Messwerte von Kalksandstein

[Jan]

Aber noch eine andere Frage: Die Einschätzung, ob ich in meinem Elternhaus oder in meiner eigenen Wohnung einer höheren Strahlenbelastung ausgesetzt bin, kann ich doch mit dem Gerät treffen, oder? Eltern 0,14, eigene Wohnung 0,19 --> eigene Wohnung höhere Belastung, oder?

... In meiner Wohnung in Moskau - 0.09. In meinem Landhaus - 0.03-0.04, aber das ist schon in die andere Richtung abnormal. Zu wenig. Aber genau eine solche Zusammensetzung der umliegenden Böden, arm an radioaktiven Elementen.)

Messen Sie/Du hier nur die Gammastrahlung?

[Raddet]

Gut gelüfteres Zimmer im 1. OG

Tatsächlich liegt der erste Stock in Bodennähe, aus dem Radon emittiert wird. Belüftung ist auch keine Garantie. Einige Mengen Radon werden ausgeblasen, während andere im Gegenteil eingeblasen werden. Aber wenn Sie Maß genommen und nichts gefunden haben...

Eines bleibt - Messen Sie in verschiedenen Teilen des Raums. Es wird einen großen Unterschied geben - Sie können nach einem Stein mit ungewöhnlich erhöhter Radioaktivität suchen. Oder ein anderes Element in Ihrem Interieur.

[Raddet]

Messen Sie/Du hier nur die Gammastrahlung?

Ja. (RadiaCode-101)

[Jan]

Jetzt komme ich noch mal kurz auf meine Ausgangsfrage zurück...

Wie bekomme ich heraus, welcher Stein aus strahlungstechnicher Sicht der bessere ist?

[NoLi]

...
Messen Sie/Du hier nur die Gammastrahlung?

Jan, Du wirst in einem Haus mit geringem (< 300 Bq/m³) Radongehalt so gut wie keinen Einfluß auf die Dosisleistungsanzeige deines RADEX-ONE bekommen. Auch die Beta-Strahlung aus dem Mauerwerk spielt keine Rolle, weil die Reichweite der Beta-Teilchen in mineralischen Stoffen nur Bruchteile bis wenige mm beträgt und somit im Mauerwerk selbst absorbiert werden. Die wenigen Beta-Teilchen, die aus der unmittelbaren Oberfläche emittiert werden, absorbiert die Putzschicht. Du misst also mit deinem Gerät nur den Gammaanteil
a) aus dem Mauerwerk
b) aus dem Kosmos (kosmische Strahlung)
c) aus dem Erdboden (terrestrische Strahlung)
Somit ist es ziemlich egal, ob Du in 0,5 m Abstand, 1 m Abstand oder in Raummitte misst.

Die 0,05 µSv/h Differenz zwischen Elternhaus und deinem Haus kannst Du getrost vergessen, weil dieser Unterschied biologisch keinerlei Auswirkung hat, ja sogar wesentlich kleiner ist als die natürliche Strahlenexposition zwischen norddeutschen und süddeutschen Wohngebieten.

Norbert

[NoLi]

Jetzt komme ich noch mal kurz auf meine Ausgangsfrage zurück...

Wie bekomme ich heraus, welcher Stein aus strahlungstechnicher Sicht der bessere ist?

Na der mit dem geringeren Messwert, egal in welcher Position ("drinnen oder draussen" am Ziegel) ermittelt.

Norbert

[Henri]

Die Wurzel aus 400 Impulse sind 20 Impulse.
20 Impulse sind 5 % von 400 Impulse.
Die statistische Genauigkeit bei der Messung von 400 Impulse beträgt somit 5 %. 

Norbert

Hallo Norbert,

das gilt ja nur für einen Vertrauensbereich von 1 Sigma. Dann treffen die 5% aber nur für 68% der Messwerte zu. 32% der Werte liegen weiterhin außerhalb +/- 5% um den gemessenen Wert. Mir wäre das zu wenig. Ich nehme lieber 2 Sigma, dann hat man einen Vertrauensbereich von 98%, also nur 2% der Messwerte außerhalb der angegebenen Toleranz. Und dafür nimmt man dann 2 Mal Wurzel aus 400, also 40, was 10% sind.

Viele Grüße!

Henri

[Raddet]

c) aus dem Erdboden (terrestrische Strahlung)

Hier könnte es sein. Sie müssen nach draußen gehen, das Gerät auf den Boden stellen und messen ...

Ein solcher Hintergrund kann aber auch darauf zurückzuführen sein, dass sich etwas Radioaktives im Raum befindet. Allerdings ist zu beachten, dass die Empfindlichkeit der RADEX ONE nicht sehr hoch ist und eine Verschiebung um einen halben Meter Wirkung hätte zeigen müssen. Aber wenn sich die Gerätewerte nicht ändern...

[Jan]

Jetzt komme ich noch mal kurz auf meine Ausgangsfrage zurück...

Wie bekomme ich heraus, welcher Stein aus strahlungstechnicher Sicht der bessere ist?

Na der mit dem geringeren Messwert, egal in welcher Position ("drinnen oder draussen" am Ziegel) ermittelt.

Norbert

Ja aber wie ermittle ich den? Nicht mit meinem Radex...

Zutat NoLi:
"Da Beta-Strahlung einen völlig anderen Kalibrierfaktor ergeben würde, stimmt bei deren Vorhandensein der zur Verrechnung eingespeicherte Gamma-Faktor überhaupt nicht mehr, das Gerät zeigt in diesem Fall mit Beta-Strahlung als Dosisleistungswerte komplette "Hausnummer" an."

?

[Henri]

Zutat NoLi:

Oha! Der Norbert kommt in die Wurst???? 

Also, wenn ein Messgerät mit Geiger-Müller-Zählrohr auf Betastrahlung reagiert, dann löst es bei 15-30% der durchgehenden Betateilchen einen Zählimpuls aus. Bei Gammaquanten nur bei 1-3%. Das Zählrohr hat eine wesentlich höhere Nachweiswahrscheinlichkeit für Betastrahlung, weiß aber natürlich nicht, ob es auf ein Betateilchen reagiert oder auf einen Gamma-Quant. In der Elektronik ist ein Kalibrierfaktor hinterlegt, der in der Regel anhand eines Cs-137 oder Co-60 Strahlers festgelegt wird. Also mit reiner Gammastrahlung, auf die das Zählrohr nur sehr schlecht reagiert. Hat man dann bei der Messung auch nur einen geringen Anteil an Betastrahlung, treibt diese die Zählrate sehr deutlich in die Höhe. Dann misst man Mist.

Deshalb lohnt es sich, 2 Mal zu messen: ein Mal mit einem Absorber, den die Betateilchen nicht durchdringen können. Dann bekommst Du einen realistischen Wert für die Gammastrahlungskomponente angezeigt. Und dann noch ein zweites Mal ohne Absorber. Ist der Messwert dann höher, weißt Du, dass auch Betastrahlung vorhanden ist. Wie viel, kannst Du allerdings nicht ermitteln, weil Du den Kalibrierfaktor ja nicht kennst.

Wenn Du anhand Deiner Messungen festlegen möchtest, aus welchem Stein Du Dein Häusle baust, solltest Du eine Nuklidbestimmung mittels Gammaspektrometer machen. Das kann der Radex natürlich nicht. Aber dann weißt Du, ob die Strahlung von Uran oder Thorium kommt (problematisch wegen Radon-Ausgasung) oder vom Kalium (unproblematisch). Hierfür würde sich z.B. der Radiacode-101 als günstigster Einstieg anbieten, wenn man nicht basteln möchte. Aber im Prinzip reicht es schon, anhand der Substanz durch Literaturrecherche auf die üblicherweise vorhandenen Nuklide zu schließen.

Alternativ kannst Du auch eine Baustoffprobe zusammen mit einem Radon-Messgerät in ein möglichst gasdichtes Gefäß geben und schauen, ob Radon emittiert wird. Allerdings weisen viele Geräte das Radon aus der Thorium-Zerfallsreihe nicht nach, sondern nur das aus der Uran-Zerfallsreihe. Früher dachte man, wegen der sehr kurzen Halbwertszeit des "Thorons" hat es strahlenhygienisch keine Bedeutung, weil es bereits in der Wand zerfällt. Aber Untersuchungen haben dann gezeigt, dass die Belastung z.B. in mit thoriumhaltigem Lehm verputzten Räumen erheblich sein kann, weil auch das "Thoron" sehr mobil ist.

Jetzt mal vereinfacht gesagt: wenn Du nicht gerade ein altes Fachwerkhaus mit Lehmkomponenten sanieren oder ein altes Gebäude mit Schlacke in der Wand bewohnen möchtest oder in ein Gebiet ziehen willst, wo aus dem Keller aufsteigendes Radon aufgrund der Geologie eine Rolle spielt, würde ich mir in Bezug auf "Strahlung" keine Gedanken machen. Dann lieber darauf achten, nur Materialien zu verwenden, die keine gesundheitsschädlichen Dämpfe absondern (Weichmacher in PVC, Flammschutzmittel, Imprägnierung gegen Pilzbefall, usw.)

Viele Grüße!

Henri

[DL8BCN]

Und immer daran denken, daß ein wenig Radioaktivität vielleicht auch positive gesundheitliche Wirkung hat.
Es gibt Leute, die gehen freiwillig in einen Radonstollen um ihr Rheuma loszuwerden.

[Jan]

Vielen Dank für Deine super Antwort Henri! Ich habe diese jetzt mehrmals gelesen und habe versucht diese zu verinnerlichen / zu verstehen.

Um die Radonproblematik geht es mir eher nicht, da wir ein gutes Lüftungskonzept haben. Die äußere Exposition wäre mir wichtiger. Also das was ich mit meinem Geigerzähler dann nachher in den Räumen messe (aber das scheint ja trügerisch zu sein).

Beim BfS ist folgendes zu finden:

Kalksandstein, Porenbeton:
Radium-226: 15 Bq/kg (6 - 80)
Thorium-232: 10 Bq/kg (1 - 60)
Kalium 40: 200 Bq/kg (40 - 800)

Wenn ich Deine Ausführungen jetzt mal auf meine Messwerte beziehe:

Kalksandstein 1: 0,124 µSv/h
Kalksandstein 2: 0,136 µSv/h

... dann könnte der Kalksandstein 1 mehr Gammastrahlung aufweisen als der Kalksandstein 2, weil ich bei Stein 2 mehr Betastrahlung gemessen habe. Betastrahlung wäre aber nicht so relevant für die äußere Exposition, da diese eher abgeschirmt wird und eine geringere Reichweite hat.

Habe ich das so richtig verstanden?

[Henri]

Hallo Jan,

Du musst wirklich 2 Mal messen - einmal mit Beta-Absorber und ein Mal ohne. Vorher kannst Du keine Rückschlüsse ziehen, wie hoch der Gamma- bzw. Beta-Anteil ist.

Viele Grüße!

Henri

[NoLi]

...
Kalksandstein 1: 0,124 µSv/h
Kalksandstein 2: 0,136 µSv/h

... dann könnte der Kalksandstein 1 mehr Gammastrahlung aufweisen als der Kalksandstein 2, weil ich bei Stein 2 mehr Betastrahlung gemessen habe. Betastrahlung wäre aber nicht so relevant für die äußere Exposition, da diese eher abgeschirmt wird und eine geringere Reichweite hat.
...

Jan,
mal aus der Strahlenschutzpraxis heraus: vergiss bitte die zweite oder gar dritte Kommastelle, diese sind allenfalls physikalisch, in keinem Fall aber biologisch bedeutsam! Ferner wirst Du durch statistische Zählschwankungen bei mehreren Messungen IMMER leicht unterschiedliche Ergebnisse bekommen, dies ist normal. Weitere Ursachen dieser Ergebnisschwankungen sind vor allem Wetterlagen, kosmische und solare Einwirkungen.

Was die biologischen Auswirkungen von Beta-Strahlung im Vergleich zu Gamma-Strahlung angehen, einfach ausgedrückt: Beta-Strahlung hat im Gewebe eine Reichweite von wenigen mm, bei Bestrahlung von außen wird nur die Haut (und evtl. die Augenlinse) exponiert; Gamma-Strahlung dagegen kann je nach Energie sehr weit in Feststoffen und Gewebe eindringen und somit im gesamten Körper, also auch in den inneren Organen, Energie abgeben und damit Dosis verursachen.
Daher ist die Gamma-Strahlung, radiologisch gesehen, bei externer Exposition bedeutsamer zu werten. Deshalb (und auch aus anderen physikalischen Gründen) erfolgt die Ermittlung vom Kalibrierfaktor und die Kalibrierung von Dosisleistungsmessgeräten (Anzeige µSv/h) ausschliesslich mit Gamma-Strahlung.

Norbert

[Jan]

Jetzt hab ich die Abschirmung mit einer Plexiglasscheibe hinbekommen! Messung läuft... 

Zu den Schwankungen bei meinen Langzeitmessungen... Da gab es so gut wie keine. Ich habe bei jedem der beiden Steine 3 Langzeitmessungen vorgenommen mit folgendem Ergebnis:


Hersteller X, Kalksandstein 1:
Ergebnis Langezeitmessung 1: 0,124 µSv/h
Ergebnis Langezeitmessung 2: 0,125 µSv/h
Ergenbis Langezeitmessung 3: 0,124 µSv/h

Hersteller Y, Kalksandstein 2:
Ergebnis Langezeitmessung 1: 0,136 µSv/h
Ergebnis Langezeitmessung 2: 0,137 µSv/h
Ergenbis Langezeitmessung 3: 0,135 µSv/h

Für meinen Überlegungen zur Bremsstrahlung mache ich mal ein neues Thema auf...