Radioaktive Pr¨aparate im Projektlabor · Sr 2.2801 MeV 100 %, aus 90 39 Y Wichtigste γ-Energien...

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Technische Universit¨ at Berlin Institut f¨ ur Atomare Physik und Fachdidaktik Physikalisches Anf¨ angerpraktikum — Projektlabor P Physikalisches ROJEKT- ABOR Anfängerpraktikum L Radioaktive Pr ¨ aparate im Projektlabor Daniel Bemmerer, 1. Oktober 2004 Dieses Skript ist erh¨ altlich im Raum PN 234 und PN 236 oder unter: http://pl.physik.tu-berlin.de/ Inhaltsverzeichnis 1 Einf¨ uhrung 2 1.1 α-Emitter ........................................ 2 1.2 β -Emitter ........................................ 2 1.3 γ -Emitter ........................................ 2 2 Daten zu den verwendeten Pr¨ aparaten 3 2.1 Natrium 22 Na — β + - und γ -Emitter ......................... 3 2.2 Kobalt 60 Co — γ -Emitter ............................... 4 2.3 Strontium 90 Sr — β - -Emitter ............................. 5 2.4 asium 137 Cs — γ -Emitter .............................. 6 2.5 Thallium 204 Tl — β - -Emitter ............................. 7 2.6 Radium 226 Ra — α- und γ -Emitter .......................... 8 2.7 Thorium 232 Th — α-Emitter ............................. 9 2.8 Americium 241 Am — α-Emitter ............................ 10 3 Allgemeines zum Strahlenschutz 12 4 Konkrete Verhaltensregeln zum Strahlenschutz 13 4.1 α-Emitter ........................................ 13 4.2 β -Emitter ........................................ 13 4.3 γ -Emitter ........................................ 14 Literaturhinweise 14

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Page 1: Radioaktive Pr¨aparate im Projektlabor · Sr 2.2801 MeV 100 %, aus 90 39 Y Wichtigste γ-Energien γ-Emission nur 10−4 der β-Emission 28.79 a b-Sr 0.5460 MeV 90 38 64.00 h Y 90

Technische Universitat BerlinInstitut fur Atomare Physik und Fachdidaktik

Physikalisches Anfangerpraktikum —Projektlabor

PPhysikalisches

ROJEKT-ABOR

Anfängerpraktikum

L

Radioaktive Praparate

im Projektlabor

Daniel Bemmerer, 1. Oktober 2004

Dieses Skript ist erhaltlich im Raum PN 234 und PN 236oder unter: http://pl.physik.tu-berlin.de/

Inhaltsverzeichnis

1 Einfuhrung 21.1 α-Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.2 β-Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3 γ-Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2 Daten zu den verwendeten Praparaten 32.1 Natrium 22Na — β+- und γ-Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.2 Kobalt 60Co — γ-Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.3 Strontium 90Sr — β−-Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.4 Casium 137Cs — γ-Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.5 Thallium 204Tl — β−-Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.6 Radium 226Ra — α- und γ-Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.7 Thorium 232Th — α-Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.8 Americium 241Am — α-Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3 Allgemeines zum Strahlenschutz 12

4 Konkrete Verhaltensregeln zum Strahlenschutz 134.1 α-Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134.2 β-Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134.3 γ-Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Literaturhinweise 14

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1 EINFUHRUNG 2

1 Einfuhrung

Das Skript gibt einen kurz gefassten Uberblick uber die wichtigsten Eigenschaften der zur Zeit imProjektlabor verwendeten radioaktiven Praparate. In Abschnitt 4 werden praktische Hinweisezu Strahlenschutzmaßnahmen gegeben. Fur weitergehende Angaben zu den radioaktiven Stoffenund zum Thema Strahlenschutz wird auf die am Schluss dieses Skripts angegebene Literaturverwiesen.

1.1 α-Emitter

Bei umschlossenen α-Praparaten ist zu beachten, dass die Energie der aus dem Praparat aus-tretenden Teilchenstrahlung zum Teil erheblich geringer ist als die hier angegebenen Energien1,da in der wenige µm starken Umhullung des Praparats großenordnungsmaßig 1 MeV Energie-verlust auftreten kann.

1.2 β-Emitter

Beim Nachweis von β+-Strahlung mit Detektoren, die auch fur γ-Quanten empfindlich sind(insbesondere Szintillationszahler und Geiger-Muller-Zahlrohre) ist zu beachten, dass das 22Na-Praparat des Projektlabors auch γ-Strahlung emittiert und diese durch geeignete Abschirmmaß-nahmen vom Detektor fernzuhalten ist.

1.3 γ-Emitter

Bei der Angabe der wichtigsten γ-Linien wurden etwaige γ- und Rontgenemissionen mit einerQuantenenergie von weniger als 200 keV in der Regel vernachlassigt.

Fur die in erster Linie γ-emittierenden Isotope lasst sich ein γ-Dosisfaktor angeben. Ererlaubt, fur Personen, die sich in der Nahe eines radioaktiven Praparats aufhalten, die durchaus dem Praparat stammende, von ihnen aufgenommene Dosis an ionisierender Strahlung proZeit — die sogenannte Dosisleistung — abzuschatzen. Die verwendeten Naherungen gelten nurbei Abstanden von mindestens 1 m.

Zum Vergleich mit den so berechneten Werten sind die Dosisleistung beim Aufenthalt ineinem in 10 km Hohe befindlichen Flugzeug und die aus der durchschnittlichen naturlichenStrahlenbelastung eines Deutschen — summiert uber alle Strahlungsarten und alle Expositions-pfade — errechnete Dosisleistung angegeben.

Um die Wirksamkeit von Abschirmmaßnahmen beurteilen zu konnen, wird bei einigen γ-Emittern die Bleiwanddicke angegeben, die die Strahlung auf 1

10 der Intensitat, die sie ohneAbschirmung am gleichen Ort hatte, verringert — die sogenannte Zehntelwertsdicke. Bei derAngabe der γ-Zehntelwertsdicke wurde von dem hochstenergetischen γ-Quant, das eine nichtvernachlassigbare Intensitat hat, ausgegangen. Die Werte zur Zehntelwertsdicke sind gerundet.

1Die im Projektlabor vorhandenen α-Emitter gehoren zu Zerfallsketten, in deren Verlauf es zu einer Vielzahlvon α-, β- und γ-Zerfallen kommt. Die angegebenen α-Energien stellen deswegen nur eine Auswahl der wichtigstenEnergien dar.

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2 DATEN ZU DEN VERWENDETEN PRAPARATEN 3

2 Daten zu den verwendeten Praparaten

2.1 Natrium 22Na — β+- und γ-Emitter

Isotop 2211Na

Halbwertszeit 2.6019 aZerfallsarten β+ 90.5 %

Elektroneneinfang (EC) 9.5 %Tochterkern 22

10Ne stabilWichtigste β+-Endpunktsenergien 0.5439 MeV 90.5 %Wichtigste γ-Energien 1.27453 MeV 100 %, aus β+- und EC-

Zerfall0.51100 MeV 2 · 90.5 %, aus

e+e−-Vernichtung(Folgeprozess desβ+-Zerfalls)

γ 1.27453 MeV

Ne2210

stabil

Na2211

2.6019 a

+0.5439 MeV

90.5 %

9.5 %EC

β

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

!-Energie [MeV]

Ere

ign

isse

pro

Ka

na

l

Rückstreu-Peak

0.511 MeV

1.275 MeV

Art des Praparats Stabformig, ver-schlossen

Kaufzeitpunkt Oktober 1999Aktivitat zum Kaufzeit-punkt

74 kBq

γ-Zehntelwertsdicke inBlei

4 cm

γ-Dosisfaktor ΓH = 322 µSv m2

h GBq

γ-Dosisleistung2 in 1 m Ab-stand

H = 0.012 µSvh

Vergleichswert: Durch-schnittliche Strahlenbela-stung eines Deutschen

H = 0.27 µSvh

2Hier ist die bei ungenugender Abschirmung erheblich hohere Dosis aus emittierter β+-Strahlung nicht beruck-sichtigt!

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2 DATEN ZU DEN VERWENDETEN PRAPARATEN 4

2.2 Kobalt 60Co — γ-Emitter

Die Abdeckung verhindert das Entweichen von β−-Strahlung aus dem Praparat. Es handelt sichin seinen Emissionen also um ein reines γ-Praparat.

Isotop 6027Co

Halbwertszeit 5.2714 aZerfallsarten β− 100 %Tochterkern 60

28Ni stabilWichtigste γ-Energien 1.332501 MeV 100 %

1.173237 MeV 100 %

γ 1.332501 MeV

Ni6028

stabil

Co6027

5.2714 a

β-0.31813 MeV

γ 1.173237 MeV

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

0

1000

2000

3000

!-Energie [MeV]

Ere

ign

isse

pro

Ka

na

l

1.17 MeV

1.33 MeV

Rückstreu-Peak

Compton-Kanten der beiden Linien

Art des Praparats Stabformig, ver-schlossen

Abdeckung 2.5 mm MessingKaufzeitpunkt September 1976Aktivitat zum Kaufzeit-punkt

1.5 MBq (40 µCi)

γ-Zehntelwertsdicke inBlei

4 cm

γ-Dosisfaktor ΓH = 350 µSv m2

h GBq

γ-Dosisleistung in 1 m Ab-stand

H = 0.017 µSvh

Vergleichswert: Durch-schnittliche Strahlenbela-stung eines Deutschen

H = 0.27 µSvh

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2 DATEN ZU DEN VERWENDETEN PRAPARATEN 5

2.3 Strontium 90Sr — β−-Emitter

Isotop 9038Sr

Halbwertszeit 28.79 aZerfallsarten β− 100 %Tochterkern 90

39Y β−-Strahler3, t 12

= 64.00h

Wichtigste β−-Endpunktsenergien 0.5460 MeV 100 %, aus 9038Sr

2.2801 MeV 100 %, aus 9039Y

Wichtigste γ-Energien γ-Emission nur 10−4 der β-Emission

28.79 ab-

0.5460 MeVSr9038

64.00 hY90

39b-

2.2801 MeV

stabilZr90

40

Art des Praparats Stabformig, verschlossenAbdeckung 0.1 mm NiKaufzeitpunkt September 1976Aktivitat zum Kaufzeitpunkt 110 kBq (3 µCi)

3Weil die Halbwertszeit des Tochterkerns 9039Y kleiner ist als die des Mutterkerns 90

38Sr, wird hier auch der9039Y-Zerfall durch die Halbwertszeit des Mutterkerns bestimmt.

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2 DATEN ZU DEN VERWENDETEN PRAPARATEN 6

2.4 Casium 137Cs — γ-Emitter

Die Abdeckung verhindert das Entweichen von β−-Strahlung aus dem Praparat. Es handelt sichin seinen Emissionen also um ein reines γ-Praparat.

Isotop 13755 Cs

Halbwertszeit 30.07 aZerfallsarten β− 100 %Tochterkern 137

55mBa γ-Strahler, t 12

= 2.552 mWichtigste γ-Energien 0.661657 MeV 85.1 %, aus 137m

56 Ba4

γ 0.661657 MeV

Ba13756

stabil

30.07 a

β-0.51397 MeV

94.4 %

β-1.17563 MeV

5.6 %

Cs13755

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

20000

40000

60000

80000

100000

Energie [MeV]

Ere

igni

sse

pro

Kan

al

Compton-Kontinuum

Compton-Kante Full Energy Peak

Art des Praparats Stabformig, ver-schlossen

Abdeckung 2.5 mm MessingKaufzeitpunkt September 1976Aktivitat zum Kaufzeit-punkt

3.7 MBq (100µCi)

γ-Zehntelwertsdicke inBlei

2 cm

γ-Dosisfaktor ΓH = 88.3 µSv m2

h GBq

γ-Dosisleistung in 1 m Ab-stand

H = 0.20 µSvh

Vergleichswert: Durch-schnittliche Strahlenbela-stung eines Deutschen

H = 0.27 µSvh

4Zu 9.3 % zerfallt der Kern nicht durch γ-Strahlung, sondern durch innere Konversion: Die Anregungsenergiedes Kerns wird auf ein Hullenelektron ubertragen, das dann emittiert wird.

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2 DATEN ZU DEN VERWENDETEN PRAPARATEN 7

2.5 Thallium 204Tl — β−-Emitter

Wegen seiner niedrigen Halbwertszeit ist dieses Praparat bereits auf ca. 3 kBq abgeklungen,so dass mit langen Messzeiten gerechnet werden muss, wenn es fur einen β-spektroskopischenVersuch eingesetzt wird.

Isotop 20481 Tl

Halbwertszeit 3.78 aZerfallsarten β− 97.10 %

Elektroneneinfang (EC) 2.90 %Tochterkern β− 204

82 Pb t 12

> 1.4 · 1017 aTochterkern EC 204

80 Hg stabilWichtigste β−-Endpunktsenergien 0.7634 MeVWichtigste γ-Energien Keine

3.78 a b-0.7634 MeV

97.10 %

Tl20481

2.90 %EC

stabilHg204

80

stabilPb204

82

Art des Praparats Stabformig, ver-schlossen

Abdeckung 0.05 mm NiKaufzeitpunkt September 1976Aktivitat zum Kaufzeit-punkt

370 kBq (10 µCi)

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2 DATEN ZU DEN VERWENDETEN PRAPARATEN 8

2.6 Radium 226Ra — α- und γ-Emitter

Isotop 22688 Ra

Halbwertszeit 1600 aZerfallsarten α 100 %Tochterkern 222

86 Rn t 12

= 3.8235 dWichtigste α-Energien 4.601 MeV aus 226

88 Ra4.78434 MeV aus 226

88 Ra5.48952 MeV aus 222

86 RnWichtigste γ-Energien 0.186211 MeV aus 226

88 Ra0.511 MeV aus 222

86 RnWeitere α-, β- und γ-Emissionen aus den Tochterkernen, siehe Grafik zur Uran-Radium-Reihe und die am Ende dieses Skripts angegebene Literatur!

226Ra

Art des Praparats Stabformig, im Glasgefaß;Leybold-Nr. 54645

Abdeckung offen, mit BlendeKaufzeitpunkt April 1978Aktivitat zum Kaufzeitpunkt 330 kBq (9 µCi)

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2 DATEN ZU DEN VERWENDETEN PRAPARATEN 9

2.7 Thorium 232Th — α-Emitter

Aus dem Gefaß tritt in erster Linie das gasformige 22086Rn aus, dessen Tochterkern 216

84Po ist. Inder Nebelkammer sind deswegen die α-Teilchen aus diesen beiden Isotopen zu sehen. Das Gefaßdarf nicht geoffnet werden; es genugt, die Klemme vom Plasteschlauch zu entfernen und dasGefaß ein- oder zweimal leicht zu drucken.

Isotop 23290Th

Halbwertszeit 1.405 ·1010 aZerfallsarten α 100 %Weitere Kerne in der Zerfallsreihe 220

86Rn α-Strahler, t 12

= 55.6 s21684Po α-Strahler, t 1

2= 0.145 s

Wichtigste α-Energien5 6.28808 MeV 99.886 % aus 22086Rn

6.7783 MeV 99.9981 % aus 21684Po

220Rn216Po

Art des Prapa-rats

12 g Thoriumsalzim Plastikgefaß furNebelkammer. Leybold-Heraeus Nr. 54636

Isotopenzu-sammenset-zung

Naturlich. In naturli-chem Thorium ist al-lerdings zu fast 100 %23290 Th enthalten.

Kaufzeitpunkt nach Dezember 1977Aktivitat zumKaufzeitpunkt

37 kBq (1 µCi)

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2 DATEN ZU DEN VERWENDETEN PRAPARATEN 10

2.8 Americium 241Am — α-Emitter

Fur Versuche in der evakuierbaren Glasrohre empfehlen sich die beiden blau markierten Quellenvon Phywe, die oben ein Schraubgewinde haben.

Isotop 24195 Am

Halbwertszeit 432.2 aZerfallsarten α 100 %Tochterkern 237

93 Np α-Strahler, t 12

= 2.144 · 106 aWichtigste α-Energien 5.48556 MeV 84.5 %

5.44280 MeV 13.0 %5.38823 MeV 1.6 %

Am24195432.2 a1.6 %

a 5.38823 MeV

13.0 %a

5.44280 MeV

84.5 %a 5.48556 MeV

Np23793

2.144 e6 a

Amersham Buchler S 3974 Nds 5Art des Praparats Stabformig, verschlos-

senAbdeckung 3 µm EdelmetallKaufzeitpunkt September 1976Aktivitat zum Kaufzeitpunkt 370 kBq (10 µCi)

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2 DATEN ZU DEN VERWENDETEN PRAPARATEN 11

Stab kurz, Phywe Nr. 09090.11Art des Praparats Stabformig, ver-

schlossenAbdeckung 2 µm EdelmetallKaufzeitpunktAktivitat zum Kauf-zeitpunkt

370 kBq (10 µCi)

Empfohlen fur Versuche in der evakuier-baren Glasrohre.

Phywe / Amersham Buchler Nr. S 6628Art des Praparats Stabformig, verschlos-

sen, dunnes Aus-trittsfenster

Abdeckung dunn; genaue Beschaf-fenheit ist nicht bekannt

Kaufzeitpunkt ca. 1977Aktivitat zum Kauf-zeitpunkt

3.7 kBq (0.1 µCi)

Leybold-Heraeus Nr. 55982, im GlasgefaßArt des Praparats Stabformig, verschlos-

senAbdeckung 3 µm GoldKaufzeitpunkt August 1977Aktivitat zum Kauf-zeitpunkt

340 kBq (9 µCi)

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3 ALLGEMEINES ZUM STRAHLENSCHUTZ 12

3 Allgemeines zum Strahlenschutz

Ionisierende Strahlung — wie die von den im vorliegenden Skript beschriebenen Praparatenemittierte α-, β- und γ-Strahlung — ist fur den menschlichen Organismus schadlich. Um dieSchadigung zu quantifizieren, wird die Energiedosis D in der Einheit Gray gemessen, also dievon ionisierender Strahlung in Materie deponierte Energie dE pro Masseneinheit dm:

D =dE

dm[D] = 1 Gy = 1

Jkg

(1)

Diese Energiedosis wird anschließend nach ihrer relativen Schadlichkeit fur den menschlichenOrganismus mit einem von der Strahlungsart abhangigen Strahlungs-Wichtungsfaktor6 wR ge-wichtet. wR liegt dabei zum Beispiel fur β- und γ-Strahlung bei 1, fur α-Strahlung hingegen bei20. Es ergibt sich die Aquivalentdosis H in der Einheit Sievert und die dazugehorige Aquiva-

lentdosisleistung H =dH

dt:

H = wR · dE

dm[H] = 1 Sv = 1

Jkg

(2)

Ein Bewohner der Bundesrepublik Deutschland erhalt eine jahrliche Aquivalentdosis vondurchschnittlich 2.4 mSv aus naturlichen und zusatzlich 2.0 mSv aus kunstlichen, vorrangigmedizinischen, Quellen. Die Aufteilung der jahrlichen Aquivalentdosis auf die verschiedenenQuellen ist in Abbildung 1 dargestellt.

Wie man der Abbildung entnehmen kann, ist die wichtigste Quelle der naturlichen Strah-lenbelastung α-emittierendes Radongas, das aus dem Erdinnern entweicht, eingeatmet wird undanschließend in der Lunge durch α-Emission seine Schadwirkung entfaltet. Dieser Anteil dernaturlichen Strahlenbelastung ist, genauso wie das ebenfalls α-emittierende 210Po aus Zigaret-tenrauch und der von radioaktiven Isotopen im Korper verursachte Anteil, durch die allgemeinverwendeten Dosisleistungsmessgerate nicht nachweisbar. Die Anzeige eines Dosisleistungsmess-gerats spiegelt in der Regel nur den durch außerhalb des Korpers emittierte γ-Strahlung verur-sachten Anteil der Strahlenbelastung wider.

Medizin2.0 mSv/a

Radon1.4 mSv/a

Terrestrisch: 0.4 mSv/a

Kosmisch: 0.3 mSv/a

Isotope im Körper: 0.3 mSv/a

Kernenergienutzung, alles andere: < 0.1 mSv/a

Abbildung 1: Durchschnittliche Strahlenbelastung der Bevolkerung der Bundesrepublik Deutsch-land.

6Vor Inkrafttreten der novellierten Strahlenschutzverordnung 2001 wurde der Begriff des”Qualitatsfaktors“

verwendet.

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4 KONKRETE VERHALTENSREGELN ZUM STRAHLENSCHUTZ 13

4 Konkrete Verhaltensregeln zum Strahlenschutz

Die fur Studenten und Tutoren im Projektlabor durch den Umgang mit radioaktiven Stoffen imRahmen des Praktikums moglichen Dosen sind gegenuber den in Abschnitt 3 genannten Dosenvernachlassigbar gering. Trotzdem mussen auch geringe Dosen entsprechend einem Grundprin-zip des Strahlenschutzes so weit wie moglich minimiert werden. Hierzu sind einige allgemeineStrahlenschutzregeln zu beachten:

Aktivitat . . . . . . . . Aktivitat minimieren: Immer nur mit den unbedingt erforderli-chen Praparaten arbeiten. Nicht benotigte Praparate sind uberden Tutor sofort an den Assistenten zuruckzugeben.

Abstand . . . . . . . . Abstand maximieren: Die Dosisleistung ist umgekehrt proportio-nal zum Quadrat des Abstands.

Aufenthaltsdauer Aufenthaltsdauer minimieren: Die Zeit, die in der Nahe des Prapa-rats verbracht werden muss, ist zu minimieren. Es ist zugig ohneHast zu arbeiten.

Abschirmung . . . . Durch geeignete Abschirmmaßnahmen lasst sich die Dosisleistungin der Regel erheblich verringern.

Inkorporation . . . Inkorporation vermeiden: Unter allen Umstanden ist die Aufnah-me radioaktiver Stoffe in den Korper zu vermeiden. Deswegen istin Raumen, in denen sich radioaktive Praparate befinden, Essen,Trinken und Rauchen verboten. Nach dem Umgang mit radioak-tiven Praparaten sind die Hande zu waschen. Die Umhullung derPraparate darf keinesfalls beschadigt werden.

Es folgen einige konkrete Hinweise je nach der Art des Praparats:

4.1 α-Emitter

Beim Umgang mit α-emittierenden radioaktiven Praparaten ist in erster Linie darauf zu achten,dass keine Teile des Praparats eingeatmet oder auf andere Art in den Korper aufgenommen(inkorporiert) werden, zum Beispiel durch Essen, Trinken, Rauchen, offene Wunden an denHanden, Vermischen mit auf die Haut aufgetragenen Kosmetikartikeln.

Der Grund fur diese Maßregel ist, dass α-Strahlung mit einem Strahlungs-Wichtungsfaktorvon wR = 20 stark schadigen kann, aber nur ein geringes Durchdringungsvermogen hat. DieReichweite von α-Strahlen in organischer Materie ist typisch geringer als 70 µm; sie werdenbeim Auftreffen auf unversehrte menschliche Haut also in der Regel bereits in der abgestorbenenobersten Hautschicht absorbiert, ohne lebende Zellen schadigen zu konnen.

Beim Thorium-Praparat reicht es fur die Durchfuhrung des Nebelkammerversuchs aus, durchleichtes Drucken auf die Plastikflasche mit dem Thorium das Radon-Gas, die sogenannte Thorium-Emanation, zum Entweichen zu bringen. Ein offnen oder anderweitiges Manipulieren der Flascheist verboten!

Fur die Abschirmung direkter α-Strahlung reicht in der Regel ein Blatt Papier oder einedunne Glasscheibe aus.

4.2 β-Emitter

Das Projektlabor besitzt eine Vielzahl von β-γ-Emittern, bei denen in der Regel allerdingsbereits durch die Umhullung des Praparats ein Austreten der β-Strahlung verhindert wird.Diese Praparate werden im nachfolgenden Abschnitt behandelt; hier ist deswegen nur von den22Na-, 90Sr- und 204Tl-Praparaten die Rede.

Bei der Abschirmung von β-Strahlung durch Materialien hoher Ordnungszahl wie zum Bei-spiel Blei ist zu beachten, dass beim Stoppen von β-Strahlung Rontgen-Bremsstrahlung entsteht,

Page 14: Radioaktive Pr¨aparate im Projektlabor · Sr 2.2801 MeV 100 %, aus 90 39 Y Wichtigste γ-Energien γ-Emission nur 10−4 der β-Emission 28.79 a b-Sr 0.5460 MeV 90 38 64.00 h Y 90

LITERATURHINWEISE 14

die wiederum abgeschirmt werden muss, beispielsweise durch eine geeignete Wandstarke an Blei.

4.3 γ-Emitter

Bei den γ-spektroskopischen Versuchen zeigt sich in der Regel ein hoher Compton-Untergrund,wenn in der Nahe von Praparat oder Detektor Blei zur Abschirmung verwendet wird. Deswe-gen ist es zweckmaßig, eine Blei-Abschirmmauer nicht dort, sondern am Aufenthaltsort der zuschutzenden Person zu errichten.

Gleichzeitig ist der Versuchsaufbau durch volles Ausnutzen der zur Verfugung stehendenKabellangen so zu gestalten, dass sich die Experimentatoren stets in großtmoglicher Entfernungvom Praparat aufhalten. Man beachte, dass die in der Regel stabformig gebauten γ-Praparatein alle Raumrichtungen gleichermaßen emittieren, also auch nach hinten!

Literaturhinweise

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[Petzold1988] Wolfgang Petzold und Hanno Krieger: Strahlenphysik, Dosimetrie und Strahlen-schutz. Band 1: Grundlagen. 2. Auflage: B.G. Teubner Verlag, Stuttgart 1988.

[Schuricht1975] Volkmar Schuricht: Strahlenschutzphysik. VEB Deutscher Verlag der Wissen-schaften, Berlin 1975.

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