Waldpilze aus dem Bayrischen Wald

[NuclearPhoenix]

Leider verhagelt die Messgeometrie die meisten Überlegungen, denn Prüfstrahler für z.B. Dosisleistungsmessgeräte sind meistens wie Punktstrahler zu betrachten, ein Aschehäufchen dagegen hat andere Dimensionen.

Ah ja, guter Punkt!

Die Detektor-Effizienz ist u.a. nicht nur das Hauptproblem, sondern auch der Kalium(40)Gehalt der Pilzasche. Da bleibt nur die Gammaspektrometrie.

Das meinte ich eh mit "Effizienz bei der Energie". Damit stimmt aber natürlich das Zählrohr nicht mehr, was ich erwähnt habe. Also nur Spektrometrie, richtig...

[NoLi]

...
Das meinte ich eh mit "Effizienz bei der Energie". Damit stimmt aber natürlich das Zählrohr nicht mehr, was ich erwähnt habe. Also nur Spektrometrie, richtig...

Oder eine reine Gamma-Messung ohne Spektrometrie, wenn man die 10,5 % Gamma-Emission des K-40 bei der Auswertung unberücksichtigt lässt und alles Gemessenen wie von Cs-137 wertet.

Wenn man die Gamma-Emission von 85,1 % der Cs-137-Zerfälle (eigentlich ja die des Tochternuklides Ba-137m)  berücksichtigt und mit den 10.5 % (vom K-40) verrechnet, bleibt am Schluß rechnerisch nur ein Fehler der Aktivitätsberechnung von 4,4 % übrig. Ohne Berücksichtigung von anderen Fehlerquellen.

Den Kaliumgehalt einiger Pilze kann man hier entnehmen:
https://diäten-vergleichen.de/naehrwert-tabelle/tabelle-pilze.php

Norbert

[Flipflop]

Interessant, Pilze wie das Fleisch werden Frisch gemessen, aus 500g Frischgewicht werden ? 5g -10g Asche. Dies ist sicher als Aufbereitung anzusehen. Da kann man sich auch gleich an den nächsten Schritt machen und das Metall herauswaschen und einen Prüfstrahler herstellen. Dazu braucht es aber 10 Kg Pilze der richtigen Sorte und die nötigen Chemikalien, für Hobby- Chemiker sicher Lustig. 

[Radiohörer]

...woran ist eigentlich das Cs in Pilzen gebunden bzw. für was dient es in Pilzen: Eiweiße oder?
@Peter-1: bei welcher Temperatur wolltest Du die Pilze veraschen?

[Peter-1]

Hallo,

Paranüsse habe ich schon mal verascht. Edelstahlgefäß Rotglut ca. 1/2 Stunde.
Könnte sein dass das Cs sich dabei verflüchtigt.

[Lennart]

Paranüsse habe ich schon mal verascht. Edelstahlgefäß Rotglut ca. 1/2 Stunde.
Könnte sein dass das Cs sich dabei verflüchtigt.

Bei den Pilzen ist es wahrscheinlich schonender diese einfach im Backofen zu trocknen und anschließend zu Pulver zu mahlen. Ich weiß nicht wie genau das Caesium in den Pilzen gebunden ist, aber das Element selbst schmilzt schon bei 28,4 °C und fängt oberhalb von 690 °C an zu verdampfen.
Ich denke man sollte auf jeden Fall unter dem Siedepunkt bleiben, sonst wird sich das Caesium wohl wirklich verflüchtigen.

[Prospektor]

Dieses Fragestellungen hatten wir teilweise schon mal im Nachbarthread mit den Pfifferlingen:

https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,874.45.html

Das Cs wird in den anreichernden Pilzarten i.d.R. durch geeignete Liganden (immer ionisch) komplexiert und mit dem Kalium "verwechselt". Im Fall der Maronenröhrlinge sind das z.B. die Farbstoffe Badion A und Norbadion A, welche vor allem in der Haut des Pilzhuts vorkommen.

Bezüglich der Veraschung: Um die Verluste klein zu halten sollte man <450 °C bleiben. Dazu habe ich im anderen Thread ein offizielles Dokument angehängt, in dem steht, dass bei 42 h @ 420 °C nur 1% des Cs verloren geht:

https://www.bmuv.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Strahlenschutz/leitstelle_g_gamma_spekt_fisch_01_bf.pdf

Ebenfalls verlinkt ist dort eine interessante Arbeit zur Herstellung von Cs-137 Standards für die Gammaspektroskopie (Pilze und Boden):

https://nuklearchemie.uni-koeln.de/fileadmin/einrichtungen/nuclearchemie/Diverses/Cs-137_Standards_rev.pdf

Etwas ähnliches habe ich ja damals auch mit den Pfifferlingen gemacht:

https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php?msg=9936

[283Nh]

Dieses Fragestellungen hatten wir teilweise schon mal im Nachbarthread mit den Pfifferlingen:

https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,874.45.html

Das Cs wird in den anreichernden Pilzarten i.d.R. durch geeignete Liganden (immer ionisch) komplexiert und mit dem Kalium "verwechselt".

Das liegt chemisch wegen der engen Verwandheit der Elemente nahe. Da würde mich mal Dein Vorgehen interessieren. K und Cs als nahe verwandte Alkalimetalle im klassischen Kationentrennungsgang nasschemisch zu trennen ist "a bisserle difizil"

Mir fiele da nur die Gammaspektrometrie ein, 137 Cs 2x Beta bei 0,5 und 1,17 MeV, 40 K Beta- und Epsilon bei 1,5 und 1,3 MeV, - selbst 90Sr als nahe verwandtes Erdalkalimetall bei ebenfalls 0,5 MeV - auch das nicht mit einfachen Mitteln so leicht aus der allgemeinen Sosse rauszufiltern.

Es war damals bei Tchernobyl - und ich durfte das als damals "Jungspund" noch live erleben, wo jede Menge Milch und Agrarprodukte vernichtet wurden, weil sie über " x Bq" lagen und niemand zwischen 137Cs , 90Sr und 40K unterschieden hat.

Wenn ich mir einen zulassungsfreien Prüfstrahler kaufen will, dann gehe  ich auf die BayWa und kaufe mir einen Sack Kalidünger :-)

[Flipflop]

Interessantes Thema, wenn es sich bei >400 Grad verflüchtigt, kann man das Metall auf diese Weise gewinnen indem man es wieder kondensieren lässt? 

[etalon]

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Mir fiele da nur die Gammaspektrometrie ein, 137 Cs 2x Beta bei 0,5 und 1,17 MeV, 40 K Beta- und Epsilon bei 1,5 und 1,3 MeV, - selbst 90Sr als nahe verwandtes Erdalkalimetall bei ebenfalls 0,5 MeV - auch das nicht mit einfachen Mitteln so leicht aus der allgemeinen Sosse rauszufiltern.
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Ich verstehe nicht ganz. Was kann man mit Gammaspektrometrie filtern? Und was ist mit Beta und Epsilon gemeint? Und wie soll das aus welcher Soße filtern? Kann mir mal einer helfen?
  

[283Nh]

Ich verstehe nicht ganz. Was kann man mit Gammaspektrometrie filtern? Und was ist mit Beta und Epsilon gemeint? Und wie soll das aus welcher Soße filtern? Kann mir mal einer helfen?
 

Radionuklide haben sozusagen einen Fingerabdruck, ihre Zerfallsenergie, ggf. auch mehrere wenn mehrere Zerfallsmechanismen vorliegen. Daran kann man sie unterscheiden, auch wenn man zwei oder drei in einer Probe hat., siehe Beispiel (Link). Nur wenn es zu viele sind, dann geht das Rätselraten los

https://www.mineralienatlas.de/VIEWmaxFULL.php/param/1151311022-Spreizung.jpg

Beta minus ist einer der klassischen radiaktiven Zerfallsmechanismen, ein Neutron wandelt sich in ein Proton um,Emission eines energiereichen Elektrons

Epsilon, auch K-Einfang genannt, ist praktisch das Gegenteil. Ein Elektron aus einer "niedrigen Umlaufbahn" um den Atomkern, typisch der K-Schale stürzt in den Kern und verbindet sich mit einem Proton zu einem Neutron. Auch hierbei wird Energie frei, die typisch als Gammaquant emittiert wird.

Der Mechanismus Epsilon ist einer der beiden Mechanismen bei 40 Kalium. Aus einem Nuklid 40K mit der Ordnungszahl 19 wird ein Nuklid 40 Ar mit der Ordnungszahl 18, also aus einem Alkalimetall ein Edelgas. Dabei wird reichlich Energie frei, 1,5 MeV

[NoLi]

...
Der Mechanismus Epsilon ist einer der beiden Mechanismen bei 40 Kalium. Aus einem Nuklid 40K mit der Ordnungszahl 19 wird ein Nuklid 40 Ar mit der Ordnungszahl 18, also aus einem Alkalimetall ein Edelgas. Dabei wird reichlich Energie frei, 1,5 MeV

Der Elektroneneinfang (EC) erfolgt mit einer Häufigkeit von 10,29 % mit einer Energie von 0,043 MeV, daraus erfolgt aus dem Nukleus die Emission eines Photons mit 1.461 keV.
Mit 0,17 % Häufigkeit erfolgt der Elektroneneinfang mit einer Energie von 1.505 keV.

Norbert

[etalon]

Ich verstehe nicht ganz. Was kann man mit Gammaspektrometrie filtern? Und was ist mit Beta und Epsilon gemeint? Und wie soll das aus welcher Soße filtern? Kann mir mal einer helfen?
 

Radionuklide haben sozusagen einen Fingerabdruck, ihre Zerfallsenergie, ggf. auch mehrere wenn mehrere Zerfallsmechanismen vorliegen. Daran kann man sie unterscheiden, auch wenn man zwei oder drei in einer Probe hat., siehe Beispiel (Link). Nur wenn es zu viele sind, dann geht das Rätselraten los

https://www.mineralienatlas.de/VIEWmaxFULL.php/param/1151311022-Spreizung.jpg

Beta minus ist einer der klassischen radiaktiven Zerfallsmechanismen, ein Neutron wandelt sich in ein Proton um,Emission eines energiereichen Elektrons

Epsilon, auch K-Einfang genannt, ist praktisch das Gegenteil. Ein Elektron aus einer "niedrigen Umlaufbahn" um den Atomkern, typisch der K-Schale stürzt in den Kern und verbindet sich mit einem Proton zu einem Neutron. Auch hierbei wird Energie frei, die typisch als Gammaquant emittiert wird.

Der Mechanismus Epsilon ist einer der beiden Mechanismen bei 40 Kalium. Aus einem Nuklid 40K mit der Ordnungszahl 19 wird ein Nuklid 40 Ar mit der Ordnungszahl 18, also aus einem Alkalimetall ein Edelgas. Dabei wird reichlich Energie frei, 1,5 MeV

Hmm, naja. Wie Gammaspektrometrie funktioniert, weiß ich glaube ich einigermaßen. Aber ich hatte dein ,,filtern" mit physischer/chemischer Trennung assoziiert, und da war mir die Beteiligung eines Gammaspektrometers nicht so ganz klar.

Du meinst aber, dass die oben aufgeführten Nuklide mittels Gammaspektrometrie unterschieden werden können. Das stimmt teils, denn Sr-90 hat keine Gammalinie und kann daher mit einem Gammaspektrometer auch nicht gemessen werden. Cs-137 hat genaugenommen auch keinen Gammaübergang, kann aber über den Isomerenübergang des Ba-137m gemessen werden. Nur K-40 hat einen hochenergetischen Gammaübergang mit einer recht übersichtlichen Übergangswahrscheinlichkeit. Die Teilchenzerfälle haben dabei mit der Anzahl der emittierten Gammaquanten nichts zu tun. Sie sind oft nur der Auslöser zu einer Gammaemission.
Der Elektroneneinfang heißt nicht Epsilon, sondern Elektroneneinfang oder electron capture (EC) wenn du es Englisch bevorzugst. Er wird nur mit einem kleinen Epsilon in der Nuklidkarte abgekürzt um Platz zu sparen... 

[283Nh]

Hmm, naja. Wie Gammaspektrometrie funktioniert, weiß ich glaube ich einigermaßen. Aber ich hatte dein ,,filtern" mit physischer/chemischer Trennung assoziiert, und da war mir die Beteiligung eines Gammaspektrometers nicht so ganz klar.

Du meinst aber, dass die oben aufgeführten Nuklide mittels Gammaspektrometrie unterschieden werden können. Das stimmt teils, denn Sr-90 hat keine Gammalinie und kann daher mit einem Gammaspektrometer auch nicht gemessen werden. Cs-137 hat genaugenommen auch keinen Gammaübergang, kann aber über den Isomerenübergang des Ba-137m gemessen werden. Nur K-40 hat einen hochenergetischen Gammaübergang mit einer recht übersichtlichen Übergangswahrscheinlichkeit. Die Teilchenzerfälle haben dabei mit der Anzahl der emittierten Gammaquanten nichts zu tun. Sie sind oft nur der Auslöser zu einer Gammaemission.
Der Elektroneneinfang heißt nicht Epsilon, sondern Elektroneneinfang oder electron capture (EC) wenn du es Englisch bevorzugst. Er wird nur mit einem kleinen Epsilon in der Nuklidkarte abgekürzt um Platz zu sparen... 

Exakt das war mein Thema. bei 40K siehst Du drei Linien bei 1,3 MeV (Beta minus) und ununterscheidbar nahe beieinander liegende  bei 1,5 MeV für die Mechanismen Elektroneneinfang  und Beta plus (Positron)

90Sr hat Du wohl recht. Segelt meist unter dem Radar

[NoLi]

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Exakt das war mein Thema. bei 40K siehst Du drei Linien bei 1,3 MeV (Beta minus) und ununterscheidbar nahe beieinander liegende  bei 1,5 MeV für die Mechanismen Elektroneneinfang  und Beta plus (Positron)
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Hmm, der Annihilation-Peak bei "Beta plus (Positron)" liegt bei 511 keV...
Und beim "Beta minus" Zerfall mit 1,311 MeV gibt es keinen Gamma-Peak...

Norbert