Versuchsreihe zu Strahlungsarten mit dem Zählrohr

• Sr-90 (grün), Am-241, Na-22 und Ra-226 vgl. Liste der radioaktiven Präparate
• Glühstrumpf (auf keinen Fall auspacken!!!)
• Geiger Müller Zählgerät 575 46

Die Präparate waren für ein über mehrere Stunden ausgelegtes Schülerpraktikum ausgelegt. Dazu fehlt momentan definitv die Zeit.

Diese Versuchsreihe versucht in ca. 25 Minuten einen kleinen Eindruck zu vermitteln, wie man experimentiell vorgehen könnte.

Alle Experimente sind so überlegt, dass man nach Gehör vorgehen kann. Um Zahlenwerte zu bestimmen müsste man jedes Mal mindestens 1 Minute messen - diese Zeit wollte ich nicht investieren.

Insbesondere beim schnelle Experimentieren die eigene Sicherheit im Auge behalten.

Versuch 1: Nulleffekt

Ohne Präparat hört man gelegentliches Klicken ca. 1 Mal pro Sekunde erzeugt durch natürliche Radioaktivität. Dies ist die Grundrate, die man immer messen wird.

Als Beispiel für radioaktive Objekte,die vor 20 Jahren zum alltäglichen Campingausstattung gehören kann man den VERPACKTEN Glühstrumpf vor das Zählrohr halten.

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Glühstrümpfe werden mit Thoriumsalz hergestellt. Thorium 232 ist ein alpha- gamma Strahler mit hoher Halbwertzeit, der aber in einen beta-Strahler Ra 228 zerfällt. Man kann schön zeigen, dass Papier die Strahlung abschwächt, dass es sich aber nicht um einen reinen alpha Strahler handeln kann. Moderne Glühstrümpfe bestehen aus Yttriumoxid und Ceroxid und sind nicht mehr radioaktiv.

Versuch 2: Stroncium 90 - reiner beta- Strahler

Achtung: NIE IN DEN STRAHLGANG FASSEN => zweite Halterung (z.B. Stativfuss) bereithalten und immer wenn man im Strahlgang arbeiten muss das Präparat entfernen.

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• Abschirmung variieren: Sicherheitshinweis oben beachten

Papier (kaum Abschw.), dünnes Alu (deutliche Abschwächung), dickes Alu (quasi komplette Abschwächung), dünnes Blei (komplett), Plastikschälchen mit Wasser (deutliche Abschwächung -> Abklingbecken)

• Magnetfeld einsetzen:

Der Versuch kostet unter Beachtung der Sicherheitsvorschriften sehr viel Zeit, nur dann durchführen, wenn diese Zeit vorhanden ist

Mit Magnetfeld wird der eh schon relativ stark aufgefächerte Strahl noch weiter aufgefächert bzw. abgelegt. D.h. man hört kaum einen Effekt, da man ja immer nur einen Winkelausschnitt erfasst, ist die Rate so gering, dass statistische Effekte überwiegen=> man müsste jeweils mind. 1 Minute messen.

Hinzukommt, dass man um das vorgesehene Magnetfeld zu montieren, jedes Mal der Strahler komplett entnommen werden muss, so dass ein direkter Vergleich nicht möglich ist.

Versuch 3: Americum

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Bei diesem Versuch verwende ich das Präparat mit geringerer Aktivität, siehe Foto.

Wenn man den Detektor bis zu 0,5cm an das Präparat bringt, hört ein deutliches Rauschsignal, das sich mit Papier deutlich abschwächt.

Man kann zeigen, dass schon ab ca. 3cm eine annährend konstante Rate erreicht wird, die sich durch Papier nicht abschwächt=> Ablenkungen im Magnetfeld ist mir nicht gelungen.

Versuch 4: Natrium 22

Unser 30 Jahre alter Natriumstrahler mit Halbwertszeit von 2,6 Jahren zeigt eine Aktivität unter der Nullrate. Ein schönes Beispiel, um zu zeigen, wie die Präparate aufgebaut sind

Versuch 5: Ra 226

Der für Schülerversuche zugelassene Strahler kann auch so vorgeführt werden. Alle drei Strahlungsarten treten auf. Bringt meiner Meinung zu wenig Neues

Sicherheitshinweise

Auch wenn die Aktivität nur bei ca. 74kBq liegt, gilt es nicht in den Strahlengang zu fassen.

• Bild aus einem Hersteller Video
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Der Gerätesatz ist leider so konzipiert, dass man bei jeglichem Umbau geradezu in den Strahlengang greifen muss. Deshalb bei jedem Umbau zunächst das Präparat zur Seite stellen.

Der Glühstrumpf darf verpackt in der Schule verwendet werden, aber der Glühstrumpf ist KEIN bauartzulassener Stoff und ausgepackt kann nicht verhindert werden, dass alpha Strahlung inkorporiert wird. Auf keinen Fall auspacken.

Präparat nur kurzzeitig aus dem Behälter entnehmen; unmittelbar nach der Stunde das radioaktive Präparat in den Strahlenschutzschrank zurücklegen; nicht in den Strahlengang hineingreifen sowie die einschlägigen Bestimmungen des Strahlenschutzes beachten.