Technik des MfS: "Wolke 005"

[DG0MG]

Das Ministerium für Staatssicherheit der DDR (MfS, "Stasi") hat ja auch die ein oder andere Anwendung für Strahlenmessgeräte gehabt. Konkret ist mir da bisher ein großer, batteriebetriebener Szinti untergekommen, der dazu verwendet worden sein soll, Kernwaffentransporte (der Roten Armee) auf dem Gebiet der DDR nachzuweisen.

Wen eine Diskussion dazu interessiert:

• http://www.bunkerforum.info/forum/viewtopic.php?t=2581

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In der "Stasi-Mediathek" des BSTU findet sich eine andere "strahlende" Anwendung: Das Markieren und Verfolgen von Objekten mittels des Systems "Wolke" (=Tarnname).

• Wolke 105 (Markierungsmittel) sind z.B. im Reaktor Rossendorf bestrahlte Stecknadeln aus der PGH Kleinmetall-Waren Heiligenstadt Typ "Frauenlob" (weich verzinnt)
• Wolke 005 (Detektor) scheint der Bauform nach ein vom Agent verdeckt zu tragender, batteriebetriebener Szintillationsdetektor zu sein, Kristalldurchmesser geschätzt 4cm.

Als Detektionsreichweite des markierten Objektes werden - je nach Umständen - bis zu 5 Meter(!) angegeben. Das auf der Stecknadel gebildete Nuklid ist Fe-59 mit einer Halbwertszeit von ~45 Tagen.

Wer die MfS-Akten genauer lesen will:

• https://www.stasi-mediathek.de/medien/gebrauchsanweisung-zum-geraet-wolke-005/blatt/1/ (Fotos auf Seite 11)

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[DL3HRT]

Das "Wolke"-Projekt ist echt krass! Auch die zulässigen Dosen für die überwachte Person (ab S. 37) sind nicht ohne. Ich konnte das Dokument bisher nur kurz überfliegen aber es scheint äußerst interessant zu sein. Auch die Am-241 Strahlenschranke hat es in sich. Es sind reichweiten von mehreren Metern angegeben!

Danke nochmals für den Link.

[DG0MG]

Das "Wolke"-Projekt ist echt krass!

Ja, fand ich ebenso. Auch in Aspekten abseits der Strahlung:
z.B.

• dass man Mitte der 70er Jahre das Gerät mit "ON" und "OFF" beschriftet hat (an der Stirnseite, wo das Kabel reingeht)
• dass man schon AA-Batterien (8 Stück!) zur Stromversorgung verwendete, anstelle der damals als Quasi-Standard geltenden "Flachbatterien" 3R12.
• dass schon in der Bedienungsanleitung die Verwendung von AA-Batterien des Herstellers "VARTA" vorgeschrieben wird (vom Klassenfeind!), vermutlich waren die langlebiger und auslaufsicherer.

[DG0MG]

Ich hab mir die gesamte Akte jetzt nochmals in Ruhe durchgelesen, insbesondere unter dem Aspekt, eine Vorstellung der von einer normalen Stecknadel ausgehenden Strahlung zu bekommen, die ~19 Tage in einem Reaktor hing (450 Stunden, S. 32). Wenn man schon als Entschuldigung für einen möglichen Strahlenschaden die Formulierung so wählt (S. 36):

Entsprechend den internen Festlegungen gelten für Personengruppen, die mit radioaktiv markierten Gegenständen bzw. radioaktiven Strahlenquellen in Berührung gebracht werden, um ihre strafbaren und staatsgefährlichen Handlungen nachweisen zu können, folgende max. zulässigen Dosisäquivalente pro Einsatz und Jahr /MZD/E/, wobei diese in 10 Jahren maximal 3x mit derartig hohen Dosen belastet werden sollten ..

Das klingt nicht so, als ob die danach aufgeführten 8, 12, 16 und 40 Rem Dosis die Grenzwerte aus der "normalen" DDR-Strahlenschutzverordung wären.

1 Rem entsprechen 10 MilliSievert!

Man mutet dem "Opfer" also eine Dosis von 80 mSv (8 Rem, Geschlechtsorgane, Blut) bis 400 mSv (40 Rem, Extremitäten) zu!

Zum Vergleich:
§ 55 Strahlenschutzverordnung: Der Grenzwert für die effektive Dosis zum Schutz von beruflich strahlenexponierten Personen beträgt 20 Millisievert im Kalenderjahr.



Auf Seite 30 unten ist eine Tabelle mit den Dosisleistungen der Nadel in verschiedenen Abständen angegeben:



Kann man daraus - oder aus der anderswo mehrfach angegebenen Aktivität von 850 µCurie abschätzen, wieviel Impulse ein SBM-20 Zählrohr dabei (theoretisch) in 2 cm Abstand liefern würde (praktisch wäre es wahrscheinlich total überfahren)?

[DL3HRT]

>Kann man daraus - oder aus der anderswo mehrfach angegebenen Aktivität von 850 µCurie abschätzen, wieviel Impulse ein >SBM-20 Zählrohr dabei (theoretisch) in 2 cm Abstand liefern würde (praktisch wäre es wahrscheinlich total überfahren)?
1 µCi entspricht 37 kBq, also durchschnittlich 37000 Zerfällen pro Sekunde. Bei 850 µCi sind wir bei 31.5 MBq. Ich kenne zwar die Effizienz des SBM-20 nicht, aber selbst wenn nur 1 Promille der Zerfälle zu einem Impuls führen würde, wären das immer noch mehr als 30000 Impulse pro Sekunde! Das SBM-20 wäre damit total überfordert. Die Totzeit des SBM-20 liegt bei ca. 200 µs, d.h. erst nach dieser Zeit kann der nächste Impuls registriert werden. Damit können maximal 5000 Impulse pro Sekunde erfasst werden.

[DG0MG]

Hm, das ist schon der Wahnsinn.

Im Datenblatt des SBM-20 ist eine Empfindlichkeit von 22 Impulsen pro Sekunde pro MIKROröntgen pro Stunde (was für ne Einheit!) für Co-60 angegeben. Demzufolge 22.000 Impulse pro Sekunde pro MILLIröntgen pro Stunde (Faktor 1000).
Wenn das Präparat nun in 60 cm Abstand 1,5 MilliRöntgen pro Stunde produziert (laut Tabelle), dann müssten das 22 * 1,5 / 10(-3) = 33.000 Impulse pro Sekunde ergeben? Das entspräche dann etwa Deinem 1 Promille der Zerfälle - wohlgemerkt in 60cm Entfernung. Dass das SBM-20 das in der Praxis nicht messen kann ist klar, das ist immer noch viel zu viel.

Andere Fragestellung:
Wie weit muss man weg sein, um die Totzeitgrenze des Zählrohres zu unterschreiten?
5000 Impulse pro Sekunde (Totzeitgrenze) beim SBM-20 sind: 5000/22 = 227,2 MIKROröntgen pro Stunde.
Mit doppelter Entfernung vom Strahler viertelt sich die Dosisleistung. Ich muss die Entfernung also so lang verdoppeln (und gleichzeitig die Dosisleistung vierteln), bis ich unter 227 MIKROröntgen pro Stunde liege?

0,30 m	6 mR/h
0,60 m	1,5 mR/h
1,20 m	0,375 mR/h
2,40 m	93,75 µR/h

Die Grenze liegt also schätzungsweise bei ~1,50 Meter - logarithmisch rechnen brauchen wir das jetzt nicht. Kannst Du meine Rechnung nachvollziehen?

Es ist absolut krass, sich vorzustellen, sowas direkt am Körper zu haben, ohne davon zu wissen.

[DL3HRT]

Ja, das kommt so hin.

Für die Strahlenschranke sind für das aktivste Americium-241 Präparat 300 mCi angegeben. Das sind 11 GBq! Naja, man darf nicht kleckern sondern muss klotzen, wenn man mehr als 7m überbrücken will. Aus heutiger Sicht erscheint einem das Ganze ziemlich "krank". Man muss es wohl in die damalige Zeit einordnen.

[Cs137]

Ich glaube hier gibt es einen kleinen Denkfehler . Die spez.Aktivität drückt  die Gesamtaktivität einer Quelle aus.  Die Zählrate von einem Gmz in der Nähe der Quelle steht nicht im Verhältnis zur Einheit Bq pro irgendwas.

Wir haben es damals geschafft mit einem Sbm 20 genau 1,17 mSV/h HX Cs 137 nachzuweisen .
Hierfür war eine gute Korrektur der Tozeit  und ein gut getrimmter impulsverlauf nötig.

Zählrohre sind insgesamt recht schnell in der Sättigung.... alle samt von den Dingern ;-)   Auf die richtige Auswertung im Nachgang kommt es an .
Lg
Marcel

[DG0MG]

Ich glaube hier gibt es einen kleinen Denkfehler . Die spez.Aktivität drückt  die Gesamtaktivität einer Quelle aus.  Die Zählrate von einem Gmz in der Nähe der Quelle steht nicht im Verhältnis zur Einheit Bq pro irgendwas.

Bq (oder µCi) pro irgendwas (Masse?) - als spezifische Aktivität - kam bisher auch gar nicht vor?

Die Nadel als Ganzes hat(te) eine Gesamtaktivität von 850µCi = 31.45 MBq, dabei ist die Masse der Nadel oder der Anteil bzw. Masse des strahlenden Isotops Fe-59 daran doch irrelevant. Und unter der Annahme, dass Fe-59 ähnliche Impulszahlen, wie Cs-137 produziert, kann man doch aus den angegebenen Dosisleistungswerten in verschiedenen Entfernungen auf die Impulszahlen eines SBM-20 schließen. Beides hat erstmal nichts miteinander zu tun.

Führt man einen (vielleicht etwas etwas unwissenschaftlichen) Parameter "Zählrohrwirkungsgrad" ein, dann sollte die Zählrate des Rohres doch schon im Verhältnis zur Gesamtaktivität der Quelle stehen.

Wieso nicht?

[Cs137]

Das denke ich nicht das hier so einfach ein Verhältnis gebildet werden kann. ..... vom Wirkungsgrad des Gmz mal abgesehen ...... 

Ich habe das Bq spezifiziert weil die Nadel ganz sicher eine Masse oder Fläche hat und der Ausdruck Gesamtaktivität nur so angewendet werden kann.

Aber wer kann sagen welches Ereignis das Zählrohr trifft ?   1 Bq bedeutet 1 Zerfall pro Sekunde......... das Quant oder e-  bewegt sich von der Quelle weg ........ aber die Richtung ist unbekannt.
1 Promille  ?  Woher stammt der Vermutungen ?


Ich würde über die Dosisleistungskonstante herangehen......   

Bei  Co 60 liegt diese etwa bei 351

Die Rechnung ist sehr einfach . Dosisleistungskonstante x Aktivität / Radius zum Quadrat . Gehen wir von  60 GBq aus bedeutet dies 351 x 60 / 6,25 bedeutet das die Quelle mit 60 GBq in 2,5 m Abstand eine Dosisleistung von 3,3 mSV/h liefert.

Legt man jetzt einen Kalibrierfaktor für das Gmz zugrunde ergibt sich daraus die entsprechende Ereignisrate des Zählrohrs.


Lg
Marcel

[DG0MG]

Neben den schon erwähnten Stecknadeln gab es noch andere Markierungsmittel, die ebenfalls immer "frisch" aus dem ZfK Rossendorf geholt wurden:

• radioaktive Flüssigkeiten: Wolke 108-111
• Papier, Farbbänder, Kugelschreiberminen: Wolke 112-121
• radioaktiv präparierte Magneten für Fahrzeuge: Wolke 122-125
• mit radioaktiver Substanz ausgestattetes Blei-Diabolo-Geschoss für Luftgewehre zum Schuss auf Reifen

Lesenswert ist dazu eine Publikation des BSTU:

| BStU (Hg.), Bernd Eisenfeld, Thomas Auerbach
| Projektbericht "Strahlen"
| Einsatz von Röntgenstrahlen und radioaktiven Stoffen durch das MfS gegen Oppositionelle - Fiktion oder Realität?
| 2. überarbeitete Auflage, Berlin 2002
| ISBN 978-3-942130-85-1

• https://www.bstu.de/informationen-zur-stasi/publikationen/publikation/projektbericht-strahlen/
• PDF: https://www.bstu.de/assets/bstu/de/Publikationen/E_BStU_Projektbericht_Strahlen.pdf

Zum Verständnis, wozu und wie die Markierungen eingesetzt wurden, sind die "Fallbeispiele radioaktiver Markierungen" ab ca. Seite 33 besonders lesenswert.

Weiterhin die im Anhang, Punkt 4 aufgeführten Originaldokumente ab Seite 127:

Radioaktive Markierungen
4.1 Struktur- und Stellenplan OTS
4.2 Zusammenfassende Übersicht zu den »Wolke«-Mitteln
4.3 Festlegung Nr. 32/04/88 des MfS über die Entwicklung, Herstellung, Ausgabe und Anwendung von radioaktiven Stoffen als Markierungsmittel
4.4 Festlegung Nr. 32/02/88 des MfS über den Transport von offenen und umschlossenen radioaktiven Stoffen auf öffentlichen Straßen und Verkehrswegen
4.5 Gerät zum Nachweis radioaktiver Markierungen (Dokumentenauszug)
4.6 Gebrauchsanweisung für »Geschoß« (Dokumentenauszug) S. 157
4.7 Gerät zum Verspritzen radioaktiver Substanzen (Dokumentenauszug) S.160
4.8 Aufstellung über durchgeführte Markierungen in den 80er Jahren
4.9 Fallbeispiel Rudolf Bahro (Dokumentenauszug)
4.10 Fallbeispiel Markierung von Geldscheinen (Dokumentenauszug)
4.11 Fallbeispiel Dokumentenmarkierung (Dokumentenauszug)

Die "Bedienungsanleitung" für das Gerät, mit dem das flüssige Markierungsmittel auf Stoffe oder Leder appliziert wurde, liest sich wie die des Mittels gegen Zecken für meine Katze.

Die haben hochradioaktive Flüssigkeiten in der Gegend herumgespritzt!
Das ist noch unglaublicher, als die Stecknadeln. Die Stecknadeln sind ein fester Körper, aber die Gefahr der unkontrollierten Verschleppung ist doch bei Flüssigkeiten nochmals ungleich höher.

Ob die MfS-Mitarbeiter selbst, die an vorderster Front damit umgegangen sind, eine Ahnung von der Gefährlichkeit hatten, ist leider nicht erwähnt. Kann sein, die betrachteten das nur als Werkzeug: Als Hammer, mit dem einen Nagel ein die Wand schlagen kann. Oder auch sich auf den Finger hauen, wenn man keine Ahnung hat, damit umzugehen.

[DG0MG]

Ich würde über die Dosisleistungskonstante herangehen.

Legt man jetzt einen Kalibrierfaktor für das Gmz zugrunde ergibt sich daraus die entsprechende Ereignisrate des Zählrohrs.

Beim Durchdenken dieser Geschichte und dem Versuch, meine Frage von weiter oben selbst zu beantworten, kommen gerade neue Fragen:

Die Dosisleistung der Stecknadel wurde in der Tabelle in Beitrag #4 in verschiedenen Entfernungen in

R/h und mR/h

angegeben. Das sehe ich doch richtig, dass mit dem "R" die veraltete Einheit "Röntgen" für die Ionendosis gemeint ist?
Ebenso beruht der Kalibrierfaktor für die alten Zählrohre auf dieser Einheit.

Die Dosisleistungskonstante stellt aber einen Bezug zur Äquivalentdosis (rem, Sievert) her.

Wie kann man sich denn den Unterschied zwischen Ionendosis und Äquivalentdosis verständlich machen?

Eine Übersicht über die verwirrende Vielzahl von Einheiten gibt dieses Dokument:

• https://www.bmu.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Strahlenschutz/umrechnung_radiologische_groessen.pdf

[DG0MG]

Im Datenblatt des SBM-20 ist eine Empfindlichkeit von 22 Impulsen pro Sekunde pro MIKROröntgen pro Stunde (was für ne Einheit!) für Co-60 angegeben. Demzufolge 22.000 Impulse pro Sekunde pro MILLIröntgen pro Stunde (Faktor 1000).

Das hab ich oben geschrieben und ich bin der Meinung, das ist falsch.
Ganz schön sogar: Um Faktor 1000. 
Demzufolge auch die Schlussfolgerungen zu Impulszahlen daraus.


Denn: Die 22 Impulse/sec des SBM-20 kommen pro MILLIröntgen pro Stunde.

[DG0MG]

Hält jemand die Zeitschrift "STRAHLENSCHUTZPRAXIS", vielleicht beruflich oder hat Zugang zu einer Fachbibliothek?

In STRAHLENSCHUTZPRAXIS 3/2000 gibts unter dem Titel "Regierungskriminalität" einen Artikel dazu:

• http://www.strahlenschutzpraxis.com/ssp_archiv.php?command=artikel_anzeige&ARTIKEL_ID=190

[DL3HRT]

Hier ist zumindest eine Liste der Bibliotheken, die das Heft im Bestand haben sollten: https://zdb-katalog.de/title.xhtml?idn=017618886&vol=2000