RikamIno - Radon-Ionisationskammer Break-Out für den Arduino

[DL8BCN]

Ich habe jetzt meine Version #2 fertig!
Ich wollte den halbwegs funktionierenden Aufbau nicht antasten.
Deshalb habe ich eine neue Dose gebaut.
Diesmal mit dem erprobtem SMP4117A.
Nun steigt die Spannung nur ganz langsam an, so wie hier beschrieben.
Zyklenzeiten werde ich nun über Nacht messen.
Gruß und schönes Wochenende!
Rainer

[opengeiger.de]

@DL8BCN  : Super! Dann mach doch auch mal das Experiment mit dem Eimer, dat tut sich dann auch ordentlich was. 

Bezüglich der Radon Referenz: Ich glaube mit dem Superphosphat18% von ICL Fertilizers habe ich nicht zu viel versprochen. Bereits nach 16h habe ich mit 750g bereits 1323Bq/m^3 im Eimer. Für die Referenz wären aber vielleicht 250g Superphosphat besser, weil der RadonEye nur alle Stunde einen Mittelwert loggt und der Anstieg geht mit 750g doch arg schnell dafür. Auf jeden Fall bin ich nun völlig im linearen Anstiegsbereich der Aktivitätskonzentration bis 1000Bq/m^3.

Die Superphosphat-Kügelchen sind einfach ideal für so eine Radon-Referenz. Sie sind maximal porös aufgebaut um die Pflanzenverfügbarkeit des Phosphats sicherzustellen. Das mineralische Phosphat wird dazu extra aufbereitet und damit eben auch das Uran bzw. das Radium. Damit ist die Exhalationsrate nahezu optimal und die Beta/Gammastrahlung ist trotzdem relativ schwach. Verglichen mit Granit oder gar mit Pechblende ist durch die kontrollierte, maschinelle Herstellung der Düngerkügelchen die Gesamt-Oberfläche sehr gut definiert. Ich denke im Citizen Science Bereich ist das auf andere Weise kaum besser zu bekommen. Allerdings glaube ich, dass der Eimer-Typ auch Teil der Referenz sein müsste, nicht nur das Eimer-Volumen. Möglicherweise auch das Gefäß in dem die Düngerkügelchen in den Eimer gebracht werden (hier auch eine 73*110mm Konservendose).

[opengeiger.de]

Ein Grund warum man sich bis heute nicht auf einen Dosiskonversionsfaktor fürs Radon einigen kann ist wohl die Tatsache, dass einige Strahlenschützer fest davon überzeugt sind, dass Radon für Nicht-Raucher ziemlich ungefährlich ist. Das kam jedenfalls bei etlichen Studien raus. Es sind also hauptsächlich die Raucher, die zusätzlich noch Radon einatmen, für die man den Dosiskoeffizienten hochsetzen müsste, damit das Detriment (Risiko für Lungenkrebs) stimmt. Da es u.a. deswegen keine Einigkeit über den Dosiskoeffizienten gibt, haben die Messgeräte-Hersteller auch keine Lust von einem Radon-Messgerät die Dosisleistung in Sieverts anzeigen zu lassen, denn sonst gäbs nur Streit ob die Werte richtig sind, das ist nun meine Vermutung.

Hierzu ein netter Artikel: ,,Save our Sievert!"  Ches Mason von bhp billiton ltd einem großen australischen Bergbau-Konzern, der u.a. Uran abbaut.
https://www.irpa.net/members/P01.89a.pdf

[DL8BCN]

Ich frage mich, ob die Düngemittelhändler die große Mengen von dem Superphosphat in ihren Lagerhallen gebunkert haben, die Radonthematik auf dem Zettel haben?
Ich möchte dann nicht jeden Tag in einer schlecht gelüfteten Lagerhalle Gabelstaplerfahrer sein.

[DL8BCN]

Ich habe sogar noch ein paar Kilo Superphosphat 18 liegen.
Allerdings vermutlich von einem anderen Hersteller.
Das hatte ich mal gekauft um ein Gammaspektrum mit meinem Spektrometer aufzunehmen.
War auch interessant.
Ich habe eben gesehen, das es sogar 40% igen Superphosphatdünger bei Ebay gibt.
Ich denke je mehr Phosphor, desto mehr Uran.
Oder nicht?

[DL3HRT]

Ich denke je mehr Phosphor, desto mehr Uran.
Oder nicht?

Ja, aber nur wenn er aus der entsprechenden Region stammt. Man kann das Uran/Radium nämlich auch entfernen, kostet nur mehr. Da ist der "unbehandelte" Dünger aus Nordafrika die kostengünstigste Lösung...

[DL8BCN]

Das Zeug was ich hab, da ist Uran drin.
Sieht man im Gammaspektrogramm.
Ich weiß nur nicht, ob verhältnismäßig viel oder wenig.
Ich kann mir kaum denken, das es wirtschaftlich für die Düngerhersteller ist, das Uran und andere Schwermetalle abzutrennen.

[DL3HRT]

Ich kann mir kaum denken, das es wirtschaftlich für die Düngerhersteller ist, das Uran und andere Schwermetalle abzutrennen.

Wirtschaftlich nicht, aber eigentlich notwendig. Bei dem von uns vor 5 Jahren untersuchten Dünger war der Cadmiumgehalt schon arg hoch 

siehe: https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,141.msg851.html#msg851

[opengeiger.de]

Ich denke, es gibt gesicherte Erkenntnisse, dass die Verwendung bestimmter mineralischer Phosphatdünger dazu beitragen, dass der Urangehalt im Trinkwasser zunimmt. Nur hat die Düngemittelindustrie eine gewaltige Lobby und bei den vielen Tonnen Düngemittel, welche die Bauern jährlich auf die Felder kippen gehts dabei auch um richtig viel Geld.

Interessant ist, dass nach der Novellierung der Trinkwasserverordnung 2011 viele Wasserwerke Uranfilter einbauen mussten, weil sie den neuen Grenzwert von 10ug/l gerissen haben. Sicher lag nicht alles am Uran im Düngemittel, oft war auch das Uran im unbeeinflussten Boden ein wesentlicher Beiträger. Dabei ging es auch selten um die Radiotoxizität des Urans, sondern vornehmlich um die chemische Toxizität, ähnlich wie beim Cadmium, die bei kleinen Mengen dominiert (Nierenschädigung etc.). Dennoch sah sich das Umweltbundesamt 2012 genötigt, einen Uran-Grenzwert für das Uran in Düngemittel zu fordern, ähnlich wie bei Cadmium.  Das Expertengremium des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV), widersprach aber und meinte ein solcher Grenzwert sei nicht nötig. So entstand quasi ein politisches Patt zwischen den Ministerien. Passiert ist seitdem meines Wissens hinsichtlich eines Grenzwerts fürs Uran im Dünger nichts. Damit bleibt der Dünger billig und die Kosten für die Trinkwasseraufbereitung trägt der Bürger.   

UBA 2012 Uran in Boden und Wasser
https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/461/publikationen/4336.pdf

BMELV 2013
Standpunkt des Wissenschaftlichen Beirates für Düngungsfragen zur Problematik ,,Uran – Gesundheits- und Umweltrisiken durch den Einsatz von Phosphor (P)-Düngern in der Landwirtschaft"
https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/_Ministerium/Beiraete/duengung/Uran.pdf?__blob=publicationFile&v=2

[DL8BCN]

Ich habe gestern mein RadonEye mit einem Akku und 300g Superphosphat 18 in einen 5kg fassenden Plastikeimer gestellt und fest verschlossen.
Anbei der Plot mit den Werten.
Sowas möchte ich nicht im Keller haben🙈
Über 2300 Bq/m3.
Der Eimer ist zu klein, um den RikamIno dazu zu stellen.
Ich muss erst einen größeren Eimer mit Deckel besorgen.
Welche Größe sollte noch der Kalibrierstandard werden?
Wo war noch der maximale Messwert vom Radoneye?
Habe es gefunden: Maximaler Messwert 3700 Bq/m3.
Wert steigt noch an. Mal schauen wie hoch es geht. Oder ob ich das Gerät ,,Outmaxe"...
Bin jetzt bei über 3000 Bq/m3. Ich fürchte das RadonEye kommt an seine Messgrenze.
Morgen besorge ich einen 10 l Eimer.

[DL8BCN]

Nochmal zur Software vom RikamIno.
Die Ausgabe für den Wert ,,T" erfolgt normalerweise mit einem Dezimalpunkt.
Excel macht daraus teilweise ein Datum, was sehr stört bei der graphischen Auswertung der Datenreihen.
Excel benötigt also ein Komma um richtig zu funktionieren.
Auch bei dem Problem konnte mein Sohnemann mir helfen😎
Falls es interessiert kann ich die Programmzeilen meiner aktuellen Version hier noch mal posten.

[DL8BCN]

Nochmal zurück zur Hardware.
Ich habe jetzt einen kleinen Up-Wandler von 5V auf 20V genommen um die beiden 9V Blöcke einzusparen.
Funktioniert!
Wie war das noch mit der Spannung?
Lieber 18V nehmen, oder doch höher, z.B. 22V?
Das dürfte ja nur die Zyklenzeiten beeinflussen.
Ansonsten spielt das ja wohl keine große Rolle für die Funktion des  Gerätes.

[opengeiger.de]

Wie war das noch mit der Spannung?
Lieber 18V nehmen, oder doch höher, z.B. 22V?

Ich würd im ersten Ansatz mal 20V nehmen, das hat sich bewährt. Später kannst Du mal noch etwas mehr probieren, vielleicht kannst Du noch was rausholen an Empfindlichkeit. Aber meiner Erfahrung nach, bringt mehr als 30V dann wirklich nicht mehr viel, jedenfalls bei meiner Konstruktion.

[DL8BCN]

Super! Danke für die schnelle Antwort.
Nächste Verbesserung an dem RikamIno wird ein Display sein.
Und damit es keine Hausnummern anzeigt, zuerst eine Kalibrierung machen und Konversationsfaktoren bestimmen.

[opengeiger.de]

Jetzt habe ich mal eine HochdosisMessung bis 2500Bq/m^3 gemacht mit den 750g Superphosphat. Das geht schon ab wie Schnitzel. Aber es zeigt sich auch was. Als ich die Cal machen wollte, merkte ich, als der RadonEye dann mal über 2000Bq/m^3 lag, passte der lineare Zusammenhang nicht mehr so ganz optimal. Gut, man hätte dann einen Koeffizienten mehr spendieren können und einen quadratischen Zusammenhang unterstellen können. Aber es war doch offensichtlich, dass der RikamIno bei den hohen Dosen deutlich linearer weiterläuft im Vergleich zum RadonEye. Daher habe ich nun die Gerade nur mal über den linearen Teil reingefittet (orange Punkte) und habe die Trendgerade durch alle Werte (blau gepunktet) einfach ignoriert. Dann sieht man schön, das der RadonEye viel früher in die Sättigung übergeht als der RikamIno. Nun kann man sich natürlich fragen, was ist das korrekte Verhalten? Ich könnte mir allerdings denken, dass eine gepulste Kammer schneller in Probleme geraten kann, wenn die Pulse schnell kommen, als ein Messprinzip, das nur den Ionisationsstrom als DC-Strom misst. Aber sicher weiß ich das nicht. Aber FTLab gibt ja auch, an dass beim RadonEye eh Schluß ist bei 3700Bq/m^3, das ist auch ein weinig früh, wenn ich so an Gegenden wie Schneeberg im Erzgebirge denke. Allerdings interessiertst mich eigentlich nicht wirklich. Denn wenn ich mal mehr als 2000Bq/m^3 im Keller habe, dann ists mir schietegal, ob es 2000 oder 2100 sind, da will ich dann eh nicht mehr wohnen.