KIT Campus Nord (Karlsruhe)

[DL3HRT]

Auch ich bin einer derjenigen, der eine Probe abbekommen hat  . Sie kam heute wohlbehalten an, großer Dank an "Prospektor".

Kannst Du eventuell die Nettodosisleistung der Bodenprobe messen?
Dann wird man ja sehen, ob die Aussage der Pressestelle stimmt und die erhöhte Dosisleistung vom Granit kommt.

Das war das Erste, was ich gemacht habe. Dazu habe ich das FAG FH40F2 verwendet. Zuerst eine Messung über 400 Impulse ohne Probe und danach 400 Impulse mit Probe. Zur Messung habe ich den Beutel mit der Probe vor das Messgerät gelegt. Beide Messungen habe ich mit dem RadiaCode-101 wiederholt.

FH40F2 ohne Probe: 0,13 µSv/h
RadioCode-101 ohne Probe: 0,12 µSv/h

FH40F2 mit Probe: 0,23 µSv/h
RadiaCode-101 mit Probe: 0,223 µSv/h

Die Dosisleistungserhöhung durch die Probe beträgt also 0,1 µSv/h. Der RadiaCode-101 liefert ebanfalls genaue Ergebnisse. Das ist aber bei Cs-137 auch zu erwarten, da er schließlich darauf kalibriert ist. Die dritte Nachkommstelle hätte man sich eigentlich sparen können.

Da das kleine Teil nun schon einmal auf der Probe lag, wurde natürlich auch schnell ein Spektrum aufgezeichnet. Das Ergebnis nach nur 10 Minuten Messzeit seht ihr im Anhang. Diskussion hin oder her, ob der Kristall nun zu klein ist oder nicht: Mit dem RadiaCode-101 hätte man bereits vor Ort nach wenigen Minuten Cs-137 als "Übertäter" gefunden. Ich sehe das als gutes Beispiel für die Nützlichkeit des Geräts.

Mein Gammaspektrometer wärmt gerade auf. Da kann ich später auch ein Spektrum beisteuern. Der Rest der Probe geht am Montag an ein Radioaktivitäts-Messlabor ab. Da bekommen wir dann belastbare Aussagen zur Cs-137 Aktivität und gut Abschätzungen zu der von Am-241.

[DL3HRT]

Hier kommt das versprochene Gammaspektrum. Wie zu erwarten sind, Cs-137 und Am-241 eindeutig zu sehen. Der Cs-137 Peak kam schon nach wenigen Sekunden Messzeit deutlich heraus.

[Na-22]

Falls noch eine Probe zum Messen zur Verfügung steht, kann ich die gerne mit dem Polimaster PM1401K-3 vermessen. Einen passenden Marinellibecher habe ich dazu. Das PM1401K zeigt das Ergebnis gleich in Bq/kg an. Ich würde ein Probenvolumen von mindestens 500 ml benötigen.

[Peter-1]

Hallo Karsten,

sehr schönes Spektrum in relativ kurzer Zeit. Wie ich sehe ist der Hintegrund nicht abgezogen, richtig ?  Wie sieht der Hintergrund als Spektrumaus ? Ich frage, da der Abfall nach 32keV sehr steil ist.

Peter

[DL3HRT]

Hallo Peter,
gut beobachtet, der Hintergrund ist nicht abgezogen. Du hast mich ein wenig auf dem falschen Fuß erwischt, denn ich hatte nur die Grafik und nicht die Daten abgespeichert. Der Probebehälter war auch schon entleert. Ich habe ihn wieder mit Probe befüllt und ein neues Spektrum aufgezeichnet. Diesmal allerdings nur 30 Minuten, was völlig ausreichend ist.

Im Spektrum ohne Hintergrundabzug habe ich das Hintergrundspektrum eingeblendet. Man kann gut sehen, wie niedrig es im Vergleich zum Spektrum der Probe liegt. Die Röntgenfluoreszenzstrahlung der Bleiburg spielt bei meinem Setup kaum eine Rolle, denn das Blei ist innen mit 3 mm Kupfer ausgekleidet, welchen einen großen Teil der Strahlung schluckt. Zusätzlich verwende ich meist noch einen Zylinder aus 3 mm Acryl. Damit ist der Bleipeak im Hintergrund kaum zu sehen.

Die Hochspannung ist sehr rauscharm, so dass ich relativ weit nach unten messen kann. Der scharfe Abbruch unterhalb 30 keV hat sicher mit dem Gehäuse des Szintillators zu tun. Das absorbiert dann sehr stark.
Interessant beim neuen Spektrum ist, dass es etwas anders aussieht als das zuerst gepostete. Dort war der Am-241 Peak höher als der niedrigenergetische Cs-137 Peak. Beim neuen Spektrum ist das umgekehrt. Das deutet meiner Meinung nach darauf hin, dass das Cs-137 und Am-241 in der Probe nicht homogen verteilt ist.

Viele Grüße
Karsten

[Henri]

Der Rest der Probe geht am Montag an ein Radioaktivitäts-Messlabor ab. Da bekommen wir dann belastbare Aussagen zur Cs-137 Aktivität und gut Abschätzungen zu der von Am-241.

Eine quantitative Bestimmung wäre ja mal was.

Sinnvoll wäre auch eine quantitative Alpha-Spektrometrie, aber die ist halt extrem teuer und zeitaufwändig und braucht eine Art der Probenaufbereitung, die der Amateur schon allein wegen des fehlenden Zugriffs auf Chemikalien und Tracer-Nuklide nicht selber machen kann.

Habe schon überlegt, ob man mal versuchen könnte, "Amtshilfe" aus Frankreich zu bekommen: die CRIIRAD (https://www.criirad.org) kann zwar selber keine Alphaspektrometrie machen, hat aber Verbindungen zu anderen Laboren, in denen das möglich ist. Da deren Thema ja radioaktive Umweltbelastungen sind und Europa mittlerweile ziemlich eng zusammengewachsen ist, wäre das vielleicht einen Versuch wert - zumal das Thema, Plutonium oder nicht, ja wirklich ziemlich interessant ist.


Pu-241, aus dem das Am-241 herauswächst, ist ja ein reiner, sehr niedrigenergetischer Betastrahler (max. Energie 21 keV, durchschnittlich 5keV). Da hilft nur ein spezielles Massenspektrometer. Könnte natürlich sein, dass da trotzdem noch andere Transurane sind, die man mit dem Alphaspektrometer sehen könnte.

Übrigens, wer sich mal ein Bild zum erforderlichen Aufwand für solche Bestimmungen machen möchte: https://core.ac.uk/download/pdf/237446293.pdf

[Prospektor]

Hallo zusammen!

Hier noch die Meldung des Umweltministeriums, auf die sich auch die Pressemeldungen beziehen:

https://um.baden-wuerttemberg.de/de/service/presse/pressemitteilung/pid/umgebungsmessung-ergibt-leicht-erhoehte-radiologische-aktivitaet-im-bereich-eines-einleitbauwerks-in-e/

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"Nach internationaler Bewertungsskala INES ,,Stufe 0" – keine oder sehr geringe sicherheitstechnische Bedeutung

Am Hirschgraben östlich des Campus Nord des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) wurden an einer Stelle Auffälligkeiten bei den Strahlungswerten festgestellt. Daraufhin wurden durch die Umgebungsüberwachung des KIT außerordentliche Dosisleistungsmessungen sowie Probenahmen durchgeführt. Eine der genommenen Bodenproben zeigte Konzentrationen der Radionuklide Cs-137 und Am-241, die über den herkömmlicherweise gefundenen und regelmäßig berichteten Werten lagen.

Weder die lokal begrenzten erhöhten Dosisleistungswerte noch die gefunden Aktivitätswerte führen zu einer unzulässigen Exposition. Eine akute Gefährdung für Mensch und Umwelt ist nicht gegeben.

Es ist bekannt, dass in der Nähe der Einleitbauwerke grundsätzlich leichte Erhöhungen der Dosisleistung bestehen. Dies ist auf die Auskleidung des Bachbetts und der Böschung mit großen Granitsteinen zurückzuführen. Granit weist einen leicht erhöhten Gehalt an natürlicher Radioaktivität auf. Auch die gefundene Kontamination liegt auf einer solchen Pflastersteinlage.

Die Tiefe, in der das Am-241 im Boden gefunden wurde, spricht nach erster Einschätzung des KIT für einen vor vielen Jahren (vermutlich 1960er bis 1980er Jahre) erfolgten Eintrag. Aufgrund der Messergebnisse kann ein aktueller Eintrag ausgeschlossen werden. Das belegen auch die Ergebnisse der Umgebungsüberwachung.

Bereits in Berichten des Kernforschungszentrums Karlsruhe von 1983 und in Berichten der LUBW Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg wurden als mögliche Eintragsquellen die ehemalige Hauptabteilung Dekontaminationsbetriebe sowie die Aufarbeitung abgebrannter Brennelemente angeführt.

Für eine weitergehende Bewertung werden weitere Untersuchungen vorgenommen, die vom Umweltministerium aufsichtlich begleitet werden."

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Die Geschichte mit dem Pu ist nicht so einfach, ja. Pu-241 geht via MS oder via Flüssigszintillationsspektrometrie, siehe z.B.: https://www.bmu.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Strahlenschutz/leitstelle_h-pu-241-awass-01.pdf

Ist es aber realistisch anzunehmen, dass nur Pu-241 vorhanden ist, oder sollte man nicht annehmen, dass der gesamte "Cocktail" dort gelandet ist, inklusive der anderen Pu-Isotope?

Interessant beim neuen Spektrum ist, dass es etwas anders aussieht als das zuerst gepostete. Dort war der Am-241 Peak höher als der niedrigenergetische Cs-137 Peak. Beim neuen Spektrum ist das umgekehrt. Das deutet meiner Meinung nach darauf hin, dass das Cs-137 und Am-241 in der Probe nicht homogen verteilt ist.

Viele Grüße
Karsten

Die Probe an sich wurde während des Trocknungsvorgangs sehr gründlich homogenisiert. Ich muss aber sagen, dass ich auch schon mal den Verdacht hatte, dass es insgesamt aktivere Teile einer Probe gibt. Der Verdacht hat sich zwar bisher nicht erhärtet, bin da aber noch dran. Evtl. sollte man nur vorsichtshalber mal einen Film belichten?
Es ist natürlich auch einfach möglich, dass die Nuklide in den unterschiedlichen Fraktionen der Probe (bezogen auf Durchmesser) ungleich verteilt sind.

[DG0MG]

Hier noch die Meldung des Umweltministeriums, auf die sich auch die Pressemeldungen beziehen:
https://um.baden-wuerttemberg.de/de/service/presse/pressemitteilung/pid/umgebungsmessung-ergibt-leicht-erhoehte-radiologische-aktivitaet-im-bereich-eines-einleitbauwerks-in-e/

Das liest sich erheblich vollständiger, als die Zeitungsartikel, die wahrscheinlich aus dieser Meldung durch einkürzen entstanden sind.

[Peter-1]

Jetzt bin ich beruhigt. Hatte schon alle meine Granitsteine untersucht und kein Am241 gefunden 

[Henri]

Ist es aber realistisch anzunehmen, dass nur Pu-241 vorhanden ist, oder sollte man nicht annehmen, dass der gesamte "Cocktail" dort gelandet ist, inklusive der anderen Pu-Isotope?

Es gibt ja 2 Möglichkeiten (oder übersehe ich was?): entweder ist isoliertes Am-241 freigesetzt worden, ohne sonstige Transurane. Oder es ist (zusätzlich ) Pu-241 freigesetzt worden, aus dem dann wegen der kurzen Halbwertszeit von 14 Jahren seit der Freisetzung mutmaßlich in den 1960er bis 1980er Jahren, also immerhin 3-4 HWZ, (zusätzliches) Am-241 nachgewachsen ist.

Wenn man unterstellt, dass in den zurückliegenden Studien korrekt gemessen nur geringe Mengen Am-241 festgestellt wurden, dass wegen des hohen Aufwands nicht gezielt nach Pu-241 gesucht wurde, dass seit den 1980er Jahren keine weiteren Freisezungen erfolgten, und dass nun aber deutlich erhöhte Aktivitäten an Am-241 feststellbar sind, kann dieses ja nur aus Pu-241 nachgewachsen sein. Das würde aber bedeuten, dass die Pu-241 Kontamination nicht unerheblich sein kann. Wir könnten höchstens mal Modellrechnungen anstellen, wenn wir das Am-241 quantitativ bestimmt haben, aber das war's dann leider schon für uns.


Ich wußte übrigens noch gar nicht, dass man sich die Aktivitäten der Granitauskleidung von Flussbetten in Erdproben gebunden mit ins Labor nehmen kann...

[Janni]

So, nach einigen technischen Schwierigkeiten (mein HPGe Detektor ist nicht mehr der jüngste und manchmal eine Diva  ) konnte ich jetzt endlich ein Spektrum machen. 

Danke Prospektor nochmal für die interessante Bodenprobe! 

Es ist 580g Erde und ich hab es einfach in der Tüte gelassen und oben auf den Marinelli Becher gepackt. Der Marinelli Becher ist so groß, der wäre eh nicht ganz ausgefüllt und oben ist es direkt über dem Eintrittsfenster des Detektors.

Der Cs-137 Peak ist auf jeden Fall sehr deutlich und auch schon nach sehr kurzer Messzeit. Americium ist auch eindeutig.

Ich hab jetzt eine Stunde lang den Nulleffekt gemessen und dann eine Stunde die Probe. Ich hab keine gute Bleiburg und der Untergrund ist bei mir daher recht hoch, aber ich kann in der Software das Untergrundspektrum abziehen. Im Bild ist also nur das zu sehen, was in der Probe ist.

[Janni]

Hier sind noch Bilder. Das erste ist der Detektor mit dem Eintrittsfenster. (Der weiße Ring darum ist nur für den Abstand, sonst ist der Probenbecher zu niedrig und berührt das empfindliche Fenster). Ja und das zweite Bild die Probe in der Tüte wie sie jetzt drauf liegt. 

Peter, deine Probe messe ich jetzt auch. Mittlerweile hat sich sowieso einiges angesammelt, da lohnt es sich richtig 

Bin so glücklich dass jetzt alles wieder funktioniert. Musste erstmal noch Widerstände und Kondensatoren auf der Platine austauschen, weil es direkt beim Einschalten abgeraucht war, und das schon zum zweiten Mal  Immerhin kenne ich langsam die Schwachstellen und jetzt läuft das 

[Henri]

Musste erstmal noch Widerstände und Kondensatoren auf der Platine austauschen, weil es direkt beim Einschalten abgeraucht war, und das schon zum zweiten Mal  Immerhin kenne ich langsam die Schwachstellen und jetzt läuft das 

Lass mich raten: Du verwendest alte NIM-Einschübe, und da hauen Dir die Tantal-Kondensatoren durch

Ich habe auch noch ein paar von den Dingern hier rumliegen, incl. einem Pentium-1 Notebook mit 120 MHz und einer tollen nostalgischen MCA-Software drauf. Bei den NIMs müsste ich eigentlich mal alle Kondensatoren vorsorglich tauschen. Ist so viel Arbeit, ich war bislang einfach zu faul... und es gibt ja Theremino   Vom  Notebook bekommt man die Spektren leider auch nicht mehr runter. Kein LAN, kein USB, nur Diskettenlaufwerk. Funktioniert sogar noch, und Disketten habe ich auch noch, aber ich habe in meinen anderen Rechnern kein Diskettenlaufwerk mehr, um die Daten wieder einzulesen...

Schönes Setup hast Du.

Für eine quantitative Bestimmung fehlen die Referenzproben, was das Am-241 betrifft, nehme ich mal an.

Viele Grüße!

Henri

[Peter-1]

Hallo Janni,

das finde ich ganz toll dass es Dir gelungen ist Dein HPGe wieder flott zu bekommen. Auch das Spektrum begeistert mich.

Dann ein schönes Wochenende und Grüße
Peter

[stsch69]

Musste erstmal noch Widerstände und Kondensatoren auf der Platine austauschen, weil es direkt beim Einschalten abgeraucht war, und das schon zum zweiten Mal  Immerhin kenne ich langsam die Schwachstellen und jetzt läuft das 

Lass mich raten: Du verwendest alte NIM-Einschübe, und da hauen Dir die Tantal-Kondensatoren durch

Ich habe auch noch ein paar von den Dingern hier rumliegen, incl. einem Pentium-1 Notebook mit 120 MHz und einer tollen nostalgischen MCA-Software drauf. Bei den NIMs müsste ich eigentlich mal alle Kondensatoren vorsorglich tauschen. Ist so viel Arbeit, ich war bislang einfach zu faul... und es gibt ja Theremino   Vom  Notebook bekommt man die Spektren leider auch nicht mehr runter. Kein LAN, kein USB, nur Diskettenlaufwerk. Funktioniert sogar noch, und Disketten habe ich auch noch, aber ich habe in meinen anderen Rechnern kein Diskettenlaufwerk mehr, um die Daten wieder einzulesen...

Schönes Setup hast Du.

Für eine quantitative Bestimmung fehlen die Referenzproben, was das Am-241 betrifft, nehme ich mal an.

Viele Grüße!

Henri

Ein Tipp, falls noch nicht bekannt:
die Daten können per USB-Diskenlaufwerk (funktioniert auch mit Win10) oder Adapter für die Festplatte weiter verwendet werden.
Habe ich selber bei alten DOS/Win 3.11 Notebookes so gemacht.
Ob die Daten dann verwendet werden können muß man dann wohl testen.

LG
Steffen