Radioanalytische Arbeitsmethoden - Universität Regensburg

Radioanalytische 

Arbeitsmethoden 

für Naturwissenschaftler

B. Erzeugung von Radionukliden 

1. Produktion in Kernreaktoren 

- Neutroneneinfangreaktionen (n, γ) 

- Kernspaltung (n,f)-Reaktionen 

- Zusammenfassung der Trennungsmethoden 

2. Erzeugung in Beschleunigern 

3. Radionuklidgeneratoren 

4. Markierte Verbindungen

Umwandlungen von Radionukliden bei Kernreaktionen 

A (x, y) B 

Anzahl der Protonen P = Z 

p, 2n 

p, n 

d, 2n 

A ist der Targetkern (Ziel) d, n 

d, t 

n, 2n 

γ, n 

x ist das Projektil 

α, 2n α, n 

α, t 

p, γ 

y ist das Teilchen/Photon, 

p,pn 

das emittiert wird 

n, d 

γ, p 

B ist das p, produzierte α d, α Nuklid. 

t, n t, p 

d, p 

n, γ 

t, d 

n, p 

d, 2p 

t, p 

n, α 

Anzahl der Neutronen N = A-Z

Beispiel: Bestrahlung von 1 g NaCl mit thermischer Neutronen 

einer Neutronenflußdichte von Φ = 10 13 cm-2 ·s-1 

Zielisotope 

23 Na 

Prozess 

n, γ n, p n, α 

24 Na 

23 Ne 

20 F 

23 Na (n, γ) 24 Na (σ = 0,53 b; t 1/2 

= 14,96 h) 

35 Cl (n, γ) 36 Cl (σ = 0,43 b; t 1/2 

= 3,0·10 5 y) 

35 Cl (n, p) 35 S (σ = 0,4 b; t 1/2 

= 87,5 d) 

37 Cl (n, γ) 3( Cl (σ = 0,43 b; t 1/2 

= 37,18 min) 

35 Cl 

36 Cl 

35 S 

32 P 

37 Cl 

38 Cl 

37 S 

34 P 

Bei der Bestrahlungszeit von 24 h erhält man die Aktivitäten: 

3,7·10 10 Bq 24 Na (2,2·10 12 Bq/mol) 

2,1·10 4 Bq 36 Cl (1,2·10 6 Bq/mol) 

1,1·10 4 Bq 38 Cl (6,4·10 10 Bq/mol) 

3,0·10 8 Bq 35 S.

Detektionmethoden radioaktiv markierter Nukleinsäuren 

Direkte Autoradiographie 

Flourographie 

Indirekte Autoradiographie mit Verstärkungsfolien (intensifyer screens) 

Flüssige Emulsionen für cytologische oder cytogenetische in 

situ-Anwendungen 

Vorexponierte Röntgenfilme für direkte Autoradiographie und 

Fluorographie

C. Radioaktivität: Zeitgesetz des radioaktiven Zerfalls 

Radioaktivität: Spontane Umwandlung von Atomkernen 

für eine große Anzahl radioaktiver Kerne gilt: 

dN/dt = A (t) = - N⋅λ 

dN/dt: Anzahl dN der Kerne, die pro Zeiteinheit dt zerfallen 

mit A(t): Aktivität zum Zeitpunkt t. 

Die Aktivität gibt die Zahl der Kerne an, die pro Zeiteinheit zerfallen. 

1 Ci: Aktivität von annähernd 1 g Ra-226 im radioaktiven Gleichgewicht 

mit allen Zerfallsprodukten. 

1 Ci =3,7·10 10 Zerfälle·s -1 = 3,7·10 10 Bq

Zeitgesetz des radioaktiven Zerfalls 

Integralform: 

N(t) = N 0 ⋅e −λ⋅t 

A(t) = A 0 ⋅e −λ⋅t 

Zerfallskonstante λ mit den Einheiten: s -1 , min -1 , Stunde -1 , Tage -1 , Jahre -1


Beziehung zwischen Zerfallskonstante λ und Halbwertszeit T 1/2 

. 

T 1/2 

= ln(2)/λ 

• Die Halbwertszeit ist die Zeit, nach der die Hälfte der in 

der Probe enthaltenen Kerne zerfallen ist. 

• sehr weiter Zeitbereich von µs bis > 10 21 Jahre

Zeitgesetz des radioaktiven Zerfalls

Statistik des radioaktiven Zerfalls: Poissonverteilung 

relative Häufigkeit z n gegen die Anzahl der Zerfälle n. 

Z: Gesamtzahl der beobachteten Zerfälle 

ν: Mittelwert der Zerfälle.

Masse und Aktivität 

T 1/2·M 

m= A 

ln2·N A·h 

m: Masse des Radionuklids in der Probe 

A: Aktivität des Radionuklids in der Probe 

T 1/2 : Halbwertszeit des Radionuklids 

M: Atom- bzw. Molekülmasse der Verbindung, in der das Radionuklid 

in der Probe vorkommt. 

N A : Avogadro-Konstante: 6,0225 1023 mol-1 

h: relative Häufigkeit des Nuklids

Zeitgesetz des radioaktiven Zerfalls – abgeleitete Größen 

Spezifische Aktivität 

a = Aktivität A 

Masse m 

• Masse des Elements bzw. der chemischen Verbindung , in der das (die) 

Radionuklid (e) vorliegt (vorliegen), z.B. Aktivität ³²P pro g P im Material (specific 

activity) 

• Masse aller Elemente bzw. Verbindungen in der Probe (activity concentration) 

Einheit: 

[a] = 1 Bq/g oder 1 Ci/g (Strahlenschutz) 

[a] = 1 Bq/kg oder 1 nCi/kg (Radioökologie)


Aktivitätskonzentration 

a V = Aktivität A 

Volumen V 

• Bezogen auf das Volumen einer Flüssigkeit oder eines Gases (z.B. Luft) 

• englischer Begriff: activity concentration 

Einheit: 

[a V 

] = 1 Bq/mL oder 1 Ci/ml 

[a V 

] = 1 Bq/L 

[a V 

] = 1 Bq/m³ oder 1 nCi/m³ (Strahlenschutz)


Aktivität pro Stoffmenge 

A M = Aktivität A 

Menge M 

Einheit: [a M 

] = 1 Bq/moL 

Einheit: [a M 

] = 1Ci/mmoL


Aktivität pro Fläche 

A F = Aktivität A 

Fläche F 

• Bezogen auf die Bodenfläche, auf der ein Radionuklid deponiert wird: 

⇒ Flächendeposition 

Einheit: [a F 

] = 1 Bq/m² oder 1 Ci/km² (Radioökologie) 

• bezogen auf eine bestimmte z.B. Laboroberfläche: 

⇒ Oberflächenkontamination O 

Einheit: [O] = 1 Bq/cm² 

(Strahlenschutz)

Radioanalytik in der Bioanalytik 

– abgeleitete Größen: Dosiskoeffizient 

δ Eij = 

Effektive Äquivalentdosis E 

Durch einmalige Zufuhr über dem Pfad j inkorporierte Aktivität A des Radionuklids i 

Einheit: [δ E 

] = 1 Sv/Bq 

(RiPhyKo) 

abhängig von 

• Radionuklid 

• Organ bzw. Gewebe 

• Zufuhrpfad (Weg in den menschlichen Körper) 

• chemische Verbindung 

• Partikelgröße bei Inhalation 

• Lebensalter 

mehrere Millionen Dosiskoeffizienten sind tabelliert !

Radionuklide in den Lebenswissenschaften 

Nuklide 

3 

H 

14 

C 

32 

P 

33 

P 

35 

S 

125 

I 

t 1/2 

Zerfall 

Y(i)*) 

E Mean 

[keV] 

E Max 

[keV] 

δ E 

[Sv/Bq] 

12,34 y 

β − 

1 

5,683 

20 

4,1·10 -11 5739 y 

β − 

1 

49,45 

200 

5,8·10 -10 14,29 d 

β − 

1 

694,7 

1700 

2,4·10 -9 25,4 d 

β − 

1 

76,6 

100 

2,4·10 -10 87,44 d 

β − 

1 

48,83 

200 

1,1·10 -9 60,14 d 

ec 

0,0667 

27 – 36 

35,39 

1,5·10 -7 

*) Emissionswahrscheinlichkeit für den i-ten Kernübergang

Eigenschaften von Kernstrahlung 

Strahlung 

Art Ladung 

Reichweite 

in Luft 

Energie 

in MeV 

Abschirmung 

α 

Heliumkerne 

2+ 

einige cm 

3 bis 11 

Blatt Papier 

β − 

β + 

Elektronen 

Positronen 

1 - 

1 + 

bis mehrere 

Meter 

0,005 bis 

ca. 3 

wenige cm 

Plexiglas 

ec 

Elektronen, 

Röntgenstrahlung 

1- , 

0 

bis einige dm, 

unendlich 

0,003 bis 

< 0,1 

wenige cm 

Plexiglas + Pb 

γ 

ElektromagnetischeWellen 

0 

unendlich 

0,005 bis 

ca. 3 

Schwächung 

durch mehrere 

cm Blei (Pb) 

Achtung: Sekundärstrahlung bei z.B. 

hochenergetische β-Strahler, z.B. ³²P, an Metallen ⇒ Röntgenstrahlung 

hochenergetische γ-Strahlung an Material mit niedrigem Z ⇒ Neutronenstrahlung

Gefahren 

Ionisierende Strahlung 

Strahlenwirkung (Dosisbegriffe) 

effektive Äquivalentdosis 

Energiedosis 

Nutzen 

Medizin 

Forschung 

Verantwortungsvoller Umgang: Nutzen mehren, Gefahren minimieren 

Grundsätze: 

Strahlenschutz 

(StrlSchV) 

Schutz des Menschen und der Umwelt vor den 

schädlichen Auswirkungen ionisierender Strahlung 

Inkorporation 

Kontamination 

Emission- , Immission 

Radioaktive Reststoffe 

Messen, Bewerten, Handeln, Dokumentieren

Wirkung von Strahlenexposition: Dosis 

Eintrittwahrscheinlichkeit 

Nicht stochastische 

(deterministische) Effekte 

ionisierender Strahlung: > 0,4 Sv 

Dosis 

Schadenshöhe 

Dosis


Stochastische Effekte 

ionisierender Strahlung: < 0,4 Sv 

Eintrittwahrscheinlichkeit 

Dosis 

Schadenshöhe 

Dosis


Effektive Dosis und Organ- bzw. Gewebedosis: 

• quantitative und einheitliche Beschreibung der Wirkung 

• Schutz der Einzelperson vor den schädlichen Auswirkungen 

Detriment = Eintrittswahrscheinlichkeit ·Schadenshöhe 

Risiko R, an einer strahleninduzierten Tumorerkrankung zu sterben und 

genetische Schäden bei den Nachkommen zu verursachen. 

Die Einheit der Äquivalentdosis ist das mSv (milliSievert). 

Achtung: Gültig nur bei stochastischen Strahlenwirkungen: < 0,4 Sv. 

Achtung: bei deterministischer Strahlenwirkung, 

z.B. Strahlentherapie: Energiedosis ab ca. 1 Sv: Gray !


R ≈ 0,054 Sv -1 

• 1 Sv effektiver Dosis hat ca. 540 tödlich verlaufende Tumorerkrankungen 

bei 10000 bestrahlten Personen zur Folge 

• ca. 1 Todesfall pro 10.000 Personen durch natürliche Strahlenexposition 

(ca. 2,4 mSv pro Jahr)

Die Strahlenexposition des Menschen

Die Strahlenexposition des Menschen 

Grenzwert wichtiger Organe/Gewebe für beruflich strahlenexponierte 

Personen ( Kategorie A) 

Hände, Haut, 

Unterarme, Knöchel, Füße 

500 mSv pro Jahr 

Augenlinse 


Testes 


Effektive Dosis 

Organ- bzw. Gewebedosis 


25 weitere Grenzwerte 

Achtung: 

Grenzwert für Ungeborene 1 mSv während Schwangerschaft

Sicherer Umgang mit Radionukliden: Strahlenschutz 

Die beiden Seiten der Radioaktivität 

Nutzen und Gefahren im Wandel der Zeit 

Röntgenstrahlung wegen überragendem diagnostischen Nutzen 

bereits zu Beginn des 20 Jahrhunderts exzessiv eingesetzt 

sehr viele Radiologen starben an Leukämie ! 

Gründung der ICRP: 1928 

Festlegung von Grenzwerten 

Leukämierate bei Radiologen nicht mehr erhöht ! 

Grundlagen für die Strahlenschutzverordnung

Grundzüge der Strahlenschutzverordnung 

1. Teil: Allgemeine Vorschriften (§§ 1-3) 

§1 StrlSchV: Zweckbestimmung 

Zweck dieser Verordnung ist es, zum Schutz des Menschen und der Umwelt 

vor der schädlichen Wirkung ionisierender Strahlung Grundsätze und 

Anforderungen für Vorsorge- und Schutzmaßnahmen zu regeln, die bei der 

Nutzung und Einwirkung ionisierender Strahlung zivilisatorischen und 

natürlichen Ursprungs Anwendung finden. 

§2 StrlSchV: Anwendungsbereich 

§3 StrlSchV: Begriffsbestimmungen 

siehe auch; www.bfs.de/de/recht

Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen 

Teil 2: Übersicht über die rechtlichen Vorgaben 

Strahlenschutzgrundsätze 

Rechtfertigung 

Dosisbegrenzung 

Vermeidung 

Minimierungsgebot 

§4 StrlSchV 

§5 StrlSchV 

§6(1) StrlSchV 

§6(2) StrlSchV

Physikalische Strahlenschutzkontrolle 

Ziel: 

Schutz von Personen in Strahlenschutzbereichen 

• Übersicht

Physikalische Strahlenschutzkontrolle - §39 StrlSchV: 

Messtechnische Überwachung von Strahlenschutzbereichen 

• Ortsdosis (OD) 

• Ortsdosisleistung (ODL) 

• Aktivität in der Raumluft 

• Kontamination des Arbeitsplatzes

Physikalische Strahlenschutzkontrolle – 

§40 zu überwachende Personen 

Bei Aufenthalt im Kontrollbereich. 

Unter bestimmten Bedingungen kann Behörde Ausnahmen zulassen 

Effektive Dosis < 1 mSv pro Kalenderjahr 

Organ bzw. Gewebedosis < 0,1 der Organdosisgrenzwerte nach §55(2) 

Umgangsgenehmigung beachten ! 

Im Zweifelsfall nachfragen: 

• Als nicht fachkundige Person: den Strahlenschutzbeauftragten 

• Als fachkundige Person: den Strahlenschutzbevollmächtigten/Behörde

Physikalische Strahlenschutzkontrolle – Ermittlung der 

Körperdosis 

• Äußere Strahlenexposition 

- Durch am Körper getragene Dosimeter 

- Filmdosimeter 

- Elektronische Dosismeter (Halbleiter) 

- Ionisationskammerdosismeter („Füllfederhalter“) 

- Thermolumineszenzdosimeter (TLD) 

- Alanindosimeter (ESR) 

- Glasdosismeter (Färbung von Glas)

Inkorporation und Dosiskoeffizient : Beispiel 

Inhalation einmalig 1000 Bq 3 H. 

Welche effektive Dosis erhält die Person ? 

E( 3 H) = 4,1⋅10 -11 Sv/Bq⋅1000 Bq 3 H 

= 4,1⋅ 10 -8 Sv = 41 nSv = 0,041 µSv 

Vergleich: 

die natürliche externe Strahlenexposition beträgt ca. 0,1 µSv/h. 

Der ermittelte Wert entspricht der natürlichen externen Strahlenexposition 

in ca. 30 min.

Physikalische Strahlenschutzkontrolle – 

§44: Kontamination und Dekontamination 

Oberflächenkontamination: 

Aktivität A auf einer Oberfläche dividiert durch die Oberfläche F 

O = A/F 

Einheit: [O] = 1 Bq/cm²

Physikalische Strahlenschutzkontrolle - §44 StrlSchV 

Wann ? 

Beim Vorhanden sein offener radioaktiver Stoffe 

- Personen 

- Oberflächen von Sachen 

Wozu ? 

Verhinderung der Weiterverbreitung: 

• festhaftender oder nicht festhaftender Oberflächenkontamination 

• Grenzwert abhängig von Strahlenschutzbereich und Radionuklid

Strahlenschutzgrundsätze – AAA-Regel zur Dosisminimierung 

Abstand: 

D ∝ 1/r² 

Abstand verdoppelt → Dosis geviertelt 

Abschirmung: 

D ∝ e -µx 

geeignetes Absorbermaterial 

Arbeitszeit t: 

D ∝ t 

Arbeitszeit halbiert → Dosis halbiert

Detektormodell 

Detektor 

C 

R 

V(t)

Detektormodell 

Detektor 

C 

R 

V(t) 

t C 

Q = ∫i(t)dt 

0 

t C 

t 

i(t) 

Spannungssignal V(t): 

τ = R·C > t C 

V(t) 

V max = Q/C ∝ Energie 

t

αβ-counting mit Gasdurchflußzähler 

Prinzip: 

Bildung von Ionen im Zählgas. Sammlung von 

Ionen durch elektrische Spannung. 

34 eV pro gebildetes Ionenpaar. 

Zählgas: 

- Xenon 

hochenergetische β-Strahler 

- Argon (90%) -Methan (10 %) 

- α- und β-Strahler

β-counting – η Phys (E) 

Beta-Strahler auf LB 770 (HV: 1800 V) 

ηPhys [cps/Bq] 

1 

0,9 

0,8 

0,7 

0,6 

0,5 

0,4 

0,3 

0,2 

0,1 

0 

3 

H 

14 

C, 

33 

P, 

35 

S 

10 100 1000 10000 

E β [keV] 

32 

P

γ-Spektrometrie 

Vielzahl von γ-strahlenden Radionukliden (mehrere Tausend). 

γ-Strahlung: elektromagnetischen Übergang in instabilem Kern. 

Sehr häufig eine direkte Folge eines β + oder β − -Zerfalls. 

diskrete Energieabgabe ermöglicht eindeutige Nuklidzuordnung 

durchdringende Strahlung ermöglicht einfache Probenaufarbeitung

γ-Spektrometrie 

• Festkörperdetektoren 

Abmessungen der Detektoren klein im Vergleich mit gasgefüllten 

Detektoren, da die Dichte ca. 1000 mal größer ist. 

• Detektormaterialien (Szintillatoren) 

- Plastikszintillatoren 

- NaJ(Tl) 

Energieaufwand zur Erzeugung eines Informationsträgers (Lichtblitz): > 100 eV 

• Detektormaterialien (Halbleiter) 

- Ge (Z=32) 

- Si (Z =14) 

Niedrige Energieauflösung ca. 6% bei 

661,66 keV 

Hohe Energieauflösung 

ca. 0,2 % bei 661,66 keV 

Energieaufwand zur Erzeugung eines Informationsträgers (Lichtblitz): ca. 3 eV

γ-Spektrometrie – η Phys (E) 

Messgeometrie: 100 mL Dose 

100 

η/10 -3 Ips/Bq 

10 

1 

GEM (50%) 

GLP(2,5%) 

0 

10 100 1000 10000 

E/keV

α-Spektrometrie 

- Für t 1/2 bis ca. 75000 Jahren allen anderen Methoden überlegen 

- diskrete, charakteristische α-Energien 

- hohe Emissionswahrscheinlichkeiten für α-Übergänge 

- hohen linearen Energietransfer 

- Si-Detektoren, gasgefüllte Gitterionisationskammer 

- hohes Wechselwirkungsvermögen von α-Strahlern mit Materie 

⇒ Niedrige Nachweisgrenzen ≈ 0,001 Bq (< 0,1 pCi) 

⇒ Selbstabsorption ⇒ aufwändige Probenaufarbeitung (Dünnschichtpräparat)

LSC: Grundlagen und Messprinzip 

Radionuklid 

Szintillationscocktail 

Informationsträger: Licht 

Registrierung 

Photomultiplier→MCA→PC 

Pulshöhenspektrum: LSC-Spektrum 

Strahlungsenergie 

→ Anzahl der Lichtblitze pro Wechselwirkung 

Aktivität 

→ Impulse pro Kanal 

→ Pulshöhe 

→ Kanalnummer 

→ Nuklididentifizierung 

→ Pulsrate 

→ ROI-Wahl 

→ Quantifizierung

Schwellenenergie: Cerenkov-Licht 

Für Wasser: n = 1,33 

⇒ Schwellenenergie: 270 keV 

z.B. zur Detektion von 40 K, 32 P in wässriger Lösung geeignet

Beispiel: Cerenkov-Counting 

40 

K: ca. 10-14% 

32 

P: ca. 35% 

Einsatz bei Detektion von hochenergetischen β-Strahlern in 

wässeriger Lösung ⇒ geringer Aufwand bei der Entsorgung. 

⇒Für Screenningverfahren geeignet

LSC-Cerenkov im Vergleich: η Phys 

1 

0,9 

0,8 

0,7 

ηphys/Ips/Bq 

0,6 

0,5 

0,4 

0,3 

0,2 

0,1 

0 

LSC 

Cerenkov 

0 500 1000 1500 2000 

E max /keV

z.B. LSC „Triathler“:

Nuklid 

α 

Radioanalytische Methode 

LSC/ 

Cherenkov β γ 

3 H - +/- - - 

14 C - +/- (+) - 

32 P - +/+ + - 

33 P - +/- + - 

35 S - +/- + - 

125 I - +/- - (+) 

+ zur Bestimmung uneingeschränkt geeignet 

(+) zur Bestimmung unter bestimmten Bedingungen geeignet 

- zur Bestimmung nicht geeignet

Kontaminationskontrolle 

Möglichkeiten 

- Bruttobestimmung 

- α- und βγ-Strahler 

- Quantitative Erfassung der Oberflächenkontamination 

- Definierte Bedingungen 

- Einhaltung niedriger Nachweisgrenzen 

Grenzen 

- keine Sicherheit der Aussage bei Grenzwertüberschreitungen 

- keine Zuordnung zu einzelnen Radionukliden 

- Rahmenbedingungen müssen genau eingehalten werden.

Kontaminationskontrolle 

Bestimmungsmethoden: 

Kontaminationsmonitore: CoMo170 

ZnS, Plastikszintillator

Bestimmung der Oberflächenkontamination mit dem CoMo 170 

• Grundgleichung: Bestimmung der Aktivität 

•Chemische Ausbeute 

• physikalischer Wirkungsgrad (Zählausbeute) 

• Kalibierfaktor 

• Nachweisgrenze 

• Qualitätssicherung

Grundgleichung: Bestimmung der Aktivität 

R(E i ) = η phy (E i )·η ch·Y(i) · A 

• E i 

: Strahlungsenergie eines Kernübergangs i 

•Y(i): 

Emissionswahrscheinlichkeit des i-ten Kernübergangs 

[Y(i)] = 1 (Bq·s) -1 = 100 % 

Tabellenwerke 

• R = R´- R 0 

: (nulleffektsbereinigte) Nettozählrate; 

[R] = 1 Impuls pro Sekunde (Ips) bzw. pro Minute (Ipm) bzw. 

[R] = 1 count per second (cps) bzw. per minute (cpm) 

R´ = N´ 

t L 

= 

R 0 = N 0 

t L 

= 

Zahl der Bruttoimpulse 

Messzeit t L 

Zahl der Nulleffektsimpulse 

Messzeit t L 

Bruttozählrate 

Nulleffektzählrate 

Auswertung der Messung

Grundgleichung: Bestimmung der Aktivität 

R(E i ) = η phy (E i )·η ch·Y(i) · A 

Chemische Ausbeute η ch 

• [η ch 

] = 1 % 

direkte Messung → η ch 

= 100 % 

Wischtestbeprobung → η ch 

< 100 % 

Kontaminationsmessung: η Ch ≈ 50 %

Kalibrierfaktor κ phys, A bezogen auf die Aktivität 

A = κ phys,A· R 

bei direkten Messung ist η ch 

= 1 und es gilt: 

κ phys = 

1 

η phys, A · Y(i) 

Kalibrierung

Kalibrierfaktor κ phys, A bezogen auf die 

Oberflächenkontamination 

O = κ phys· R 

bei direkten Messung ist η ch 

= 1 und es gilt: 

κ phys = 

O Kal 

Y(i)·R Kal 

Kalibrierung 

O Kal 

: Oberflächenkontamination der Summe der β−strahlenden Radionuklide 

des Flächenkalibrierstrahlers. 

Y(i): 

R Kal 

: 

Emissionswahrscheinlichkeit des i-ten Kernübergangs 

[Y(i)] = 1 (Bq·s) -1 = 100 % 

(Nulleffektsbereinigte) Nettozählrate des Kalibierstrahlers


Beispiel: CoMo 170 Universität Regensburg (ZRN, Ch32.01.29): 

Zählraten [ips] 

Messzeiten [s] 

Nulleffekt 

Erkennungsgrenze 

Nachweisgrenze 

Nuklid Nullleffekt t 0 Probe t b Erwartung Messung R* n ρ∗ n 

Kalibrierfaktor 

κ O [Bq/cm² ips] 

Erkennungsgrenze 

O [Bq/cm²] 

Nachweisgrenze 

Sr-90/Y-90 60 10 10,2 10,2 1,84 3,68 0,024 0,044 0,088 

C-14 60 10 10,2 10,2 1,84 3,68 0,097 0,179 0,357 

Co-60 60 10 10,2 10,2 1,84 3,68 0,097 0,179 0,357 

Cs-137 60 10 10,2 10,2 1,84 3,68 0,024 0,044 0,088 

Am-241 60 10 0,04 0,04 0,16 0,32 0,042 0,007 0,013


Praktische Umsetzung ⇒ Schwellenwertkonzept 

Kalibrierradionuklid: 90 Sr/ 90 Y entspricht 137 Cs, 32 P 

Voraussetzung: 

Festlegung der maximal tolerierbaren Schwelle der Oberflächenkontamination 

Innerhalb einer gewünschten Messzeit (oder umgekehrt) 

Bereichung der Bruttozählrate R´max 

als Schwelle 

Beispiel: CoMo 170 (2) 

t 0 = 60 s, 

t b = 10 s, 

R 0 = 10,2 cps 

R´max = 16,0 cps 

O(R´max ) = κ O·R´max = 0,07 Bq/cm² 

Mittelungsfläche: 170 cm² 

Kalibrierfläche: 100 cm² 

± ∆R 0 = 2,8 cps (99%C.L.)

Zusammenfassung 

C. Radioaktivität 


Begriffe und Einheiten: Halbwertszeit, Aktivität 

Masse und Aktivität 

Eigenschaften von Kernstrahlung 

D. Strahlenexposition 

deterministische und stochastische Wirkung der Strahlung 

Dosisbegriffe: Äquivalentdosis, Energiedosis 

Größenordung der Strahlenexposition: 

Natürliche, künstliche Quellen, Dosisgrenzwerte 

Dosis und Risiko


E. Strahlenschutzrecht 

Strahlenschutzgrundsätze (§§4-6 StrlSchV) 

Begriffe: §3 StrlSchV 

Physikalische Strahlenschutzkontrolle 

F. Physikalische Strahlenschutzkontrolle 

Schutz von Personen in Strahlenschutzbereichen 

§40 StrlSchV (Dosimetrie) 

§44 StrlSchV (Arbeitstägliche Kontaminationskontrolle)


G. Detektion 

Prinzip: Ionisierende Strahlung erzeugt Informationsträger 

Welche Detektoren sind am besten geeignet ? 

Bestimmung der Oberflächenkontamination 

H. Praktischer Teil

Radioanalytische Arbeitsmethoden - Universität Regensburg

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