BACHELORARBEIT - Metzsch, Daniel

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Beim Betrachten der Tabelle 3 fällt auf, dass der NaI-Detektor weniger Peaks gemessen hat und deren Energiewerte auch deutlich mehr von den Literaturwerten abweichen, als die des Ge(Li). Dieses wurde in (II.b) bereits eingehend erläutert. Weiter fällt auf, dass beim Vergleich der Messwerte die Ansprechwahrscheinlichkeiten des NaI-Detektors, wie bereits vorhergesagt, deutlich größer sind, als jene des Ge(Li). Abbildung 10 zeigt nun die Ansprechwahrscheinlichkeits-Energie-Kurven. Ansprechwahrscheinlichkeits-Energie-Diagramm 0,06 0,05 η 0,04 0,03 0,02 0,01 Ge(Li) NaI 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 c. Berechnung der quantitativen Energie in keV Zusammensetzung (exemplarisch) Abbildung 10: Ansprechwahrscheinlichkeits-Energie-Diagramm beider Detektoren b. Berechnung der quantitativen Zusammensetzungen Um eine sinnvolle Auswertung der Messergebnisse zu führen, werden auch die quantitativen Zusammensetzungen der Proben benötigt. Es interessiert also zumindest, wie viel Uran oder Thorium in einem Uran- oder Thoriummineral enthalten ist. Auch kann so besser über Probe 4 diskutiert werden, bei der gesehen werden soll, in wie weit ein radioaktives Gleichgewicht eingestellt ist. Weiterhin kann man so sehen, wie viel Aktivität und Masse an Uran oder Thorium sich bei den Extraktionen eluieren ließ. Auch kann hierbei auch überprüft werden, wie gut stets gearbeitet wurde, denn das natürliche Verhältnis von 235 U und 238 U sollte immer nahezu erreicht werden können. In diesem Kapitel wird sich also zeigen, in wie weit eine quantitative Analyse mittels γ − Spektroskopie überhaupt möglich ist. Die Berechnung erfolgt gemäß Gl.(II). Alle dazu nötigen Zahlenwerte werden in den Tabellen 4 (7200 s Messzeit) und 5 (1800 s Messzeit) auftauchen, so dass diese sich quasi selbst erklärt. Die Berechnung erfolgt nur für die Nuklide 235 U, 238 U und 232 Th. Gewiss könnte man sämtliche Berechnungen für alle gefundenen Nuklide durchführen. Das ist aber nicht nötig und auch nicht sinnvoll, schließlich geht es um die Analyse von Uran- und Thoriummineralien. Es sei an dieser Stelle noch ein Mal darauf hingewiesen, dass die Berechnung von 238 U über deren Tochter 234 Th oder 234 Pa läuft. Ebenso läuft die Berechnung von 232 Th über deren Tochter 228 Ac. 16
Ge(Li) Probe/Nuklid Energie (keV) Counts/s η v M (g/mol) Aktivität Masse (g) Anteil/1g (%) Pechblende 238 U/234 Th 235 U 232 Th/ 228 Ac sek. Uran 238 U/234 Th 235 U 232 Th/ 228 Ac Orangit 238 U/234 Th 235 U 232 Th/ 228 Ac 92,39 185,81 338,38 92,39 185,81 269,34 117,76 93,38 209,16 NaI 3,166667 2,948889 0,511111 1,645556 1,988889 0,298333 0,494444 4,213333 1,173889 0,017523 0,012772 0,008696 0,017523 0,012772 0,010247 0,015873 0,017451 0,011967 0,0275 0,54 0,12 0,0275 0,54 0,0377 0,0315 0,025 0,0455 Tabelle 5: Quantitative Auswertung der Kurzzeitmessungen (1800 s) .Für die Halbwertszeiten wurden die Werte in Tabelle 1 benutzt. c. Diskussion der Messergebnisse In diesem Kapitel findet die Auswertung der Spektren und Tabellen statt. Es wird überprüft, welche Nuklide und wie viel davon in welchem Gestein gefunden werden konnten. Außerdem bleibt die Frage, welcher Zerfallsreihe 238 235 232 238 235 232 238 235 232 7031,678 427,573 489,815 3654,005 288,374 772,232 988,8781 9657,741 2154,502 0,565163 0,005343 0,120622 0,293687 0,003603 0,190170 0,079480 0,120677 0,530569 56,52 0,53 12,06 29,37 0,36 19,02 7,95 12,07 53,06 Probe/Nuklid Energie (keV) Counts/s η v M (g/mol) Aktivität Masse (g) Anteil/1g (%) Pechblende 238 U/234 Th 235 U sek. Uran 238 U/234 Th 235 U Orangit 238 U/214 Pb 235 U 232 Th/ 228 Ac 97,5 187,9 77,1 188,4 75,9 94,1 338,8 15,80833 6,496111 5,791667 3,338889 5,975556 6,112222 1,843889 0,027778 0,019380 0,030783 0,019380 0,030983 0,028232 0,011835 0,25 0,54 0,107 0,54 0,107 0,025 0,1201 238 235 238 235 238 235 232 2276,391 620,723 1758,383 319,602 1802,455 8659,925 1297,277 0,182962 0,007756 0,141328 0,003994 0,144870 0,108209 0,319468 18,13 0,78 14,13 0,40 14,49 10,82 31,95 17
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