Mineralienatlas - Fossilienatlas
Arbeitsmittel / Means for work => Aufbewahrung, Präsentation / Presentation, Keeping => Thema gestartet von: Walpurgin am 31 Jan 17, 12:47
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Hallo Gemeinde,
Ich habe eine große Pechblendestufe in meine Sammlung bekommen und möchte diese nun in meine Vitrine verfrachten.
Nun möchte ich aber das gute Stück nicht unbedingt als Radon und Strahlungsquelle frei rumliegen lassen sondern irgendwie geschützt präsentieren.
Meine Idee war es das Teil kurzfristig in ein Glasbehälter zu packen und diesen dann in der Vitrine auszustellen.
Hat schon jemand Erfahrung damit machen können ?
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Glück auf
Ich würde mal sagen das kommt drauf an wo deine Vitrine steht, im Keller oder im Wohnzimmer und wie groß die Pechblende ist. Also im Wohnraum würde ich keine Pechblende präsentieren, aber das muss jeder für sich selbst entscheiden. Strahlen tut’s auch durch deine Glasabdeckung.
Grüße seisteff
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Der Klotz ist gute 10 x 8 cm groß und soll natürlich im Mineralienzimmer (Vitrine) ausgestellt werden.
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Bei 10x8cm Pechblende Vitrine in den Garten und mit Fernglas betrachten! :) :) :)
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Hallo Michael,
steck das Ding in eine dichte Präsentationsbox aus Acryglas mit ein paar mm Wandstärke und klebe sie mit Tape zu. Dann hast Du schon mal keine Probleme mehr mit Partikelstrahlung und Radon. Wenn Du das Ding dann nicht an vorderster Front in die Vitrine stellst, sondern eher nach hinten, sollte auch die Gamma-ODL in 50cm Abstand (z.B. an der Vitrinentür) keinen nennenswerten Beitrag zu Deiner Jahresdosis liefern. Du hältst Dich ja nicht >1000 Std/Jahr direkt vor der Vitrine auf...
Eine Möglichkeit, aussagekräftig eine Gamma-ODL zu messen sollte man aber schon haben, wenn man solche Stufen präsentiert...
Grüße Markus
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Hallo Michael,
da ich mich berufsbedingt oft mit diesem ganzen Thema auseinandersetzen muss,kann ich Dir sagen,dass Du Dir da keine Gedanken machen musst.Pechblende ist zum allergrössten Teil ein Alpha-Strahler je nach Mineralzusammensetzung.Das daraus entstehende Isotop ist Radon,welches wiederum Alpha- und je nach Isotop auch.Betastrahler ist.
Beide Strahlungsarten sind durch kurze Entfernungen und auf jeden Fall durch Glas abschirmbar.
Das gasförmige Radon hälst Du fern,indem Du das Glas abdichtest.
Alles andere ist zum größtenteil die schon oft zitierte,meist auf Unkenntnis basierende Hysterie.
MfG Tonik
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Danke für die Meinungen,
So ungefähr hatte ich mir das vorgestellt.
Glashaube auf Holzsockel und die Glasränder mit Acryl verklebt.
Ich halte euch über meine Bastelarbeit auf dem laufenden .
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... Alpha- und je nach Isotop auch Betastrahler .
Beide Strahlungsarten sind durch kurze Entfernungen und auf jeden Fall durch Glas abschirmbar.
Das gasförmige Radon hälst Du fern,indem Du das Glas abdichtest.
Alles andere ist zum größtenteil die schon oft zitierte,meist auf Unkenntnis basierende Hysterie.
Ein gasdichtes Behältnis würde Inkorporation des Radon verhindern. Soweit richtig.
Strahlenschutz durch eine Glaswand reicht nicht.
Bin kein unwissender Hysteriker - solche Bemerkungen regen mich auf -, sondern arbeite mit offenen Isotopen.
Habe meine strahlenden Mineralien genau so gelagert, wie Isotope im Labor: Plexiglasbehälter 10mm Wandstärke.
Messe aber trotzdem z.B. bei größeren Stufen von Betafit oder Uranocircit in 20-30 cm nur unwesentlich weniger als ohne Abschirmung.
Wie kommt das, wo man doch so oft lesen kann, daß α- und β-Strahlung durch Papier und Plexiglas abgehalten werden kann?
Pauschale Angaben, daß z.B. ein β-Strahler in Luft nur eine Reichweite von wenigen Zentimetern hat, sind unzutreffend.
So hat z.B. die β-Strahlung des gereinigten Isotops 32P (Energie max.: 1,71 MeV) in Luft eine Reichweite von etwa 7 Metern,
wogegen die β-Strahlung von Isotop 33P (Energie max.: 0,249 MeV) in Luft nur 50 cm hat. (Wird deswegen zum Markieren bevorzugt.)
Also spielt die Energiemenge eine Rolle.
Nun ist Pechblende kein gereinigtes Isotop mit bekannten Eckdaten, sondern ein Gemisch einer natürlichen Zerfallsreihe unbekannter Zusammensetzung,
in denen alle Strahlungsarten in unbekannter Verteilung vertreten sind. Ohne diffenzierte Messung der 3 Strahlungsarten
ist eine Aussage zur richtigen Abschirmung pauschal nach meiner Meinung nicht möglich.
Pechblende dieser Größe käme jedenfalls nie in meine Wohnzimmervitrinen...
Ist halt eine schwache Dauerberieselung und im Gegensatz zu Medikamenten gibt es für alle Arten von Strahlung keine unteren Grenzwerte.
Dazu eine Beobachtung aus dem Naturkundemuseum Berlin: Im Mineraliensaal steht in der einen Ecke eine große Vitrine mit strahlenden Museumsstufen,
diagonal in der anderen Ecke - etwa 20 m entfernt - steht der Sitzplatz für die Museumswärter.
Auf mein Nachfragen wurde mir bestätigt, daß das Absicht sei, um Dauerbestrahlung für das Personal zu minimieren.
Schließlich säßen diese dort jeden Tag.
So, wie wir im Wohnzimmer.
Mein Kommentar ist länger geworden, als beabsichtigt.
Im Forum sollten aber durchaus verschiedene Meinungen zu einem Thema vertreten sein.
Gruß
Norbert
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Als Strahlenschutzbeauftragter würde ich empfehlen, auf jeden Fall in verschiedenen Abständen mal mit einem (idealerweise geeichten) Dosisleistungsmessgerät zu messen und mit dem Background-Wert zu vergleichen.
Was steht hinter der Vitrine? Außenwand oder ein anderes, bewohntes Zimmer?
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Hallo,nun kann man das Thema bis ins unendliche treiben.Dies wurde in der Vergangenheit ja oft genug getan.Das ich hier polarisiert habe ,war mir von Anfang an klar.
Michael,natürlich kannst Du die Strahlung mit einem Dosisleistungsmesser in Deinem Aufenthalts-Bereich messen.
Da bist Du auf der sicheren Seite.
Die tatsächlich gemessenen Werte können wir gern mal am Telefon besprechen.
Tatsache ist aber,dass es immer auf die jeweilige Zusammensetzung und den Reinheitsgrad ankommt.Eine derart hochdosierte Energie im Betabereich,dass diese trotz Schirmung noch in einigen Metern Entfernung messbar ist, habe ich bei einem Stück Pechblende noch nie erlebt.Natürlich gibt es solche hochenergetischen Betastrahler,aber eben meist als Reinistotope im Laborbereich.
Es wird dazu immer unterschiedliche Meinungen geben.
Für mich als Zugführer einer Berufsfeuerwehr in einer Umweltwache ist das Thema jedenfalls erledigt.
MfG Tonik
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Hallo zusammen,
Habe meine strahlenden Mineralien genau so gelagert, wie Isotope im Labor: Plexiglasbehälter 10mm Wandstärke.
Messe aber trotzdem z.B. bei größeren Stufen von Betafit oder Uranocircit in 20-30 cm nur unwesentlich weniger als ohne Abschirmung.
Das wäre dann der experimentelle Nachweis, dass die natürlichen Zerfallsreihen keine nennenswerten Aktivitäten solch hochenergetischer ß-Strahler haben, dass daraus eine Gefährdung hinter einer Abschirmung aus Acrylglas entsteht... ;)
Wir können es aber auch gerne mal durchrechnen... Es wird glaube ich nirgends so gegensätzliche Meinungen geben, als bei diesem Thema.
Wenn Michael Angst vor radioaktiver Strahlung hätte, dann dürfte er sich solche Stufen nicht in seiner Sammlung halten. Das macht mir aber nicht den Eindruck... Respekt ja, aber keine Angst. Alles wichtige ist eigentlich gesagt. Jetzt ist Michael am Zug...
Grüße von einem, der bei Mc Donalds den Müll sortiert... ;D
Markus
P.S.: Es wäre noch wünschenswert, dass die Vitrine oder die Abschirmbox der Stufe eindeutig mit einschlägigen Warnsymbolen gekennzeichnet wird. So kann jeder Besucher für sich selbst entscheiden, ob er sich bei einer Besichtigung einem etwas höheren Strahlenfeld aussetzen will oder eben nicht...
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"Eine derart hochdosierte Energie im Betabereich,dass diese trotz Schirmung noch in einigen Metern Entfernung messbar ist, habe ich bei einem Stück Pechblende noch nie erlebt."
Meine Erfahrung:
Wenn ich Pechblende konzentriere auf 10x10x10cm, kann ich die auf Minimum 2,5 Meter messen. Welche Art von Strahlung da ankommt weiß ich nicht, aber da kommt was. Alles andere ist keine Pechblende.
Das ist meine Erfahrung.
Grüße seisteff
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Danke erst mal an alle für ihre Meinungen.
@Uwe Kolitsch Was steht hinter der Vitrine? Außenwand oder ein anderes, bewohntes Zimmer?
Das kann ich mir eigentlich aussuchen.....Küche, Aussenwand, Flur.
Gedacht war das Stück in meine Vitrinenwand (Küchenwand) auszustellen.
@etalonWenn Michael Angst vor radioaktiver Strahlung hätte, dann dürfte er sich solche Stufen nicht in seiner Sammlung halten. Das macht mir aber nicht den Eindruck... Respekt ja, aber keine Angst. Alles wichtige ist eigentlich gesagt. Jetzt ist Michael am Zug...
Angst habe ich eigentlich nicht. Bei dem Stück spielt eher der Herkunftsort eine Rolle das ich das Teil mir gerne in die Sammlung stellen würde.
Es dürfte eine der wenigen Pechblendestufen aus Annaberg/Erzgebirge sein.
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Hallo Michael,
also wenn ich mir das Bild so ansehe, dann ist das ja kein massiver Pechblendebrocken. Ich denke, da musst du Dir keine Sorgen machen, wenn Du das bisher Geschriebene beherzigst. So lange auf der anderen Seite der Wand sich niemand dauerhaft aufhält, sollte das eigentlich kein Problem sein. Sollten trotzdem Bedenken bestehen, kann ich Dir zur rückseitigen Abschirmung noch ne Tonne Blei anbieten... ;) ;)
Grüße Markus
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Gruß Markus,
Nein ist kein Massives U Erz sondern eher ein 1cm dicker Belag auf Gneis.....ich hätte mich auch gleich etwas genauer ausdrücken können ::)
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Das ist dann etwa 10x3x1cm Pechblende.
Also ich würde hier trotzdem abraten, so ein Stück im Wohnbereich zu deponieren!
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Auf welcher Grundlage basiert diese Einschätzung? Gefühl? Ich mag keine "Fakten"lage die aus Gefühlen entsteht. Ich denke es sollten Messungen gemacht werden und dann kann man entscheiden ob das Strahlungslevel einem Sorgen bereitet (auch immer an die Familie, Kinder u.a. Denken) und man das Stück doch lieber mit Bleiplatten sichert ;D .
Ich denke hier ist alles gesagt, wirklich weiterhelfen würde uns nur eine Messung. Aus Gefühlen usw. Kann man selten konstruktive Diskussionen führen wie uns häufig bewiesen wird.
Gruss Sebastian
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Hallo zusammen,
...da war Sebastian schneller. Ich schließe mich seiner Meinung vollumfänglich an! ;)
Grüße Markus
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Hallo,
Sebastian bringt es auf den Punkt. Bei der Messung aber bitte unter den gegebenen Bedingungen messen. Eine "blanke" Messung im freien ohne Schrank Türen etc. Wäre ja nicht aussagekräftig für die spätere Lagerung.
Grüße
Philipp
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Moin
Ich habe da mal eine Frage zu dem Radon, geknüpft an ein paar Überlegungen: Laut Wikipedia bilden sich aus 1 Gramm Radium pro Monat 0,64cm³ Radon. Radium steht in der Zerfallsreihe von Uran in einem Gleichgewicht von etwas 1:3.000.000, d.h. auf 1t Uran kommen 0,3g Radium und somit etwa 0,21cm³ Radon. Wenn ich jetzt mal von einer Sammlungsstufe wie der von Michael ausgehe und mit viel Wohlwollen sage, da steckt 1kg Uran drin (was natürlich völlig überzogen ist, lässt sich aber leichter rechnen), dann komme ich auf 0,00021cm³ Radon pro Monat. Wäre ich jetzt noch ein wenig wacher, könnte ich vielleicht noch die Menge in Gramm an Radon ausrechnen, aber viel wird es nicht sein. Gehen ich jetzt noch davon aus, das die Vitrine normal verschlossen ist und nur kleine schmale Spalte zum Atmosphärenaustausch vorhanden sind (jetzt kommt die Frage), muss man sich dann noch wirklich Gedanken um das Radon machen, welches evtl. noch aus der Vitrine austritt ? Hinzu kommt, das Radon222 eine Halbwertszeit von 3,8 Tagen hat und in Polonium zerfällt, welches sich als Staub absetzen sollte. Ok, die Vitrine wird dann im Laufe der Jahre langsam kontaminiert, aber besteht außerhalb wirklich nennenswerte Gefahr durch Radon ? Oder habe ich irgendwo einen Gedankenfehler, was bei der aktuellen Uhrzeit sicher nicht ganz unwahrscheinlich wäre.
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Hallo Markus,
das siehst Du völlig richtig. Auch wenn die Aktivität in einem Volumen von 2,1E-4 ccm nicht zu unterschätzen ist, verteilt sich diese nach dem Austritt ja auf ein viel größeres Volumen, so dass die evtl. inkorporierte Aktivität um ein vielfaches sinkt. Das Polonium ist als Zerfallsprodukt nicht das Problem. Die nach Rn222 folgenden Zerfallsprodukte haben alle HWZ im Minutenbereich. Interessant wird es dann erst wieder beim Pb210/Bi210 mit mehreren Jahren HWZ (bezogen auf die Kontamination der Vitrine). Aber auch das ist bei der aus der Stufe austretenden Menge Rn222 sicher vernachlässigbar. Da schmeißt der Bauer mit seinem Kunstdünger deutlich mehr K40 auf sein Feld in der Nachbarschaft...
Hinzu kommt, dass das Rn222 ja auch aus der Stufe herauskommen muss. Das Ra226 selbst ist ja im Kristrallgitter gebunden. Je nach Entstehungsort kommt das Rn222 aufgrund seiner kurzen HWZ gar nicht aus der Stufe heraus. Die dadurch abgegebene Menge an Rn222 ist also nochmals deutlich geringer. Im Vergleich zu den Rn222 Mengen, welche aus Tonnen (und großen Oberflächen) von Beton im Keller und dem darunterliegenden Gestein ausdiffundieren ist solch eine Stufe sicher vernachlässigbar. Zumal bewohnte Räume sicher häufiger gelüftet werden als ein Keller...
Just my 2 Cents...
Grüße Markus
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Moin ... Markus (jetzt kommen ich mir etwas wie bei einem Selbstgespräch vor :D )
Ah, also habe ich mir das schon richtig gedacht. Ich habe nämlich auch einige uranhaltige Stufen in einer meiner Vitrinen stehen (die ganz in der äußersten Ecke des Raumes steht, beides Außenwände) und keinerlei Vorkehrungen in Punkto Radonausgasungen getroffen, genau wegen dieser Überlegungen. Nebenbei habe ich hier immer den Gammascout auf meinem Schreibtisch liegen und kann die Stufen in der Vitrine nicht aus dem Hintergrund rausmessen. Erst ab einer Entfernung von gut 2 Metern merkt man einen leichten Anstieg, bei einem Meter Abstand hat man eine deutliche Strahlung von der Vitrine.
Spannend finde ich in dem Zusammenhang eine Pechblendestufe aus Pribram, die ich vor nicht allzu langer Zeit bei ebay an Land gezogen habe: Neben dem Gammascout habe ich noch den RAM2, eine Halbleiterdetektor russischer Bauart aus ehemaligen NVA-Beständen. Sehr empfindlich das Teil und kann die drei Strahlungsarten energiedispersiv trennen. Ich war überrascht, als ich die Pechblendestufe testhalber unter dem Detektor liegen hatte und im Alphameßbereich quasi eine Nullmessung hatte (5 - 10 Counts in 60 Sekunden). Fand ich schon merkwürdig und dachte an Betrug in Bezug auf die Pechblende. Aber dann viel mir ein, das die Alphastrahlung von Uran238 nur rund 6cm Reichweite in der Luft hat - und der Detektor war deutlich weiter als 6cm von dem Pechblendestück entfernt. Bei nur noch 5cm Abstand donnert er dann auch ganz ordentlich los - doch kein Betrug ;).
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Hallo Markus (das Selbstgespräch geht weiter... ;)),
Erst ab einer Entfernung von gut 2 Metern merkt man einen leichten Anstieg, bei einem Meter Abstand hat man eine deutliche Strahlung von der Vitrine.
Dann wäre es mal ganz sinnvoll, eine ODL vor der Vitrine zu ermitteln. Das ließe eine Abschätzung des Gefährdungspotentials zu (eine richtige Messung vorausgesetzt). Grundsätzlich finde ich es schon sinnvoll, radioaktive Stufen allein wegen der Bröselei auch innerhalb der Vitrine in Präsentationsdöschen zu verpacken. Eine Vitrine wird doch dann und wann mal geöffnet (vielleicht auch von Kindern/Enkelkindern in neugierigem Tatendrang?). Damit beseitigst Du dann auch ein nicht in nennenswertem Maße vorhandenes Radonproblem.
Neben dem Gammascout habe ich noch den RAM2, eine Halbleiterdetektor russischer Bauart aus ehemaligen NVA-Beständen
Dieses Messgerät kenne ich nicht, wundere mich aber darüber:
...und kann die drei Strahlungsarten energiedispersiv trennen
Das kann ich für Alpha- und Beta/Gamma-Strahlung nachvollziehen, aber wie trennt es Beta-/Gamma-Strahlung? ???
Das ist messtechnisch innerhalb des Detektors nicht möglich...
...im Alphameßbereich quasi eine Nullmessung hatte (5 - 10 Counts in 60 Sekunden).
Das ist für den reinen Alphabereich schon verdammt viel als Nullmessung!! Da sollten eigentlich nur alle paar (zig) Minuten statistische Zählereignisse stattfinden. Solch eine hohe Nullzählrate im Alphabereich weist entweder auf eine Kontamination hin (Zählrohr und/oder Untergrund), oder auf einen Defekt des Messgerätes... :-\
Grüße Markus
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Moin Markus
Ich gebe zu, die Nullmessung im Alphabereich habe ich aus dem Gedächtnis angegeben, den tatsächlichen Wert kann ich nicht mehr sagen. Ich weiß nur noch, das es nicht Null war aber auch nicht sehr viel (maximal 10 Counts). Da der Abstand zur Probe jedoch auch nicht mehr als 10cm betragen hat, kann es durchaus sein, das z.B. ein paar verirrte Thoriumatome gemessen wurden. Ich müsste die Messung nochmal wiederholen, um bessere Werte zu liefern.
HIER (http://www.greenradio.de/b_geig.htm) mal eine paar Infos zum RAM 2 (oder RAM II), musst ein bisserl runterscrollen. Der Mensch schreibt zwar bei der Messung nur Alpha und Beta, auf einem Foto kann man jedoch unschwer erkennen, das er auch Gamma messen kann. Wie genau er misst, kann ich Dir auch nicht sagen, ich vermute mal, er wird Alpha und Beta energiedispersiv und Beta und Gamma "mechanisch" trennen, da das Gerät noch eine Blende hat, die je nach Messung automatisch betätigt wird. Danach läuft - wahrscheinlich - noch einen Vergleichsmessung über den gleichen Zeitraum. Wenn ich Gamma messe, schließt sich die Blende sofort, bei Beta ist sie erst offen und schließt nach einer Minute und dann sieht man, das er von dem vorherigen Wert abzieht. Nach einer weiteren Minute ist dann die Messung beendet. Bei Alpha bleibt die Blende die ganze Zeit offen (meine ich jedenfalls, ist schon wieder ein paar Tage her, das ich das Teil laufen hatte). Das Ding ist auch nicht mehr unbedingt handlich, mit seinen 26 kg, aber immerhin Halbleiterdetektor. Ich will immer nochmal einen zweiten an Land ziehen und mal versuchen, die russische Sparanzeige durch etwas moderneres zu ersetzen. Ich schlachte bzw. schraube allerdings nur ungerne an Sachen rum, die ich nur einmal liegen habe. Leider ist der Preis für das Teil durch die Decke gegangen. Ich hab den noch für 50 DM bekommen - - - ein Preis der mich jetzt fast weinen lässt, der ist nämlich nicht schlecht und wie gesagt, sehr empfindlich.
Was meine Vitrine betrifft, so bin ich mit meiner derzeitigen Lösung ganz zufrieden. Die Kinder gehen dort nicht ran (wirklich nicht, (noch) hören sie auf Papa) und ich habe - wie wahrscheinlich jeder hier - massive Stellplatzprobleme, so das zusätzlich Überdosen einfach zu viel Platz rauben würden. Einzig wenn ich einen ganzen Boden in ein geschlossenes Abteil umwandeln würde, das wäre vielleicht eine Lösung (oben und unten die Holzböden und von vorne eine Plexiglasscheibe vorgeschraubt). Mal sehen, falls mir die Kleinen wirklich mal zu neugierig werden sollten, mache ich das vielleicht. Derzeit öffne ich die Vitrine vielleicht ein bis zweimal im Jahr, da lohnt der Aufwand nicht.
EDIT: Mir fällt gerade ein, das ich ja auch schon hier im Forum ein paar Bilder vom RAM II gepostet habe, inklusive des Detektors. Guckst Du HIER (https://www.mineralienatlas.de/forum/index.php/topic,29631.0.html) (scrollen nicht vergessen ;) )!
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Mich würde mal interessieren was da jetzt draus geworden ist!
Grüße seisteff
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Ich habe das gute Stück erst mal im Keller deponiert bis ich eine vernünftige Präsentationsmöglichkeit gefunden habe.
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Hallo Leute,
das Thema Lagerung und Umgang mit Uranhaltigen Mineralien ist eh immer so eine Sache.
Im Endeffekt muss jeder für sich entscheiden, wie er damit umgeht.
Fakt ist doch, das man sich mit der Materie auseinandersetzen und dann seine eigenen Schlüsse daraus ziehen sollte.
Ein gesunder Respekt ohne Angst, ist immer besser als sinnlose Hyterie.
Und vergesst nicht, das nicht nur die Menge des Minerals entscheidend ist.
Ich hab kürzlich Pechblendestufen gefunden, welche nur relativ dünne Belege haben und trotzdem mit 30000 Imp/Min abgehen. Direkt auf der Stufe gemessen mit einem SBM 20. Das macht umgerechnet 172,5 Mikro Sievert !
Eine andere kleine aber massive Pechblendestufe ca. 1,5mm³ kommt gerademal mit 24000 imp/Min daher (138 Mikro Sievert)!
Obwohl die zweite Stufe massiv und schwer ist, ist die Strahlung im Vergleich nicht so hart wie die erste Stufe, wo mit Sicherheit viel weniger "Material" vorhanden ist.
Beide Stufe sind übrigens vom selben Fundort (371 bei Schlema/Sachsen)und lagern nicht im Wohnzimmer.
Ich hab auch die Erfahrung gemacht, das relativ reine, massige Pechblende zwar stark strahlt, wie auch zu erwarten ist, aber Pechblende welche mit anderen Mieneralien wie Sulfiden oder ähnlichem zusmman vorkommt, meißtens viel aktiver auf kleinerer Fläche ist.
Ob das nur Zufall ist oder normal, kann ich nicht sagen.
Bis dann
Grüße aus Sachsen Anhalt
Roadrunner
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Hallo,
Geigerzähler sind gute Geräte um schnell einzuschätzen ob eine Probe stark stahlt oder nicht. Die Dosisleistungsangaben sind bei natürlichen Proben (nicht Cs137) meist viel zu hoch, vor allem bei beta-empfindlichen Zählrohren wie das SMB-20.
Eine Vergleichsmessung von zwei Geigerzählern, einem Szintillationszähler und einem (winzigen) Germanium-Halbleiter-Detektor, mit einem 4cm Gummit von Girnitz im Abstand von 10cm, umgerechnet auf Mikro-Sievert pro Stunde:
ca. 8 μSv/h FAG FH 40F2 (nur Gamma)
ca. 40 μSv/h S.E.I. Radiation Alert Inspector (Alpha,Beta,Gamma)
3,6 μSv/h Ludlum Model 12S (nur Gamma)
4,4 μSv/h KSMG 1/1 M (nur Gamma, Messzeit 1 Stunde)
Die Geräte sind nicht aktuell kalibriert, geschweige den geeicht.
Bei dünnen Schichten kommt, durch die geringere Eigenabsorption, mehr Betastrahlung zum Detektor und der Effekt der zu hohen Dosisleistung verstärkt sich dadurch. Da Betastrahlung gut Schirmbar ist und selbst in Luft nicht allzu weit kommt, macht es Sinn diese bei der Messung nicht zu berücksichtigen.
Damit will ich auf keinen Fall sagen, dass die Messungen mit einen Geigerzähler nutzlos sind, es ist aber interessant zu wissen, in welchem Rahmen die Messungen, allein durch die Art des Gerätes voneinander abweichen. Bei einem Geigerzähler geht die Energie der Einzelimpulse nicht in die Messung ein, er löst mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit aus oder eben nicht. Es ist ihm übertragen egal ob ihn ein Tischtennisball oder eine Wassermelone trifft, deshalb müssen, zumindest für exakte Messungen, die Art des Strahlers und die Probengeometrie bekannt sein.
Bei Mineralien ändert eine um vielleicht Faktor 5 zu hohe Dosisleistung auch nichts daran, dass die Stufe mit entsprechender Sorgfalt behandelt, beschriftet und verwahrt werden sollte.
Wichtiger als die Dosisleistung ist meiner Meinung die Frage, ist das Stück kontaminierend oder nicht. Gerade da liegt die Stärke der Geigerzähler, indem man schnell eventuell kontaminierendes Material erkennen kann.
In diesem Sinne, fröhliches Messen,
Josef
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Im Vergleich mit massiver Pechblende treten vermeintlich höhere Dosisleistungen der Alpha- und Betastrahlen auch gern bei Sekundärmineralen mit kleinen Pusteln oder winzigen xx/Nadeln auf (mehr Oberfläche), die laut Formel prozentual weniger Uran tragen. Da kommt noch die größere Oberfläche hinzu.
Man kann sich auch mal den Spaß machen, eine Metallplatte vor das Zählrohr zu packen. Dann "brechen" die angezeigten Werte massiv ein. Passiert bei massiven Stufen natürlich auch aber da ist das Verhältnis Dosis ohne Metall/Dosis mit Metall im Vergleich deutlich kleiner.
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Hallo zusammen,
ich möchte gerne noch einige Anmerkungen zu dem einen oder anderen Geschriebenen machen:
Geigerzähler sind gute Geräte um schnell einzuschätzen ob eine Probe stark stahlt oder nicht.
Dazu müsste man erst mal definieren, was denn eine "starke" Strahlung ist. Weiterhin ist das sehr von der Bauart des Zählrohrs abhängig, welche Strahlungsintensitäten damit ausreichend gut gemessen werden können.
Die Dosisleistungsangaben sind bei natürlichen Proben (nicht Cs137) meist viel zu hoch, vor allem bei beta-empfindlichen Zählrohren wie das SMB-20.
Das stimmt sicher für die meisten Messgeräte. Professionelle Dosisleistungsmessgeräte haben aber ein energielinearisiertes Zählrohr, welches einen gewissen Energiebereich abdeckt, und für den es auch gültige Werte liefert.
Bei dünnen Schichten kommt, durch die geringere Eigenabsorption, mehr Betastrahlung zum Detektor und der Effekt der zu hohen Dosisleistung verstärkt sich dadurch.
Wieso sollte das so sein? Es stimmt zwar, dass Betateilchen aus tieferen Schichten zunehmend abgeschirmt werden, allerdings emittiert das Stück bei gleicher Material- und Dichtezusammensetzung in beiden Fällen aus gleichen Schichttiefen gleich viele Teilchen (bei ausreichender Statistik). Das heißt also umgekehrt, dass bei sehr dünnen Belägen durchaus weniger Teilchen emittiert werden können, als bei massiven Schichtdicken.
Da Betastrahlung gut Schirmbar ist und selbst in Luft nicht allzu weit kommt, macht es Sinn diese bei der Messung nicht zu berücksichtigen.
Dem stimme ich voll zu!
Damit will ich auf keinen Fall sagen, dass die Messungen mit einen Geigerzähler nutzlos sind, es ist aber interessant zu wissen, in welchem Rahmen die Messungen, allein durch die Art des Gerätes voneinander abweichen.
Zumindest professionelle Dosisleistungsmessgeräte sind für Messungen in einem homogenen Stahlenfeld kalibriert, da sie nur dann mit unterschiedlichen Detektoren vergleichbare Messergebnisse liefern. Das ist in fast 100% der Fälle bei Messungen in der Mineralogie nicht gegeben, so dass Detektorart und -geometrie sehr starken Einfluss auf das Messergebnis haben, und zu teilweise extremen Überschätzungen von Messergebnissen führen.
Bei einem Geigerzähler geht die Energie der Einzelimpulse nicht in die Messung ein, er löst mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit aus oder eben nicht.
Doch, das tut sie (zumindest sehr ausgeprägt für Photonen). Mit selbiger steigt oder fällt nämlich die Wechselwirkungswahrscheinlichkeit. Allerdings ist eine energiespezifische Messung mit diesem Detektortyp nicht möglich.
Es ist ihm übertragen egal ob ihn ein Tischtennisball oder eine Wassermelone trifft, deshalb müssen, zumindest für exakte Messungen, die Art des Strahlers und die Probengeometrie bekannt sein.
Das reicht noch nicht ganz, denn es muss für die bekannte Strahlenart und Messgeometrie vor allem eine bekannte Efficiency für das Messgerät vorliegen, um die physikalischen Unzulänglichkeiten von selbigem kompensieren zu können.
Gerade da liegt die Stärke der Geigerzähler, indem man schnell eventuell kontaminierendes Material erkennen kann.
Wie erkennt das denn der Geigerzähler? ;) >:D
Im Vergleich mit massiver Pechblende treten vermeintlich höhere Dosisleistungen der Alpha- und Betastrahlen auch gern bei Sekundärmineralen mit kleinen Pusteln oder winzigen xx/Nadeln auf (mehr Oberfläche), die laut Formel prozentual weniger Uran tragen. Da kommt noch die größere Oberfläche hinzu.
Da bin ich ganz bei Josef. Aufgrund ihrer guten Abschirmbarkeit ist es in den seltensten Fällen notwendig und sinnvoll eine Beta-Dl (Alpha-Dl sowieso nicht) zu messen. Davon abgesehen ist eine richtige Messung sehr viel geometrieabhängiger als eine Gamma-Dl Messung und daher recht aufwändig... Ob da der Flächenzuwachs bei entsprechender Rauigkeit tatsächlich einen messbaren Einfluss hat, sei mal dahin gestellt.
Man kann sich auch mal den Spaß machen, eine Metallplatte vor das Zählrohr zu packen. Dann "brechen" die angezeigten Werte massiv ein. Passiert bei massiven Stufen natürlich auch aber da ist das Verhältnis Dosis ohne Metall/Dosis mit Metall im Vergleich deutlich kleiner.
Das hängt sehr vom Verhältnis der emittierten Strahlenarten und ihrem Energiespektrum ab. Zwangsläufig führt eine Abschirmung (egal ob durch das Mineral selbst, oder durch eine Metallplatte) zu einer Aufhärtung des Energiespektrums der Gammastrahlung, bzw. zur zunehmenden Abschirmung der Teilchenstrahlung. Dass sich eine weitere Abschirmung nach bereits erfolgter Aufhärtung nicht mehr so drastisch auswirkt, wie ohne vorherige Aufhärtung ist nur eine logische Konsequenz daraus (vor allem dann, wenn durch die vorher gehende Aufhärtung schon jegliche Teilchenstrahlung abgeschirmt wurde).
Eine andere kleine aber massive Pechblendestufe ca. 1,5mm³ kommt gerademal mit 24000 imp/Min daher (138 Mikro Sievert)!
Das halte ich für das angegebene Volumen für extrem sportlich! ;) :-\
Grüße Markus
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Hallo Leute,
mir ist völlig bewusst, das die einfachen Messungen mit einem, noch dazu ungeeichtem, SBM 20 Zählrohr nicht als Maß aler Dinge anzusehen sind. Als Vergleich an sich reicht das Zählrohr meiner Meinung nach aber völlig aus.
Da das Zählrohr konstruktiv nur Gamma und harte Beta messen kann, wird natürlich auch nur ein Teil der gesamten Strahlung gemessen. Alpha und "weiche" Beta bleiben völlig außen vor.
Beide Messungen hab ich direkt neben den Stufen gemacht. In ca. einem Meter Abstand ist keine nennenswert erhöhte Strahlung messbar. Als ich vor zwei Monaten das erste mal gesucht habe hatte ich allerdings auch in einem Meter Abstand durch eine Metallkiste immer noch leicht erhöhte Messwerte (na ja bei fast 10 Kg uranhaltigem Gestein auch sicher kein Wunder :o)!
Diesmal hab ich es nicht so übertrieben, weniger aber qualitativ bessere Stücke.
Ich hab mal irgendwo gelesen, das im Verlauf der Zerfallskette erstens irgendwann ein Gleichgewicht innerhalb der Pechblende eintritt und zweitens die anfallenden Isotope je nach Beschaffenheit und Menge teilweise viel stärker gerade im Gammabereich strehlen als Uran an sich.
Ist das Gleichgewicht irgendwann erreicht, soll die Strahlung im Vergleich nicht ganz so hart sein.
Zitat aus Bergbau in Sachsen Band 14 "Geologie und Uranbergbau im Revier Schlema-Alberode"
"Bergbaulich von wesentlicher Bedeutung waren insbesondere die uranführenden Karbonatgänge der spätvaristischen kku-Formation sowie der postvaristischen mgu- und biconi-Formation.
Dabei stellen die Quarz-Calcit-Pechblende-Gänge der kku-Formation mit einem Pechblende-Alter von ca. 275 Mio. Jahren die primären Uranerzgänge der Lagerstätte dar.
Die Dolomit-Pechblende-Gänge der mgu-Formation und die Arsenid-Gänge der biconi-Formation sind überwiegend teleskopierte kku-Gänge und enthalten neben neu gebildeter umgelagerter Pechblende korrodierte Relikte und Bruchstücke der primären kku-Mineralisation.
Ich denke mal letzteres erklärt die höheren Messwerte bei Pechblende in Anwesenheit von Sulfiden bei viel kleinerer Masse als die massive Pechblende.
Da man ja nur auf der Halde sammeln kann, weiß man teilweise nicht genau aus welcher Zeit und Entstehungsepoche die Stufe stammt, gerade wenn kaum oder keine Matrix vorhanden ist, welche auf die Formation hinweist.
Somit kann man dort Stufen finden, welche bei viel weniger Masse höhere Messwerte abliefern als andere Stufen. Zumindest waren das meine bisherigen Beobachtungen.
Bis dann
Roadrunner
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"Bergbaulich von wesentlicher Bedeutung waren insbesondere die uranführenden Karbonatgänge der spätvaristischen kku-Formation sowie der postvaristischen mgu- und biconi-Formation.
Dabei stellen die Quarz-Calcit-Pechblende-Gänge der kku-Formation mit einem Pechblende-Alter von ca. 275 Mio. Jahren die primären Uranerzgänge der Lagerstätte dar.
Die Dolomit-Pechblende-Gänge der mgu-Formation und die Arsenid-Gänge der biconi-Formation sind überwiegend teleskopierte kku-Gänge und enthalten neben neu gebildeter umgelagerter Pechblende korrodierte Relikte und Bruchstücke der primären kku-Mineralisation.
Das dürfte aber auf alle hydrothermal Lagerstätten des Erzgebirges zutreffen, oder ?
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Natürlich. Uran ist sehr Redoxsensitiv und demenstprechend immer wieder umgelagert.
Gruss Sebastian
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Hallo,
du meinst bestimmt das Säkulare Gleichgewicht https://de.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4kulares_Gleichgewicht (https://de.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4kulares_Gleichgewicht).
http://www.wise-uranium.org/rccu.html (http://www.wise-uranium.org/rccu.html)
ist ein Rechner zum Zerfall der Isotope und Tochterisotope. Nach 200ka bis 1Ma ist das Gleichgewicht errreicht und endet bei ca 1E9a.
Umlagerungen können passieren, aber das Gleichgewicht stellt sich geologisch schnell ein. Die Aktivität inkl der Töchter ist um einen deutlichen Faktor >5 höher als bei reinem Uran.
LG
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Natürlich. Uran ist sehr Redoxsensitiv und demenstprechend immer wieder umgelagert.
Gruss Sebastian
Und wird somit immer wieder angereichert und quasi gereinigt, oder?
Übrig bleiben Bereiche mit ebenfalls angereicherten, sagen wir mal "Fremdisotopen" aus der Zerfallskette und somit anderem oder höherem Strahlungslevel. Oder sehe ich das falsch?
Bis dann
Roadrunner
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Ja so könnte man es nennen. Ein großes Problem bei der Datierung der Erzgänge. Ich denke trotzdem nicht das dein Ansatz großen Einfluss hat.
Gruß Sebastian
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Ja so könnte man es nennen. Ein großes Problem bei der Datierung der Erzgänge. Ich denke trotzdem nicht das dein Ansatz großen Einfluss hat.
Gruß Sebastian
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War ja auch nur ein Gedankenspiel um das Phenomen der manchmal höheren Dosis bei kleinen Stufen zu erkären. Im Endeffekt weiß man ja nie genau wieviel und vor allem was dort an Strahlenden Isotopen wirklich drin ist.
Deshalb ist zumindest ein einfacher Zähler immer angebracht um wenigstens eine Ahnung von der Intensität der Stufe zu bekommen.
Bis dann
Roadrunner
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Hallo Leute,
nochmal: Nach 500.000 bis 1.000.000 Jahren ist das Gleichgewicht der Isotope erreicht - umgelagert wie es will! Und bleibt konstant bis >1.000.000.000 Jahre
LG
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Ist ja gut ich hab es verstanden :).
Ich werfe nur nochmal ein, das der Umlagerungsprozess teilweise auch bis in jüngste Zeit fortbestand und nicht vor 1 Mio Jahren aufhörte, gerade bei der Lagerstätte Schlema-Alberoda.
Dank uns Menschen ist es nun damit erst einmal vorbei, da wir das Zeug nahezu komplett abgebaut haben. Nun lagert sich der klägliche Rest in unseren künstlichen Lagerstätten(Halden) um. Die Nachwelt soll ja auch noch etwas davon haben oder sehe ich das falsch?
Bis dann
Roadrunner
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Hallo Markus,
schön, dass Du als Fachmann Dir die Zeit nimmst hier zu schreiben.
Arbeiten professionelle Dosisleisungsmessgeräte wirklich im Geiger-Müller Bereich oder doch im Proportionalbereich? Ich stelle es mir sehr schwierig vor ein Geiger-Müller-Zählrohr energieliniar zu bekommen, die Möglichkeiten dazu sind denke ich sehr begrenzt. Schirmung, Messvolumen und Dichte/Art des Zählgases, eventuell noch Materialien die gewollt Sekundärstrahlung erzeugen? Aber warum ein System derart verbiegen, wenn es doch Detektoren gibt, die das mit viel weniger Aufwand schaffen? Robustheit? Günstiger zu bauen?
Zumindest der FAG FH40 F2 wahr bis vor ein paar Jahren Eichbar, der Ludlum wurde 2006 von offizieller Stelle mit Ra226 kalibriert, trotzdem halte ich den Messwert des FH40 außerhalb der in der Bedienungsanleitung angegebenen +/-30%. Vielleicht sind die Geräte einfach zu alt, eine Vergleichsmessung schadet aber nicht.
Bei dünnen Schichten kommt, durch die geringere Eigenabsorption, mehr Betastrahlung zum Detektor und der Effekt der zu hohen Dosisleistung verstärkt sich dadurch.
Wieso sollte das so sein? Es stimmt zwar, dass Betateilchen aus tieferen Schichten zunehmend abgeschirmt werden, allerdings emittiert das Stück bei gleicher Material- und Dichtezusammensetzung in beiden Fällen aus gleichen Schichttiefen gleich viele Teilchen (bei ausreichender Statistik). Das heißt also umgekehrt, dass bei sehr dünnen Belägen durchaus weniger Teilchen emittiert werden können, als bei massiven Schichtdicken.
Bei gleicher Menge/Dichte kommen aus einer kompakteren Probe natürlich weniger Teilchen und Photonen. Die Eigenabsorption ist aber auch Energieabhängig und somit ändert sich das Verhältniss von gut schirmbaren Teilchen zu Photonen und auch das Verhältniss von energieärmeren zu höher energetischen Photonen. Bei einer kompakteren Probe fehlen daher vor allem die besser schirmbaren Anteile.
Gerade da liegt die Stärke der Geigerzähler, indem man schnell eventuell kontaminierendes Material erkennen kann.
Wie erkennt das denn der Geigerzähler? ;) >:D
Nein, dazu bräuchte er noch einen Radiometer - und erkennt es dennoch nicht. ;)
Eine andere kleine aber massive Pechblendestufe ca. 1,5mm³ kommt gerademal mit 24000 imp/Min daher (138 Mikro Sievert)!
Das halte ich für das angegebene Volumen für extrem sportlich! ;) :-\
Ein heißes Teilchen! - cm³
Grüße Josef
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Hallo Josef,
Arbeiten professionelle Dosisleisungsmessgeräte wirklich im Geiger-Müller Bereich oder doch im Proportionalbereich? Ich stelle es mir sehr schwierig vor ein Geiger-Müller-Zählrohr energieliniar zu bekommen, die Möglichkeiten dazu sind denke ich sehr begrenzt. Schirmung, Messvolumen und Dichte/Art des Zählgases, eventuell noch Materialien die gewollt Sekundärstrahlung erzeugen? Aber warum ein System derart verbiegen, wenn es doch Detektoren gibt, die das mit viel weniger Aufwand schaffen? Robustheit? Günstiger zu bauen?
Ja, die arbeiten wirklich im Geiger-Müller-Bereich, also als Auslösezählrohr. Die Energielinearisierung wird zum Teil durch die Bauform und verwendeten Materialien bei der Zählrohrherstellung, aber hauptsächlich in Form von Filtern aus verschiedenen Materialien (Hartpapier, Zinn, Alu, Blei, Kunststoff) und deren räumliche Anordnung um das Zählrohr erreicht. Dabei wird sich quasi der Vorgang zu nutze gemacht, dass für gewisse Bereiche des Zählrohres eine partielle Aufhärtung der Strahlung stattfindet. Das so hin zu bekommen, dass sich daraus eine Linearisierung der Energiekennlinie des Zählrohres ergibt, ist quasi die Hauptentwicklungsarbeit eines Gamma-Dl-Messgeräteherstellers und das, was professionelle Messgeräte so teuer macht. Ich habe hier irgend wann mal ein paar Sätze zu diesem Thema zusammen geschrieben. Dort sind auch Vergleichskurven eines Zählrohrs mit und ohne energielinearisierende Filterung zu sehen (guck mal im MA-Lexikon nach).
Welche Detektoren haben denn eine gleiche Efficiency über einen vergleichbar großen Energiebereich? Ich kenne da keinen. Zusätzlich ist es natürlich so, dass ein GMZ natürlich relativ einfach herzustellen ist, und gegenüber anderen Detektorarten sehr robust gegenüber mechanischen und thermischen Einflüssen ist, sowie recht kostengünstig in der Herstellung und der zum Betrieb notwendigen Elektronik ist.
Zumindest der FAG FH40 F2 wahr bis vor ein paar Jahren Eichbar, der Ludlum wurde 2006 von offizieller Stelle mit Ra226 kalibriert, trotzdem halte ich den Messwert des FH40 außerhalb der in der Bedienungsanleitung angegebenen +/-30%. Vielleicht sind die Geräte einfach zu alt, eine Vergleichsmessung schadet aber nicht.
Naja, eine Eichfähigkeit sagt ja erst mal noch nichts über den Energiebereich aus, den dieses Messgerät dann abdeckt. Ich kann jedes Zählrohr mit z.B. Cs-137 bei 662keV kalibrieren. Dann stimmt der angezeigte Wert des Messinstruments aber auch nur, wenn die gemessene (Gamma-)Strahlung ausschließlich von Cs-137 kommt. Da in den natürlichen Zerfallsreihen aber allerlei Nuklide mit vielen (wenn auch meist schwachen) Gammaenergien vorhanden sind, wäre ein solch kalibriertes Gerät nicht in der Lage, einen realistischen Messwert anzuzeigen, da ja eine andere Efficiency hinterlegt ist.
Zitat
Bei dünnen Schichten kommt, durch die geringere Eigenabsorption, mehr Betastrahlung zum Detektor und der Effekt der zu hohen Dosisleistung verstärkt sich dadurch.
Zitat
Wieso sollte das so sein? Es stimmt zwar, dass Betateilchen aus tieferen Schichten zunehmend abgeschirmt werden, allerdings emittiert das Stück bei gleicher Material- und Dichtezusammensetzung in beiden Fällen aus gleichen Schichttiefen gleich viele Teilchen (bei ausreichender Statistik). Das heißt also umgekehrt, dass bei sehr dünnen Belägen durchaus weniger Teilchen emittiert werden können, als bei massiven Schichtdicken.
Bei gleicher Menge/Dichte kommen aus einer kompakteren Probe natürlich weniger Teilchen und Photonen. Die Eigenabsorption ist aber auch Energieabhängig und somit ändert sich das Verhältniss von gut schirmbaren Teilchen zu Photonen und auch das Verhältniss von energieärmeren zu höher energetischen Photonen. Bei einer kompakteren Probe fehlen daher vor allem die besser schirmbaren Anteile.
Nein, es ist genau anders herum. Nehmen wir mal an, Du hast bei gleicher Fläche einmal eine Schichtdicke von 1mm und einmal eine Schichtdicke von 3mm aus gleichem Material und Dichte, dann detektieren wir bei gleicher Messanordnung sagen wir bei der 1mm-Schicht 100cps. Diese 100cps kommen aber auch aus dem ersten mm der eigentlich 3mm messenden Schicht. Allerdings kommen hier noch aus den restlichen zwei mm ja auch Teilchen/Photonen, natürlich entsprechend abgeschwächt und aufgehärtet, aber es werden trotzdem mehr Ereignisse detektiert als nur bei der 1mm dicken Schicht.
nochmal: Nach 500.000 bis 1.000.000 Jahren ist das Gleichgewicht der Isotope erreicht - umgelagert wie es will! Und bleibt konstant bis >1.000.000.000 Jahre
Naja, das ist so nicht ganz richtig. Da es sich bei den Zerfallsreihen um unterschiedliche Elemente handelt, haben diese auch unterschiedliche chemische Eigenschaften. Daher ist es bei entsprechenden Umweltbedingungen schon möglich, dass manche der Tochternuklide (oder Mutternuklide) herausgelöst werden oder angereichert werden. Damit ist das radiologische Gleichgewicht gestört. Das ist auch nach einer Umlagerung der Fall. Das radiologische Gleichgewicht bleibt, einmal erreicht und nicht chemisch gestört, konstant, bis von dem Mutternuklid nichts mehr übrig ist (das wäre bei den primordialen Zerfallsreihen deutlich länger als 1 Ga, sonst würden wir diese Elemente heute nicht mehr in der Natur finden). Daher funktioniert das mit dem radiologischen Gleichgewicht auch nur, wenn die HWZ von Mutter- und Tochternuklid deutlich unterschiedlich sind. Sonst ist die Zeitspanne, bis ein radiologisches Gleichgewicht sich einstellen kann zu lange bevor sich alle Kerne des Mutternuklids umgewandelt haben...
Grüße Markus
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nochmal: Nach 500.000 bis 1.000.000 Jahren ist das Gleichgewicht der Isotope erreicht - umgelagert wie es will! Und bleibt konstant bis >1.000.000.000 Jahre
Naja, das ist so nicht ganz richtig. Da es sich bei den Zerfallsreihen um unterschiedliche Elemente handelt, haben diese auch unterschiedliche chemische Eigenschaften. Daher ist es bei entsprechenden Umweltbedingungen schon möglich, dass manche der Tochternuklide (oder Mutternuklide) herausgelöst werden oder angereichert werden. Damit ist das radiologische Gleichgewicht gestört. Das ist auch nach einer Umlagerung der Fall. Das radiologische Gleichgewicht bleibt, einmal erreicht und nicht chemisch gestört, konstant, bis von dem Mutternuklid nichts mehr übrig ist (das wäre bei den primordialen Zerfallsreihen deutlich länger als 1 Ga, sonst würden wir diese Elemente heute nicht mehr in der Natur finden). Daher funktioniert das mit dem radiologischen Gleichgewicht auch nur, wenn die HWZ von Mutter- und Tochternuklid deutlich unterschiedlich sind. Sonst ist die Zeitspanne, bis ein radiologisches Gleichgewicht sich einstellen kann zu lange bevor sich alle Kerne des Mutternuklids umgewandelt haben...
Hallo Markus,
So eine Diskussion gab es schon mal auf Wikipedia.
https://de.wikipedia.org/wiki/Wikipedia_Diskussion:WikiProjekt_Minerale#Angaben_zur_Radioaktivit.C3.A4t (https://de.wikipedia.org/wiki/Wikipedia_Diskussion:WikiProjekt_Minerale#Angaben_zur_Radioaktivit.C3.A4t)
leicht andere Nuancen, aber ähnlich :-)
Schaut man sich die Uran-238 Reihe an, die eine deutlich höhere Aktivität als die U235-Reihe hat, kommt man auf folgende Tabelle
(ich hatte mir mal die Mühe gemacht, die Mengen und Aktivitäten von Natururan durchzurechnen :-9 )
die letzten langen Halbwertszeiten liegen beim U234. Alles andere liegt bei unter 1602Jahren (Radium 226). Daher sind die Tochtermengen schnell im Gleichgewicht und in der Menge sehr gering.
Lg
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Hallo Fabian,
ich habe jetzt nicht die ganze Diskussion durchgelesen, daher weiß ich nicht, wie sie aus ging. Möchte aber gerne mein Verständnis der Dinge darlegen.
Deine Tabelle ist sicher richtig, und dass sich ein radiologisches Gleichgewicht relativ schnell einstellt, wenn die HWZ sehr auseinander liegen auch. Aber grundsätzlich ist ja so, dass im radiologischen Gleichgewicht befindliche Systeme mit der Aktivität des Mutternuklids (mit der längsten HWZ) zerfallen. Es können ja nicht mehr Tochternuklide zerfallen, als nachgebildet werden. Da die Tochternuklide eine kürzere HWZ haben, haben sie automatisch eine höhere spezifische Aktivität. Da die Aktivität in der Zerfallskette aber wie eben geschrieben an der Aktivität der Mutter hängt, ändern sich entsprechend der HWZ-Verhältnisse die vorhandenen Stoffmengen. Da sind wir uns soweit einig.
Das heißt aber auch, dass es bei chemischen Lösungs- oder Abscheidungsprozessen von Tochternukliden mit kurzen HWZ nur vergleichsweise wenig Stoffmenge benötigt, um die Zerfalskette aus dem radiologischen Gleichgewicht zu bringen. Wie schnell sich dann wieder ein radiologisches Gleichgewicht einstellt, hängt zum einen von der Fortdauer der chemischen Substitution, und zum anderen von der HWZ der Tochternuklide ab. Wenn diese genauso weit auseinander liegen, wie in Deinem Bsp. Ra-226 zu U-238 dann stellt sich das radiologische Gleichgewicht recht schnell ein, anderen Falls dauert es länger. Es ist in der Natur also durchaus möglich, dass durch anhaltende oder kürzlich erst begonnene chemische Prozesse die spezifische Aktivität einer Zerfallskette im (ehemals) radiologischen Gleichgewicht nachhaltig verändert wird, und zwar auf u.U. erheblich kürzeren Zeitskalen, als eine Wiedererlangung des radiologischen Gleichgewichts erfordert. Findet nun die Messung zu just diesem Zeitpunkt statt, dann kann es da zu erheblichen Schwankungen in der festgestellten Gesamtaktivität und einer sich daraus ergebenden Dosisleistung kommen.
Allerdings sehe ich als weitaus größere Messunsicherheit die Abweichung von nicht oder unzureichend kalibrierten Messgeräten an, welche in nicht vorgesehener Messanordnung betrieben werden. Da kommen sicher deutlich krassere, eigentlich in natura nicht vorhandene Aktivitätsverschiebungen zu stande, welche dann falsche Schlüsse zum Gefährdungspotential einer Stufe zur Folge hat...
Grüße Markus
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Hallo Markus,
über den letzen Punkt brauchen wir nicht reden, da sind wir einer Meinung! Da kann ich die auch einige Stories von wiehernden Amtsschimmeln und der Strahlenschutzverordnung am REM erzählen. (Zählrohr bei max 30keV hinter 3cmAlu - wo ist der Fehler?)
Beim Punkt der Abscheidungsprozesse sind wir uns auch im Prinzip einig. Es bedarf aber einer - bei den Halbweltszeiten - fast kontiniuerlichen Abtrennung, ja auf einer Halde denkbar. Aber dann ist das Haldenmaterial eher abgereichert (es fehlt was) und der Produktstrom angereichert. Abgesehen vom (Ba,Ra)SO4 ist mir kein entsprechendes Mineral bekannt. Eine Kristallisation zur Erhöhung der Aktivität aufgrund der kurzlebigen Isotope in den geringen Mengen halte ich für unwahrscheinlich - aber nicht unmöglich. Das Problem tritt in der Chemie als NORM auf, Naturally Occuring Radioactive Materials, https://en.wikipedia.org/wiki/Naturally_occurring_radioactive_material (https://en.wikipedia.org/wiki/Naturally_occurring_radioactive_material), wo dann ein Stoffstrom die Aktivität anreichern kann.
ABER da bedarf es einer gesicherten Massenbilanz und einer geeigneten Untersuchung! Auf die schnelle habe ich nichts gefunden - aber ich frage gleich mal einen Geologen...
LG
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Hallo Leute,
um ehrlich zu sein verstehe ich nur noch Bahnhof. Was habe ich da bloß wieder mit meinen Gedankenspielen angerichtet :o
Warum auch immer, hab ich mehrere Stufen Pechblende welche mit 20-30000 Imp/Min direkt in Probennähe abgehen. Die Nullmessung bei immer dem selben Messgerät ist 20-25 Imp/Min, somit sind die teilweise doch recht kleinen Stufen meiner Meinung nach recht "Heiß" oder sehe ich das falsch?
Warum nun manche Stufen bei vergleichsweise weniger Masse stärker abgehen, als andere bekommen wir sicher mit einfachen Untersuchungsmethoden nicht heraus. Meine Theorie ist eine Umlagerung und Anreicherung oder Abreicherung (je nachdem was halt zutrifft) die Pechblende quasi stärker oder schwächer strahlen lässt, wobei schwächer ja bei Pechblende auch nicht gerade das richtige Wort ist, bei den Werten die das Zeug bei mir anzeigt.
Egal wie man es sieht, das Zeug ist so oder so nicht ganz ohne und sollte immer mit Bedacht behandelt werden.
Aber geil ist es trotzdem ;D und eine schöne blasige hochglänzende Stufe ist schon was feines oder?
In diesem Sinne
Roadrunner
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Hallo Fabian,
Beim Punkt der Abscheidungsprozesse sind wir uns auch im Prinzip einig. Es bedarf aber einer - bei den Halbweltszeiten - fast kontiniuerlichen Abtrennung, ja auf einer Halde denkbar. Aber dann ist das Haldenmaterial eher abgereichert (es fehlt was) und der Produktstrom angereichert. Abgesehen vom (Ba,Ra)SO4 ist mir kein entsprechendes Mineral bekannt. Eine Kristallisation zur Erhöhung der Aktivität aufgrund der kurzlebigen Isotope in den geringen Mengen halte ich für unwahrscheinlich - aber nicht unmöglich. Das Problem tritt in der Chemie als NORM auf, Naturally Occuring Radioactive Materials, https://en.wikipedia.org/wiki/Naturally_occurring_radioactive_material, wo dann ein Stoffstrom die Aktivität anreichern kann.
Ist doch gut, dass wir uns einig sind. :D
Um keinen falschen Eindruck zu erwecken: Ich sage ja nicht, dass das die Regel ist (ist sie nicht!), aber halt nicht unmöglich. Letzten Endes ist es auch bei Nukliden mit kurzen HWZ nur eine Frage der anfangs vorhandenen Menge. Wenn genug da ist, so kann es auch bei kurzer HWZ eine Weile dauern, bis die Mengen nicht mehr nennenswert sind. Weiterhin bin ich voll auf Deiner Seite, dass es sich sicher primär um Auslaugungsprozesse handelt, und nur in äußersten Ausnahmefällen um Aufkonzentrationen (in diesem Zusammenhang ist der Begriff An- bzw. Abreicherung etwas unglücklich, da eigentlich anders belegt. Da geht es dann um die Verschiebung von Isotopenverhältnissen eines Elements...).
Was aber bei der ganzen Diskussion bisher unberücksichtigt bleibt ist, dass es eigentlich in den natürlichen Zerfallsketten nur wenige Isotope gibt, welche den größten Teil an der Entstehung einer Gamma-Dosisleistung tragen (Stichworte: Photonenenergie, Übergangswahrscheinlichkeit und Dosisleistungskoeffizienten). In der hier diskutierten U-238 Zerfallsreihe sind das Hauptsächlich Pb-214/Bi-214.
Es ist also für das Zustandekommen einer hohen/niedrigen Gamma-Dosisleistung entscheidend, wo in der Kette der Auslaugungsprozess einsetzt.
Ich bin jetzt kein Chemiker, aber könnte mir vorstellen, dass die Verwitterung von primären Uranerzen hin zu sekundären Uranmineralien auch eine art Auslaugungsprozess darstellt, da ja nur das U (nach vorheriger Lösung) in das neue Kristallgitter überführt wird, nicht aber die Elemente der Tochternuklide?
Grüße Markus
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Hallo Leute,
was mir allerdings noch einfällt, ist das fast völlige Fehlen von Sekundärbildungen auf der Pechblende von der 371.
Liegt vermutlich an der Förderung aus großer Tiefe und relativ kurzer Lagerzeit auf der Halde. Ich hab bei meinen bisher zwei Besuchen dort einige Kilogramm pechblendehaltiger Stufen mit Größen von 4mm bis an Fußballgröße und auch Gangstücke massiver Blende mit einigen cm massiver Pechblende alles dabei gehabt und nur ein einziges kleines Stück mit sehr wenig grünem Uranglimmer drauf!
Also wenn eine Umlagerung oder was auch immer stattfand, dann direkt vor Ort und nicht erst auf der Halde. Gibt ja auch irgendwie Sinn oder?
Bis dann
Roadrunner
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Hallo,
zum Thema Stofftransport und Trennung der natürlichen Radioisotope, finde ich die Alpha-Halos in Biotit und Fluorit interessant. Neben den Halos die alle Alpha-Strahler der U238 Zerfallsreiche abbilden, gibt es auch noch welche, bei denen Schalen fehlen. Ich denke da war über einen längeren Zeitraum ein Stofftransport gegeben, der an einem entweder radon-, wismut- oder blei-affinem Keim genügend der jeweiligen Isotope anlagerte, um mit den noch folgenden Tochterisotopen, die entsprechenden Halos zu bilden.
Zu den wenigen Seiten die dieses Phänomen vernünftig beschreiben (Kreationisten) gehört diese Seite:
https://ncse.com/library-resource/origin-polonium-halos
@ Roadrunner
Ob die Stücke mehr oder weniger aktiv sind liegt denke ich daran, dass diese mehr oder weniger Uran enthalten. Eine Trennung der Isotope durch Lösung und Neubildung von U238/234 und Th230, wäre auch denkbar, ich denke aber nicht, dass sich das bei einfachen Messungen auswirkt. Die HWZ von U234 mit 245 tausend Jahren (und die HWZ vom neu gebildeten Th230) bestimmt danach die Zuname von Th230 bis zum Gleichgewicht nach ca. 10 Halbwertszeiten, das währen dann ca. 2,5 Mio. Jahre. Du zitierst ein alter von 275 Mio. Jahren für die primären Erzgänge, also wäre diese Frage nur bei den viel jüngeren, eventuell durch Oberflächenwasser gebildeten sekundären Uranmineralien interessant.
Eine Änderung des Gleichgewichtes durch exhalieren von Radon222 ist auch möglich, aber nur bei sehr porösen Stücken wie imprägnierte Sandsteine oder zu Erde verwitterte Erze, entweicht das Radon in größeren Anteilen und kann mit Aktivkohle und einem Geigerzähler (hier beta-empfindlich als „Kontaminationsmonitor“) gut nachgewiesen werden. Mehr dazu findet ihr auf der Seite meines guten Freundes Rudi, wenn ihr Philion-Koffer googelt. Bei Pechblenden, Uranglimmern, sogar nadelichen Uranmineralien entweicht viel weniger Radon, als man vermutet. Es bleibt im Kristallgitter stecken. Der Helium-Kern, beim Alphazerfall kommt im Biotit ca. 0,06mm, wie weit kommt dann das 55,5 mal schwerere Rn222-Ion bei diesem Zarfall?
@Markus
Ob nun die Fläche oder das Volumen gleich bleibt, ist als Beispiel für die Aufhärtung des Stahlungsfeldes, bei dickeren Schichten*, doch egal. (*=kompaktere Geometrie bei gleichem Volumen) Wir meinen beide doch das selbe.
Grüße Josef
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Hallo Josef,
Ob nun die Fläche oder das Volumen gleich bleibt, ist als Beispiel für die Aufhärtung des Stahlungsfeldes, bei dickeren Schichten*, doch egal. (*=kompaktere Geometrie bei gleichem Volumen) Wir meinen beide doch das selbe.
Was ausschließlich die Aufhärtung betrifft, gebe ich Dir recht, aber hier ging es um eine Messung (zumindest hatte ich das so verstanden), und da macht es einen großen Unterschied, ob das Volumen gleich bleibt, oder die Fläche. Bei ersterem ändert sich deutlich die Messgeometrie, was bei so nahen Messungen einen weit größeren Einfluss auf Dein Messergebnis hat, als die Aufhärtung durch Eigenabschirmung.
Grüße Markus
-
Hallo,
zum Thema Stofftransport und Trennung der natürlichen Radioisotope, finde ich die Alpha-Halos in Biotit und Fluorit interessant. Neben den Halos die alle Alpha-Strahler der U238 Zerfallsreiche abbilden, gibt es auch noch welche, bei denen Schalen fehlen. Ich denke da war über einen längeren Zeitraum ein Stofftransport gegeben, der an einem entweder radon-, wismut- oder blei-affinem Keim genügend der jeweiligen Isotope anlagerte, um mit den noch folgenden Tochterisotopen, die entsprechenden Halos zu bilden.
Zu den wenigen Seiten die dieses Phänomen vernünftig beschreiben (Kreationisten) gehört diese Seite:
https://ncse.com/library-resource/origin-polonium-halos
Hi,
Berthold hatte da auch mal was gerechnet und meines Wissens auch veröffentlicht.
https://www.mineralienatlas.de/forum/index.php/topic,17430.msg154978.html#msg154978
LG