Gammaspektrometer

[Zugpferd]

 

Die Bananen hab ich auch noch nicht geschafft.
Habe eine 5cm Bleiburg drum... Gewicht 300kg !

Wo hab ich das gesehen... ja bei dem Dänen im YouTube, der hat die Schale eingekocht und konnte es dann messen (glaub sogar mit nen GM Zählrohr)


K40 ist auch nicht mein Freund 

[DL3HRT]

Zum Empfindlichkeitstest eines Gammaspektrometers eignet sich auch Lanthan. Natürliches Lanthan enthält 0,09% Lanthan-138, welches ein Betastrahler mit extrem langer Halbwertszeit ist (Wikipedia: 1,05*10¹¹ Jahre). 105 Milliarden Jahre - das ist schon eine Ansage. Dementsprechend gering ist seine Aktivität. Beim Betazerfall oder beim auch möglichen Elektroneneinfang werden Gammaquanten mit einer Energie von 788 keV und 1435 keV freigesetzt. Letztere kollidieren mit der Gammalinie von Kalium-40, so dass man sie nicht auflösen kann. Der Peak bei 788 keV steht aber schön alleine.

Das angehängte Spektrum entstand nach 18 Stunden Messzeit. Die graue Linie stellt die Hintergrundstrahlung dar und die grüne Linie das gemessene Spektrum. Der Peak bei 788 keV ist gut zu sehen, ebenso die Erhöhung der Messwerte im Bereich von 1435 keV. Für die Messung habe ich 75 g Lanthanoxid verwendet. Das ist noch recht preiswert und beschaffbar (siehe hier).

Ich habe den Versuch schon früher einmal durchgeführt, als die Bleiabschirmung nur 3 cm dick war. Das sind die Peaks nicht deutlich sichtbar gewesen.
Frage an die Physiker und Lehrer: Wie bestimmt man eigentlich solch lange Halbwertszeiten? Durch exakte Bestimmung der Aktivität? Die Messunsicherheit muss dann recht hoch sein. Macht aber nichts, man kann es ohnehin nicht nachprüfen  .

[Butterfly]

Mein lieber Schwan,da habt ihr ja ganz schön gefachsimpelt, da kommt man kaum mit als Einsteiger. ..

Merke schon, da muss man sich ganz schön reinfuchsen!
Bleiburg 300 kg schwer? Da bricht bei uns die Decke runter
Habe überlegt evtl. Mein Schulröntgengerät umzubauen, das ist in ner Bleibox um die Strahlung der Röhre nach aussen abzuschirmen,da könnte ich den Szintillator reinbauen; hat aber nur 30 kg, nicht 300!

Kann man mit dem Spektrometer eigentlich auch den Energie Gehalt der Röntgenstrahlung messen?

Lg hape

[Zugpferd]

Klar, Röntgenstrahlung kannst du damit auch messen. Nur laut hier erzählen eher nicht... Störstrahler sind genehmigungspflichtig ich glaub selbst als Vollschutzgerät... Also so eine Kiste würde ich ganz lassen. Eine Bleiabschirmung bekommst du schon noch selbst gebaut mit Kügelchen.
Und anfangs kannst du mit Saturn / Walz Blei Rollen experimentieren.

[NoLi]

Frage an die Physiker und Lehrer: Wie bestimmt man eigentlich solch lange Halbwertszeiten? Durch exakte Bestimmung der Aktivität? Die Messunsicherheit muss dann recht hoch sein. Macht aber nichts, man kann es ohnehin nicht nachprüfen  .

Wahrscheinlich durch Messung der Aktivität einer bestimmten Menge des zu untersuchenden Elementes, verrechnet mit der Mol-Masse und der Avogadro-Konstante.

Als weitere Möglichkeit könnte ich mir eine Anreicherung des zu untersuchenden Nuklides im Massenspektrometer/Massentrenner und Messung der Aktivität vorstellen.

Gruß
Norbert

[DL3HRT]

So dachte ich es mir, aber es gibt doch einige extreme Herausforderungen dabei. Der Gehalt des Radionuklids in der Probe muss möglichst exakt bestimmt sein, die Probengeometrie spielt eine Rolle und dann muss man noch die Nachweiswahrscheinlichkeit seines Detektors genau kennen.

Ich habe etwas zu Samarium-147 gefunden: https://www.ptb.de/cms/en/ptb/fachabteilungen/abt6/forschungsnachrichtenabt6/news-from-the-annual-report.html?tx_news_pi1%5Bnews%5D=2821&tx_news_pi1%5Bcontroller%5D=News&tx_news_pi1%5Baction%5D=detail&tx_news_pi1%5Bday%5D=29&tx_news_pi1%5Bmonth%5D=9&tx_news_pi1%5Byear%5D=2008&cHash=ddca49c294fc87bba55d0890cacbb749

[Lutathera-177]

Ich habe mir dieses Jahr einen "Gammaspectacular" aus Australien gekauft. Der Versand ging ganz ohne Probleme, war günstiger und schneller als die meisten Lieferungen aus Nordamerika. Paket kam direkt an die Haustür, ich dacht erst schon der Zoll hat es übersehen aber das hat FedEx übernommen. Rechnung von denen kam einige Tage später.

Das ganze am Anfang richtig Einzustellen und in PRA durchzublicken fand ich nicht so ganz einfach. Es liegt eine kleine Anleitung bei in der Erklärt wird wie sich die wesentlichen Einstellmöglichkeiten Spannung, Lautstärke, Pulslänge auswirken aber probieren musste ich trotzdem ne weile.

Die Sonden habe ich nicht selbst gebaut sondern gebraucht gekauft:

Ich hab zuerst eine Sonde von der Firma Bicron gehabt. Der Kristall ist rechteckig und 1.12x1.12x3 Zoll Groß. Die Auflösung ist nicht überragend dafür wird sie aber schon für deutlich unter 100$ angeboten.

Wesentlich schönere Spektren bekomme ich jetzt mit meiner Scionix 38B57 NaI Sonde, ebenfalls von eBay. Das Modell ist glaube ich bei Hobbyleuten sehr beliebt, man findet viele Diskussionen im englischsprachigen Internet. Es gibt auch viele Angebote bei eBay.com z.T mit großen Preisunterschieden!

Zur Abschirmung benutze ich zur Zeit nur eine Rolle Walzblei (ca. 24 kg, 2cm dicke). Der Vorteil ist das die Rolle schon so aufgewickelt ist der Hohlraum ausreichend groß für Sonde und Probe ist. Die Enden sind halt offen, was nicht optimal ist. Es reicht aber um die Hintergrundzählrate auf 1/10 zu drücken.

Bei kleinanzeigen fand ich übrigens jede Menge Bauherren die übrig gebliebenes Blei für deutlich weniger als den Baumarktpreis loswerden wollten 

[NoLi]

Der Gehalt des Radionuklids in der Probe muss möglichst exakt bestimmt sein.

Mit der heutigen Massenpektrometrie ziemlich genau möglich.

die Probengeometrie spielt eine Rolle

die PTB/Uni-München benutzen die Flüssig-Szintillation, daher genau bekannte und vergleichbare Probengeometrie.

dann muss man noch die Nachweiswahrscheinlichkeit seines Detektors genau kennen.

Das kleinste Problem. Es gibt Standard-Proben unterschiedlicher Energien und Quench-Reihen-Standards. Und da sich die Probe quasi "im Detekor" befindet, hat die Flüssig-Szintillation eine sehr hohe Efficiency (Wirkungsgrad).

Ist schon erstaunlich, was mit diesen Kombi-Methoden zu ermitteln ist. Vielleicht kommt eines Tages heraus, dass es überhaupt keine stabilen Elemente gibt, sondern nur extrem lange Halbwertszeiten...

Gruß
Norbert

[NoLi]

Hier mal eine schöne Studienarbeit über Szintillatoren und Si-Photomultiplier:

https://dokumente.unibw.de/pub/bscw.cgi/10918685/Studienarbeit/SchuetzeHager2012sa.pdf

Gruß
Norbert

[Zugpferd]

Vielleicht kommt eines Tages heraus, dass es überhaupt keine stabilen Elemente gibt, sondern nur extrem lange Halbwertszeiten...

Gruß
Norbert

Da erinnere ich an Bismut welches lange Zeit als stabil angesehen wurde...

[Zugpferd]

Die Bananen hab ich auch noch nicht geschafft.
Habe eine 5cm Bleiburg drum... Gewicht 300kg !

Wo hab ich das gesehen... ja bei dem Dänen im YouTube, der hat die Schale eingekocht und konnte es dann messen (glaub sogar mit nen GM Zählrohr)


K40 ist auch nicht mein Freund 

Hier das Bananen Video

https://m.youtube.com/watch?v=OLdDKb9Bago

[Zugpferd]

Beim Betazerfall oder beim auch möglichen Elektroneneinfang werden Gammaquanten mit einer Energie von 788 keV und 1435 keV freigesetzt.

DL3HRT, kannst Du mir das mal erklären wie Du die beiden Peaks so genau bestimmen kannst?

Laut Wikipedia hat Lanthan bei EC von 1737keV und beim beta 1044keV - wie zauberst Du die 788keV bzw. 1435keV hin? Welche Denkweise muss ich dafür aufwenden?
da musste man irgendwas rechnen...

[DL3HRT]

Ich verwende gerne das Programm "Nukliddaten". -> Link
Man wählt sich das entsprechende Nuklid aus (hier La138) und lässt sich die Gammaemissionen anzeigen.

[Zugpferd]

Ich verwende gerne das Programm "Nukliddaten". -> Link
Man wählt sich das entsprechende Nuklid aus (hier La138) und lässt sich die Gammaemissionen anzeigen.

Wunderbar, vielen Dank !