinduliuotė, ir net perspėti telefono savininką, jei jis atsirado vietoje, kur aplinkos radiologinio fono lygis yra per aukštas.

Vis dėlto yra vienas niuansas: alfa ir beta daleles sulaiko ploni apsauginiai sluoksniai (alfa daleles sulaiko net popieriaus lapas), tad, užklijavus telefono objektyvą, prasminga matuoti tik rentgeno ir gama dalelių spinduliuotę.

Eksperimentai parodė, kad, naudojant įprastus telefonus ir planšetinius kompiuterius, galima aptikti spinduliuotę, kai ji viršija 10 000 nSv/h. Palyginimui, Lietuvoje normalus aplinkos radiologinis fonas yra mažesnis nei 300 nSv/h, o paprastai Radiacinės saugos centro Ankstyvojo radiacinio pavojaus tinklo RADIS stotys fiksuoja apie 70 nSv/h vertes. Informacijos apie tai, koks aplinkos radiologinis fonas yra jūsų gyvenamojoje vietoje, visada galite rasti RSC interneto svetainėje.

„Iphone“ telefonas

Reikia pasakyti, kad šiame skyrelyje kalbėjome apie 10 metų senumo įvykius – per tą laiką telefonuose, ypač brangesniuose modeliuose, atsirado kur kas pažangesnių jutiklių, gerokai padidėjo jų skiriamoji geba.

Jutiklis fiksuoja rentgeno spindulius ir gama dalelių spinduliuotę

2021 m. „Nature“ paskelbė Saudo Arabijos ir Australijos mokslininkų tyrimo „Išmaniųjų telefonų kamerų jutiklių tinkamumas radiacijai aptikti“ ataskaitą. Tyrime naudotas išmanusis telefonas, turintis CMOS kameros jutiklį, o matomai šviesai blokuoti objektyvas buvo užklijuotas juoda lipnia juosta.

Telefone įdiegta radioaktyvumo skaitiklio programėlė išbandyta naudojant kalibruotą radioaktyvųjį ¹³⁷Cs šaltinį. Paaiškėjo, kad telefono CMOS jutiklis yra jautrus 10 000 nSv/h spinduliuotės dozėms (kaip ir prieš 10 metų), be to, programėlė spinduliuotę užfiksuoja per 4–10 min. Matavimo tikslumui įtakos turėjo oro temperatūra ir išmaniojo telefono baterijos įkrovos lygis.

Tyrimų verdiktas: nors išmanusis telefonas nėra toks tikslus kaip specialus detektorius, jis yra pakankamai naudingas, kad aptiktų spinduliuotę, kol apšvita nepasiekė pavojingo lygio. Jis taip pat gali būti naudojamas kaip asmeninis dozimetras, galintis įspėti apie aukštą jonizuojančiosios spinduliuotės lygį.

„Telefonų naudojimas radiacijai matuoti vis dar yra labiau teorinė, nei praktinė galimybė. Programėlės, kad ir kokios geros jos atrodo, negali patikimai išmatuoti jonizuojančiosios spinduliuotės lygio, nes pradeda aptikti jonizuojančiosios spinduliuotės lauką, tik tada, kai jis yra bent 100 kartų didesnis už normalų aplinkos radiologinį foną.

Gretos Skaraitienės nuotr. / BNS nuotr. /Radiacinės saugos centro Gyventojų apšvitos stebėsenos skyriaus vedėja Rima Ladygienė.

Net ir mokslininkai pripažįsta, kad telefonas gali būti panaudotas matavimams, kai neturima kitų matavimo įrenginių, tačiau telefonas gali būti naudojamas nebent jonizuojančiosios spinduliuotės pokyčiui (reikšmingam padidėjimui) fiksuoti, o ne konkrečiai spinduliuotės vertei nustatyti“, – sako Radiacinės saugos centro Gyventojų apšvitos stebėsenos skyriaus vedėja Rima Ladygienė.

Koks telefonų matavimo tikslumas?

Dauguma tyrėjų pažymi, kad viena didžiausių telefonų CMOS jutiklių problemų – didelis silpno spinduliuotės signalo ir santykinai nemažo šiluminio „triukšmo“ santykis bei ribotas dinaminis diapazonas. Todėl telefono kameros jutiklį naudojančios programėlės yra tik informacinio pobūdžio ir negali būti naudojamos kaip individualaus monitoringo, įvertinančio ir užtikrinančio radiacinę saugą, priemonė.

Pažymima, kad telefonų kamerų vaizdo jutikliai, prieš juos naudojant kaip jonizuojančiosios spinduliuotės signalizatorius, turi būti kruopščiai įvertinti, reikia tiksliai nusakyti konkrečių išmaniųjų telefonų reakciją į spinduliuotę, programėlės gebėjimą ją atskirti nuo šiluminio triukšmo, o kiekvienam jutikliui turi būti sukurta atskira kalibravimo sistema.

Telefonų kamerų vaizdo jutikliai, prieš juos naudojant kaip jonizuojančiosios spinduliuotės signalizatorius, turi būti kruopščiai įvertinti.

Tačiau, be techninių problemų, dar yra ir programėlių kūrėjų atsakomybės problema. Kaip atskirti, ar telefono programėlė iš tiesų gali matuoti jonizuojančiąją spinduliuotę? Yra daug programėlių, kurios iš tikrųjų dirba, ir yra tokių, kurios tik imituoja darbą. Užduotis nelengva, bet jei programėlė neprašo užklijuoti telefono objektyvo lipnia juosta, ji taip pat sėkmingai gali matuoti ir pieno riebumą. Tokių programėlių yra labai daug.

Radiacinės saugos centras rekomenduoja: vadovaukitės tik patikima informacija

„Ne mažiau svarbu yra tai, kad absoliuti dauguma programėlių naudotojų neturi jokio supratimo apie jonizuojančiąją spinduliuotę, jos matavimo būdus ir vienetus, negeba teisingai interpretuoti gautų rezultatų ir t. t.

Tūkstančiai programėlių vartotojų, socialiniuose tinkluose dalydamiesi savo įžvalgomis, gali „priskaldyti malkų“ tiek, kad visos valstybės komunikacinių resursų neužteks visiems išsigandusiems žmonėms nuraminti.

O kur dar visi sąmokslo teorijų mylėtojai, „jie viską slepia“ entuziastai ir melagienų skleidėjai, juk įvykus branduolinei avarijai Baltarusijos AE, Lietuvos piliečių mobiliuosiuose telefonuose įdiegtos programėlės dėl mažo telefono jutiklių jautrumo nebūtų pajėgios aptikti kiek didesnio jonizuojančiosios spinduliuotės lygio, todėl, tikėtina, dalis visuomenės neturėtų pagrindo tikėti oficialių institucijų informacija apie branduolinę avariją, jos keliamą pavojų sveikatai, ir dėl to galėtų nuspręsti nesilaikyti Sveikatos apsaugos ministerijos, kitų institucijų nurodymų, dėl slėpimosi, kalio jodido tablečių naudojimo ar pan.“, – perspėja Radiacinės saugos centro Radiacinės saugos priežiūros skyriaus vedėjas Vaidas Statkus.

Radiacinės saugos centras rekomenduoja visada vadovautis tik patikima informacija iš patikrintų šaltinių. Svarbu žinoti, kad tiksliems jonizuojančiosios spinduliuotės matavimams atlikti naudojami specialūs scintiliaciniai ir Geigerio-Miulerio skaitikliai, kurių tikslumas yra šimtus kartų didesnis, nei telefonuose esančių jutiklių, todėl jie geba išmatuoti labai nedidelį jonizuojančiosios spinduliuotės padidėjimą, viršijantį aplinkos radiologinį foną.

Scintiliaciniai detektoriai yra Lietuvos ankstyvojo perspėjimo sistemos RADIS sudedamoji dalis, todėl gyventojams reikėtų pasikliauti RADIS (Europos mastu EURDEP sistemos) teikiamais duomenimis.

Daugiau informacijos apie radiacinę saugą rasite skiltyje – Lietuvos žmonių radiacinė sauga.