Halbwertszeiten experimentell bestimmen

[stoppi]

Hallo!

Ich dachte mir, ich fasse einmal meine experimentellen Messungen zur Bestimmung der Halbwertszeit diverser radioaktiver Isotope hier zusammen

Normalerweise übersteigt ja die Halbwertszeit vieler Elemente die Zeitspanne unseres irdischen Daseins gewaltig. Es gibt aber doch einige Möglichkeiten, die deutlich kürzeren Halbwertszeiten experimentell, auch im Rahmen des Unterrichts an Schulen zu bestimmen. Hier nun eine nicht vollständige Auflistung der Möglichkeiten:

1.) Halbwertszeit von Radon-220 (Thoron):


Das Isotop Rn-220 besitzt die sehr kurze Halbwertszeit von lediglich 55.6 sek. Damit ist wie schon gesagt eine Messung im Rahmen einer Schulstunde möglich. Rn-220 ist Bestandteil der Thorium-Zerfallsreihe. Deshalb benötigt man für dieses Experiment Thoriumhaltiges Material, zum Beispiel alte Glühstrümpfe...

Der Alphazerfall wird mittels einer sehr simplen Ionisationskammer erfasst. Der abnehmende Ionisationsstrom wird als dazu proportionale Spannung ausgegeben. Damit reicht als Messgerät ein gewöhnliches Multimeter/Voltmeter aus...


2.) Protactinium-Generator

Protactinium-239 ist Teil der Uran-Radium-Zerfallsreihe und daher Tochternuklid von U-238. Die Halbwertszeit ist mit nur rund 70 Sekunden ähnlich gering wie von Radon-220. Pa-234 ist ein Betastrahler. Daher benötigt man für die Erfassung der abnehmenden Radioaktivität einen Geigerzähler. Diesen postiert man oberhalb des Protactiniumgenerators, da sich die das Protactinium beinhaltende Flüssigkeitsschicht oben befindet.

3.) Polonium-210

Für Po-210 benötigt man einen für Alphastrahlung empfindlichen Geigerzähler und "etwas" mehr Geduld. Denn die Halbwertszeit von Po-210 beträgt ca. 138 Tage. Ich habe meine Probe innerhalb der letzten 2 Jahre vermessen. Zu Beginn lagen die Zählraten stabil bei rund 200 000 cpm, da höhere Zählraten aufgrund der Totzeit des Geigerzählers schlicht nicht möglich waren. Ohne diese Einschränkungen läge die Zählrate zu Beginn bei beachtlichen 1.6 Millionen cpm. Nun nach mehr als 2 Jahren beträgt sie allerdings immer noch um die 50 000 cpm.

[Kermit]

Experiment Thoriumhaltiges Material

Sehr interessante Experimente  , danke für das Vorstellen.

Du hast doch bestimmt auch das Luftballon-Experiment mit Rn-222 (Radon) gemacht und die HWZ bestimmt ?

Und ich glaube, für Schulen gab es auch einen Cs-137/Ba-137m Generator. Die Halbwertszeit des Ba-137m beträgt, glaube ich, 2,6min.