Röntgenstrahlung durch Schirmung von Betastrahlung

[Jan]

Noch mal Hallo an Alle!

durch meine Versuche ein geeignetes Abschrimmaterial für Betastrahlung zu finden ist mir aufgefallen, dass bei bestimmten Soffen das Messergebnis des RadexONE ja fast nochmal leicht erhöht wurde. Z.B. beim Unterlegen von Kuststofffolien in recht geringer Menge ging der Messwert anfänglich erst einmal hoch und verlief dann ungefähr auf dem alten Niveau weiter. Kann das mit der Bremsstrahlung zusammenhängen?

Und... ich habe zwar auch die Suche bemühlt aber leider nichts gefunden... wie kann man sich denn die Bremsstrahlung vorstellen? Da schrimt man Betastrahlung ab, die sowieso nicht tief in den Körper eindringen kann und hat dann dafür Röntgenstrahlung mit einer höheren Eindringtiefe?

[NoLi]

Noch mal Hallo an Alle!

durch meine Versuche ein geeignetes Abschrimmaterial für Betastrahlung zu finden ist mir aufgefallen, dass bei bestimmten Soffen das Messergebnis des RadexONE ja fast nochmal leicht erhöht wurde. Z.B. beim Unterlegen von Kuststofffolien in recht geringer Menge ging der Messwert anfänglich erst einmal hoch und verlief dann ungefähr auf dem alten Niveau weiter. Kann das mit der Bremsstrahlung zusammenhängen?
...

Nein, dies war eine Zufälligkeit durch statistische Schwankungen der Messrate.

...
Und... ich habe zwar auch die Suche bemühlt aber leider nichts gefunden... wie kann man sich denn die Bremsstrahlung vorstellen? Da schrimt man Betastrahlung ab, die sowieso nicht tief in den Körper eindringen kann und hat dann dafür Röntgenstrahlung mit einer höheren Eindringtiefe?

Unter Umständen ja. Dies hängt aber von einigen Faktoren ab:

- die Beta-Strahlenintensität muß so stark sein, dass sich die beim Abbremsen erzeugte Bremsstrahlung von natürlichen ionisierenden Photonenuntergrund (bei einer Dosisleistung von 0,1 µSv/h sind dies ca. 15 Photonen/sek cm²) deutlich abhebt (nur dann wird es biologisch relevant).
- das Abbremsmaterial (Abschirmmaterial) erzeugt mit zunehmender Dichte zunehmende Bremsstrahlung.
- das Abbremsmaterial (Abschirmmaterial) erzeugt mit zunehmenden Atomgewicht zunehmende Bremsstrahlung.
- die Beta-Strahlungsenergie der Betateilchen.

Insbesondere die letzten drei Faktoren in Kombination sind für die Erzeugung von spezifischer Bremsstrahlung (Menge, Energie) verantwortlich.

Norbert

[etalon]

- die Beta-Strahlenintensität muß so stark sein, dass sich die beim Abbremsen erzeugte Bremsstrahlung von natürlichen ionisierenden Photonenuntergrund (bei einer Dosisleistung von 0,1 µSv/h sind dies ca. 15 Photonen/sek cm²) deutlich abhebt (nur dann wird es biologisch relevant).

Eine Frage dazu: Woher kommt eigentlich die jetzt schon mehrfach getätigte Aussage über Dl zu Photonen/sec cm^2? Das hängt von so vielen Variablen ab, dass mir diese Aussage in dieser Pauschalität sehr gewagt erscheint...

- das Abbremsmaterial (Abschirmmaterial) erzeugt mit zunehmenden Atomgewicht zunehmende Bremsstrahlung.

Die Bremsstrahlung nimmt mit zunehmender Kernladungszahl zu, nicht mit dem Atomgewicht...

Grüße Markus

[NoLi]

Eine Frage dazu: Woher kommt eigentlich die jetzt schon mehrfach getätigte Aussage über Dl zu Photonen/sec cm^2? Das hängt von so vielen Variablen ab, dass mir diese Aussage in dieser Pauschalität sehr gewagt erscheint...
...

Hallo Markus.

Dies gilt für den natürlichen Photonenuntergrund im Gebäude (großer Schulungs-/Laborraum, 1. Obergeschoß, Flachdach drüber).

4 Dosisleistungsmessgeräte, Automess 6150-AD6(/E) (60 keV - 1,3 MeV) und FH40 F2 (45 keV - 1,3 MeV) parallel im Modus "Mittelwertbildung, 5% stat. Genauigkeit" betrieben. 2 NUVIA CoMo-170 (eff. Zählerfläche 170 cm²; Betriebsart ß/y). y-Wirkungsgrad der beiden CoMo-170 mit Mn-54 (835 keV) Standard-Strahler zu = 0,5 % (= 0,005) bestimmt.

- Background der DL-Messgeräte: gemittelt 0,1 µSv/h.
- y-Background-Zählraten der CoMo-170: ca. 15 ips (durch Photonen, da Detektor-Schutzkappe aufgesetzt).

Zählrate dividiert durch den Wirkungsgrad ergibt  15 : 0,005 = 3000 Photonen/170 cm² sek , dividiert durch 170 cm² = 17,6 Photonen/cm² sek (also etwa 15 Photonen/cm² sek; damit ist leichter zu rechnen... ). Da die natürlichen ionisierenden Photonen ein sehr breites Energienverteilungsspektrum aufweisen, stellt dieser Zahlenwert, genau genommen, einen Richtwert dar.

- das Abbremsmaterial (Abschirmmaterial) erzeugt mit zunehmenden Atomgewicht zunehmende Bremsstrahlung.

Die Bremsstrahlung nimmt mit zunehmender Kernladungszahl zu, nicht mit dem Atomgewicht...

Grüße Markus

Ja, Du hast Recht, dies meinte ich ja eigentlich. Die Kernladungszahl nimmt in der Regel auch mit dem Atomgewicht zu. Bei der Erzeugung von Bremsstrahlung ist aber die Kernladungszahl maßgeblich (die Neutronenanzahl hat hier keine Bedeutung... ).

Norbert

[etalon]

Hallo Norbert,

danke. Dann ist das also ein rein empirisch ermitteltes Verhältnis für genau definierte Randbedingungen. Das kann man so machen, fände es aber gut, wenn man das mit anmerkt. Dann kann auch ein Kleingeist wie ich das einordnen...   

Grüße Markus

[NoLi]

Hi Markus,

ich habe gerade im meinem vorherigen Text einige Klarstellungen bzw. Verfeinerungen durchgeführt. Manche verbesserungswürdige Dinge merkt man eben erst nach mehrmaligem lesen...

Grüßle
Norbert

[Jan]

Na die Erläuterungen sind ja ganz schön physikalisch geworden! Vielen lieben Dank! 

Für mich klingt die Bremsstrahlung jetzt erst mal recht unproblematisch in Bezug auf eine Ziegelwand dessen Betastrahlung von der Tapete oder dem Putz gebremst wird. So viel Energie wird die gebremste Betastrahlung nicht mitbringen, dass die Röntgenstrahlung eine biologisch nennenswerte Größe annehmen kann.

[NoLi]

Na die Erläuterungen sind ja ganz schön physikalisch geworden! Vielen lieben Dank! 
...

Mit einfach Geigerzähler einschalten, hinhalten und ablesen ist es halt nicht getan. Wie überall in den Naturwissenschaften (und nicht nur dort) geht ohne notwendiges Grundlagenwissen nicht viel, insbesondere bei den Beurteilungen.

...
Für mich klingt die Bremsstrahlung jetzt erst mal recht unproblematisch in Bezug auf eine Ziegelwand dessen Betastrahlung von der Tapete oder dem Putz gebremst wird. So viel Energie wird die gebremste Betastrahlung nicht mitbringen, dass die Röntgenstrahlung eine biologisch nennenswerte Größe annehmen kann.

Genau so ist es!

Norbert