Materialien für den Unterricht 22 Naturwissenschaften sozial

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AB 28
8. Nachweismethoden für Radioaktivität
Hinweis: Ausführliche Darstellungen von Nachweismethoden finden sich in vielen
Physik-Lehrbüchern und u.a. im Themenheft "Radioaktivität rr der Zeitschrift
Naturwissenschaften im Unterricht - Physik/Chemie, 83. Jahrgang
(1985), Heft 9
Aussagekräftige Messungen von Radioaktivität in der Umwelt können in der
Regel mit schulisch vorhandenen Meßgeräten nicht vorgenommen werden. Die
zur Verfügung stehenden Geigerzähler messen die Gesamt-Gamma-Aktivität
und einen Teil der Beta-Aktivität, lassen aber keinen Rückschluß auf die
vorhandenen Isotope und deren Konzentration zu.
Funktionsprinzip des Zählrohrs:
In einem dünnwandigen Metallrohr befindet sich ein Edelgas unter vermindertem
Druck, zusammen mit Anteilen Halogengas (als Löschsubstanz). Auf
der einen Seite ist das Rohr mit einem strahlendurchlässigen Fenster verschlossen
(z.B. aus Glimmer), von dem anderen Ende reicht ein zentrierter
Metalldraht, isoliert gegen das Metallrohr, in den Gasraum.
(-)
dünnes Fenster
(-)
T
radioaktive
Strahlung
Schnitt durch ein einfaches Zählrohr
Tritt durch das Fenster Strahlung ein, so kommt es zur Ionisation des
Füllgases. Bei einer angelegten Spannung (Metallhülse als Kathode) von
einigen Hundert Volt erfolgt dann ein kurzer Stromstoß (Entladung).
Widerstände im äußerem Stromkreis unterbrechen die Gasentladung wieder.
Verstärker wandeln die Impulse entweder in zählbare Signale um oder
in Knack-Töne, die über einen Lautsprecher hörbar gemacht werden.
Technisch werden neben verschiedenen Varianten des Geiger-Zählers folgende
Meßvorrichtungen benutzt:
Ionisationskammern, Szintillationszähler, Festkörperdetektoren und
hochauflösende Frequenzanalysatoren.