Pottasche: Katastrophenschutz-Kalibrierung

katze · 30. November 2019, 18:00

Hi,
eigentlich wollte ich auch mitmachen bei diesem Vergleich verschiedener Geräte. Da das ja vermutlich von Vorteil ist, die Pottasche in der gleichen oder wenigstens einer ähnlichen Verpackungsgrösse (und -Material etc.) zu haben, habe ich mich durchs Netz gewühlt auf der Suche nach Müller 30g Pottasche von einer TSI Gmbh und - als wäre es verhext oder jeder Geigerzählerbesitzer hätte Vorräte aufgekauft - ich fand das Zeug nirgends!

Was nun? Ich habe KCl hier, das ist allerdings schon sehr lange in meinem Schränkchen und hat vermutlich Wasser gezogen, abgesehen davon weiss ich nicht, wie ich daraus einen halbwegs vergleichbaren Probestrahler herstellen könnte.

Naja, mal sehen was ihr dazu meint..

LG

DG0MG · 30. November 2019, 18:32

Kein "Kaufland" in der Nähe?

katze · 30. November 2019, 18:43

Es gibt eines, da komme ich schlecht hin. Dort war heute eine Freundin eh zum einkaufen, die hat für mich geschaut, aber nichts gefunden. Du sagst ja, dass es etwas versteckt stehen kann, also kann es sein dass sie es übersehen hat, aber bis ich selber dorthinkomme können einige Tage vergehen..

NoLi · 03. Dezember 2019, 00:02

Neuer Test mit Müllers Pottasche: China-Geigerzähler BR-9B

Die Messungen wurden über mehrere 7 (8?) Minuten-Mittelwertbildungen ermittelt:

Netto-Anzeige mit 30g Pottasche: ca. 0,02 "µSv/h" (entspricht 1,2 Bq/cm² ß-Oberflächenaktivität); folglich entsprechen 6,7 "µSv/h" einer Oberflächenaktivität von ~ 400 Bq/cm².

Auf Grund des geringen Unterschiedes zwischen Background-Rate und Nettozählrate ist dieses Ergebnis allerdings mit größeren Unsicherheiten behaftet.

Gruß
NoLi

DG0MG · 03. Dezember 2019, 20:16

Dann mal die Messung mit dem RadiaScan 701A:

Messung der Nullrate 0,16 µSv/h:

Dann Messung mit dem Pottaschertütchen bei offenem Zählrohr 0,71 "µSv/h":

Beide Messungen liefen so lang, bis der Messfehler =<10% war.

Bleiben als Differenz 0,71 "µSv/h" - 0,16 µSv/h = 0,55 "µSv/h".

Und dann der Dreisatz:

0,55 "µSv/h" / 1,2 Bq/cm² = x "µSv/h" / 400 Bq/cm²

macht 183 "µSv/h". Also, ob sich jemand bei dieser Anzeige tatsächlich als "freigemessen" fühlen würde?

Aber bei der Gelegenheit: Der RadiaScan 701 kann ja ohne Klimmzüge selber die Aktivität in counts pro cm² pro Minute messen, mal sehen, was im BETA-Mode rauskommt. Zuerst mit geschlossenem Deckel die Nullrate bestimmen - das dauert ne Weile:

und dann mit entferntem Deckel auf dem Beutel messen. Dabei zieht das Gerät die vorher gemessene Nullrate (11,7) selbständig vom Messergebnis (57,5) ab, so dass die reine Beta-Aktivität übrigbleibt:

45.8 Impulse pro cm² pro Minute.
Das sind 0,75 Impulse pro cm² pro Sekunde. Darf man dazu jetzt "Becquerel" sagen? Wahrscheinlich nicht.
Ob in dem Messwert jetzt der Wirkungsgrad des Zählrohrs mit eingerechnet ist, oder nicht, weiß ich nicht.

Reinhold · 03. Dezember 2019, 20:35

Ich habe mir jetzt auch ein Tütchen Pottasche mit 50 g besorgt.
mit dem Radex RD 1008 mit zwei Pancake Zählrohren ergaben sich nach Abzug der Hintergrundstrahlung folgende Messergebnisse:
Gamma: 0,11 µSv/h Hintergrund: 0,12 µSv/h
Beta: 50 1/cm²*Minute Hintergrund: 0 1/cm²*Minute

NoLi · 03. Dezember 2019, 21:20

Zum RadiaScan 701A:

Leider ist die Anzeige für Beta-Kontaminationen bei vielen "Russen" nicht in den uns gewohnten Maßeinheiten Imp/Sek oder Imp/Min oder Bq/cm² gehalten, sondern in der Maßeinheit "Teilchenfluß/cm² x min". Auch russische Kontaminationsgrenzwerte sind in dieser Einheit gehalten (galt übrigens auch z.T. in der Ex-DDR).

Diese Anzeige darf man, auch wenn man den Wert durch 60 (Sek) teilt, NICHT mit Bq gleichsetzen, da zur Bq-Bewertung die Verrechnung mit dem ß-Wirkungsgrad des Detektors fehlt!

Gruß
Norbert

NoLi · 03. Dezember 2019, 21:25

Zum RADEX RD-1008:

Hallo Reinhold.
Bist Du sicher, dass die Gamma-Dosisleistungsanzeige wirklich 11 µSv/h betrug? Dies ist viel zu hoch! Oder waren es 0,11 µSv/h?
Der Beta-Teilchenfluß von 50 Teilchen/min x cm² klingt dagegen plausibel.

Gruß
Norbert

Reinhold · 03. Dezember 2019, 22:05

Norbert du hast recht. Ich habe es oben verbessert.

NoLi · 03. Dezember 2019, 23:29

Nächster Gerätetest mit Müllers 30g-Pottasche: der S.E.International INSPECTOR

Messungen in der SI-Einheit "CPS", counts per second. Pancake-GM-Detektor mit 5 cm Durchmesser, Flächengewicht des Zählrohrfensters 1,5 - 2 mg/cm². Messungen mit "offenem"* Zählrohr im Kontakt mit dem Tütchen (*als Zubehör gibt es noch einen auf die Geräteunterseite aufschiebbaren Edelstahlabsorber, welcher gleichzeitig auch in einer leichten Ausbuchtung ein rundes Filterpapier als "Wischtest" aufnehmen kann, um Wischproben zu messen, und Beta-Strahlung bei Dosisleistungsmessungen absorbiert, da die DL-Kalibrierung nur für Gamma-Strahlung gilt).

Nullrate < 1 cps
Messrate 8 - 9 cps
Nettorate 8 cps

Netto-Anzeige mit 30g Pottasche: 8 cps (entspricht 1,2 Bq/cm²); folglich entsprechen 2667 cps einer Oberflächenaktivität von ~ 400 Bq/cm².

Gruß
Norbert

NoLi · 04. Dezember 2019, 19:03

Nächster Test mit 30g Müllers Pottasche: GammaScout Rechargeable (Modell 2019).

Die Messungen wurden einmal im normalen Modus "cps" und im Modus "µSv/h" durchgeführt.

Normaler Modus "cps" (mittlere Taste):
Nullrate und Messrate wurden jeweils über die automatische Mittelwertbildung mit Zeitverlängerung (2 Sek, 4 Sek, 8 Sek, 16 Sek, usw.) über 20 min bestimmt.

Nettorate 0,181 cps (entspricht einer spez. Oberflächenaktivität von 1,2 Bq/cm²); folglich entsprechen 60 cps einer Oberflächenaktivität von ~ 400 Bq/cm².

Diese Zählratenbestimmungsmodus erfogt stationär an einem Punkt über die gesamte Messzeit (in diesem Fall 20 min), ist also für dynamische Messungen nicht geeignet. Es gibt aber bei diesem Modell die Möglichkeit, auch im cps-Modus dynamische Messungen mit selbst vorgewählter Zeit ohne automtische Zeitverlängerung durchzuführen; die kleinste Zeiteinheit beträgt 2 Sek. Allerdings sind die Anzeigeschwankungen so groß, dass in diesem Modus keine brauchbare Nullratenbestimmung erfolgen kann. Hier der Auszug aus dem Handbuch:

>> GAMMA-SCOUT® liefert Ihnen ein erstes Ergebnis bereits nach wenigen Sekunden, und verlängert dann selbsttätig die Messzeit auf bis zu 65536 Sekunden, um einen möglichst genauen Durchschnittswert zu erhalten. Beispielsweise 16384 Impulse nach 65536 Sekunden = 0,25 Impulse pro Sekunde. Alternativ kann eine immer gleich bleibende Messzeit eingestellt werden. Hierzu muss nach Starten der Pulsratenmessung einmalig die Taste betätigt werden. Nun wird die aktuell gültige Messzeit angezeigt und kann mittels und progressiv eingestellt werden. Anschließend wird die Messung mit gestartet. Zur Unterscheidung von der Betriebsart mit sich selbständig erhöhendem Messintervall blinkt hier das Uhrzeit-Symbol zusätzlich. <<

Modus "µSv/h":
Die Messungen im Dosisleistungsmodus erfolgen dynamisch über die kleinste Zeiteinheit 2 Sek. Zur Mittelwertbildung wurden 10 Einzelmessungen über jeweils 100 Sek in 10 Sek-Abständen (Ablesung des gerade angezeigten Messwertes) abgelesen. Hierbei ist die Maßeinheit "µSv/h" wieder nur als Relativwert zu betrachten (!), sie stellt NICHT die Beta-Dosisleistung dar! Bei der Nullratebestimmung befand sich der Schieber in der Stellung "Gamma", bei der Probenmessung in der Stellung "Alpha + Beta + Gamma":

Nettorate 0,261 "µSv/h" (entspricht einer spez. Oberflächenaktivität von 0,12 Bq/cm²); folglich entsprechen 42 "µSv/h" einer spez. Oberflächenaktivität von ~ 400 Bq/cm².

Gruß
Norbert

katze · 14. Dezember 2019, 11:42

Hi,
ich habe nun auch "Müllers Pottasche" und habe mal mit meinem Gammascout (Version 6.10) versucht, die Ergebnisse von Norbert zu reproduzieren:

Nullratenbestimmung: 30min, ,,alpha offen": 0,384cps – 0.1995µSv/h

(Die hohe Nullrate ist kein Tippfehler, das liegt an dem Baumaterial des Hauses, deckt sich mit Messungen anderer Geräte)

(I) Müllers, 30min, ,,alpha + beta + gamma": 0,555cps – ,,0,2957µSv/h" – Delta: 0,171cps,

(II) Müllers, 30min, ,,beta + gamma": 0,527cps – ,,0,2715µSv/h" – Delta: 0.143cps

(III) Müllers, 30min, ,,nur gamma": 0,405cps – 0,2170µSv/h – Delta: 0.021cps

Die Dosisleistung (µSv/h) wurde so bestimmt: Es wurde 30min über im 10s Takt "gelogged", dieses Logfile danach am PC ausgelesen und der Durchschnitt ermittelt (Excel).

Für die ersten beiden Messungen (mit Alpha- und Beta) kann die Dosisleistung nicht korrekt angezeigt werden, tut der Gammascout aber trotzdem - das ist der Wert, der im Normalbetrieb im Display steht.

Mit ganz geöffneter Blende habe ich hier eine Impulsrate von 0,171cps gemessen, damit würde sich bei 400Bq/cm² eine Impulsrate von 57cps ergeben.

ZitatNettorate 0,261 "µSv/h" (entspricht einer spez. Oberflächenaktivität von 0,12 Bq/cm²); folglich entsprechen 42 "µSv/h" einer spez. Oberflächenaktivität von ~ 400 Bq/cm².

Was mich sehr wundert ist die von Norbert angegebene "Nettorate". Entweder mein Gammascout zeigt viel zu wenig an, oder es ist hier die Bruttozählrate gemeint. Vermutlich handelt es sich (wie bei den 0,12Bq/cm²) um einen Schreibfehler und es soll 0,126 "µSv/h" heissen. Dann macht die Rechnung Sinn.

Ich komme (mit einer Nettorate (in µSv/h) von 0,2957 - 0.1962 = 0.0962) auf einen Wert von 32µSv/h, der bei 400Bq/cm² Oberflächenaktivität angezeigt würde.

LG, katze

NoLi · 14. Dezember 2019, 12:34

Hallo Katze,

mea culpa, Du hast Recht! Ich habe meine Messunterlagen nochmals durchgesehen und tatsächlich, die 0,261 "µSv/h" sind die Bruttozählrate. Abzüglich meiner Nullrate von 0,135 "µSv/h" ergibt sich eine Nettorate von 0,126 "µSv/h (für 1,2 Bq/cm²), welches dann einer Anzeige von 42 "µSv/h" für 400 Bq/cm² entsprechen würde.
Nochmals sorry!

Bei Deinen Messungen offenbart sich ebenfalls die geringere Betaempfindlichkeit des GS trotz offenem Schieber auf Grund der relativ tiefen Einbaulage des Zählrohres im Gerät. Ob die Anzeige für die 400 Bq/cm² nun 42 oder 32 "µSv/h" entspricht, hängt von den Genauigkeiten der Null- und Probenmessungen (die doch geringen Zählratenunterschiede zwischen Nullrate und Probenmessrate) und vor allem eben von der Einbaulage des Zählrohres ab (hier spielen 1 bis 2 mm Unterschied zum Gerätegehäusefenster schon eine deutliche Rolle). Wenn man sich die Zählrohrbefestigung mal ansieht, können diese Geometrieunterschiede und damit Anzeigeunterschiede mal schnell zusammen kommen.
Weil aber auch Zählrohre gleichen Typs geringe Empfindlichkeitsunterschiede auf Grund von Produktionsschwankungen aufweisen können, empfiehlt sich möglichst eine individuelle Gerätekalibrierung.

Gruß
Norbert

katze · 14. Dezember 2019, 15:27

Ist doch nicht schlimm, Fehler passieren jedem mal.

Etwas einfacher als Müller's lässt sich - zumindest hier in der Gegend, aber auch im Internet, vermutlich das ganze Jahr über - "Ostmann" Pottasche besorgen Ist allerdings mit rund 1.50€ teurer, dabei sind nur 15g drin.

Mit dem Gammascout mit offener Blende daran gemessen für 30min komme ich auf

0,495cps / 0,2552"µSv/h" Päckchen liegend)

und stehend (Gammascout horizontal - das Pulver im Tütchen rieselt dann natürlich nach unten):

0,549cps / 0,2834"µSv/h"

Ich weiss nicht wie ungenau es wird, wenn man folgenden Dreisatz anwendet (die 0.555cps sind aus Messung (I) in dem vorhergehenden Beitrag:

1.2Bq/cm² / 0.555cps = x / 0.495cps => x = 1.07Bq/cm²

Vermutlich geht das so nicht?

Norbert, ich könnte dir so ein Päckchen zukommen lassen, dann könntest du es mal vermessen.

LG, katze

NoLi · 14. Dezember 2019, 18:37

Danke für Dein Angebot, ich habe schon einige Päckchen auch von dieser Firma und werde eines ab kommenden Montag mal mit frisch kalibriertem Kontaminationsmessgerät LB-124 Scint und FHT 111 M neu ausmessen.

Die 30g-Päckchen von Müller`s finde ich von den Ausmaßen her zum kalibrieren geeigneter, weil sie auch Zählrohre wie das SBM-20-1 und die 5cm-Pancake-Detektoren (RadEye B20, Inspector, Ranger, MiniTrace,...) im wahrsten Sinne des Wortes abdecken.

Gruß
Norbert