Hallo ihr Lieben! Ich hätte eine Physik-Frage. Kann man im Geiger-Müller-Zählrohr jede beliebige Strahlung messen? Also ß- und y-Strahlung zum Beispiel? Kann man das dann je nachdem einstellen? Danke!
Hallo!
Nein, einstellen kann man das m.E. nach nicht.
Außer durch äußere Maßnahmen wie Abschirmungen.
Es ist bereits durch die Bauart und Konstruktion des Zählrohres weitgehend festgelegt welche Strahlungsart und Intensität es gut oder weniger gut zählen kann.
Generell kann es alle 3 Arten von Strahlung messen (zählen), Alpha, Beta und (hauptsächlich) Gammastrahlung.
So kann z.B. Alpha- und Betastrahlung nur gezählt werden, wenn sie durch ein nicht metallisches Fenster(Glimmer ) in das Zählrohr eindringen kann. Die energiereichere Gammastrahlung kann durch die dünne Metallhülle direkt durchdringen
MfG
duck313
Hallo!
Erstmal: Die Welt besteht nicht nur aus Alpha-, Beta- und Gammastrahlung. Es gibt auch noch Neutronen-Strahlung, die nur mit speziellen Methoden aufgespürt werden kann. Und bei der Entstehung von Beta-Strahlung entstehen Neutrinos, die extrem schwer zu messen sind, aber außerhalb der Teilchen-Physik fast keine Rolle spielen. Und in der Höhenstrahlung sind ganz exotische Dinge drin. Aber bleiben wir mal bei den ersten dreien.
Gamma-Strahlung geht sehr leicht durch Materie hindurch, da sie nur sehr selten mit ihr reagiert. Man muß ihr schon sehr viel, sehr dichte Materie in den Weg stellen, also sehr viele Möglichkeiten zum Reagieren, um sie halbwegs aufzuhalten. Daher die dicke Abschirmung aus Blei.
Das heißt aber auch: Mit Gasen reagiert Gamma-Strahlung extrem selten, und ein Geiger-Zählrohr verwendet Gas als Sensormaterial. Und daher: Wenn du ein Klick durch Gamma-Strahlung hörst, sind in Wahrheit viele tausend Gamma-Quanten durch das Rohr geflogen. Du bekommst sie aber nicht alle mit.
Was Gamma-Strahlung noch einzigartig macht: Auf jedem Zentimeter durch Materie wird nur ein bestimmter Anteil der Strahlung absorbiert. Wenn nach 5cm Blei noch die Hälfte da ist, ist nach 10cm noch ein Viertel, nach 15cm noch ein Achtel da… Egal, wie dick die Abschirmung ist, etwas kommt immer durch.
Alpha-Strahlung dagegen lässt keine Gelegenheit aus, mit Materie zu reagieren, deshalb lässt sie sich auch recht einfach abschirmen. Außerdem verhält sie sich eher wie Federbälle, die man mit konstanter Geschwindigkeit waagerecht abschießt. Alle Teilchen bremsen mit der geflogenen Strecke ab, und an einer bestimmten Stelle landen sie alle auf dem Boden. Keines kommt weiter!
Für gewöhnlich reicht ein normales Stück Papier, um Alpha-Strahlung aufzuhalten. Durch dünnes Bibelpapier und Haushaltsalufolie geht sie aber noch zu 100% durch, ist dahinter aber wie gesagt langsamer.
Für das Zählrohr heißt das, daß es ein Fenster benötigt, welches durch möglichst dünnes und leichtes Material abgedeckt sein muß, dann spürt man aber auch jedes einzelne Alpha-Teichen auf. Es muß aber kein Glimmer sein, Alufolie oder besser eine Kunstofffolie ginge auch.
Beta-Strahlung ist sehr ähnlich zur Alpha-Strahlung. Sie lässt es ruhiger angehen und nimmt nicht jede Gelegenheit zur Reaktion mit. Dadurch durchdringt sie Materie stärker und kann durch eine dünne Alu-Platte aufgehalten werden. Aber sie reagiert noch häufig genug, daß ein Zählrohr so gut wie jedes Beta-Teilchen registriert.
Man kann nun durch die Abschirmung bestimmen, was man mit dem Zählrohr messen möchte. Gamma-Strahlung lässt sich wie gesagt nicht abschirmen. Beta-Strahlung lässt sich leicht abschirmen, und bei Alpha-Strahlung muß man sich anstrengen, sie NICHT abzuschirmen.
Ich persönlich kenne das unten gezeigte Gerät „Gamma-Scout“ zum Messen von Strahlung. Mit dem grauen Hebel kann man einstellen, was man messen möchte: Alpha, Beta und Gamma, Beta und Gamma, oder nur Gamma. Mit dem Hebel wird jeweils ein dünnes Alu-Plättchen, ein dickeres Plättchen, oder gar nichts vor die Öffnung geschoben, hinter der sich das Zählrohr befindet.
https://www.radonshop.com/35-thickbox_default/gamma-scout-alarm.jpg
Hallo!
So ganz stimme ich nicht mit dir überein.
Beta-Strahlung lässt sich am zuverlässigsten nachweisen, Gamma nur zum Teil.
Bei dem Fenster kommt es nicht darauf an, ob es aus Metall ist oder nicht, sondern nur darauf, daß es möglichst dünn und aus möglichst leichtem Material ist. Alufolie aus dem Haushalt ginge, ist aber nicht besonders stabil.
Und zum Thema Energiereich: Alpha- und Betastrahlung tun sich nichts in ihrem Energiegehalt pro Teilchen, Gammastrahlung aus radioaktiven Quellen liegt etwa eine Größenordung darunter. Das Durchdringungsvermögen hat wenig mit der Energie zu tun.
Danke für die ausführliche Antwort! Echt super! 