Alpha-Zähler AZ-2 (Wismut WTZ)

[DG0MG]

In einer MDR-Dokumentation über Radon war mir vor einiger Zeit ein bis dahin unbekanntes Gerät mit "DDR-Flair" aufgefallen:

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Der "Alpha-Zähler AZ-2", entwickelt und hergestellt im Wissenschaftlich-technischen Zentrum der WISMUT in Chemnitz/Grüna. Er wurde (und wird) eingesetzt, um die Radonkonzentration an untertägigen Arbeitsplätzen (z.B. bei der Verwahrung oder Instandhaltung von stillgelegtem Bergbau) benutzt.

"AZ-2" - EIN GERÄT ZUR BESTIMMUNG DER POTENTIELLEN ALPHAENERGIE-KONZENTRATION DER RADONFOLGEPRODUKTE"

[DG0MG]

Zu dem gezeigten "Alpha-Zähler AZ-2" hab ich etwas gefunden. Er wird bereits in [1] von 1990 beschrieben - wie bereits vermutet, damals vom WTZ der Wismut entwickelt.


""AZ-2" - EIN GERÄT ZUR BESTIMMUNG DER POTENTIELLEN ALPHAENERGIE-KONZENTRATION DER RADONFDLGEPRODUKTE
L. Hambeck, H. Lutze, H.-J. Richter, M. Riedel
Wissenschaftlich-Technisches Zentrum der Wismut AG; Grüna/Sa.

An der Gesamtstrahlenbelastung des Menschen hat die innere Strahlenbelastung infolge Inhalation von Radon und insbesondere dessen kurzlebigen Folgeprodukten Po-218, Pb-214, 8i-214, Po-214 einen entscheidenden Anteil. Ihre Bestimmung ist die Grundvoraussetzung für eine quantitative Bewertung der Strahlungssituation und für die Einleitung von Schutzmaßnahmen.

Mit dem ALPHA-ZÄHLER "AZ-2" wird die zu untersuchende Luft durch ein Filter gesaugt; die darin befindlichen an Aerosole angelagerten Radonfolgeprodukte werden auf dem Filter abgeschieden. Die von Po-218 und und Po-214 emittierten Alpha-Teilchen werden mit einem Halbleiterdetektor registriert. Die Zahl der Alpha-Teilchen ist ein Maß für die potentielle Alphaenergie-Konzentration C_pot.¹ Bei Kenntnis des radioaktiven Gleichgewichtsverhältnisses zwischen Radon und seinen Folgeprodukten ist die Berechnung der äquivalenten Radon-Konzentration möglich.

Im ALPHA-ZÄHLER "AZ-2" sind drei Automatikprogramme realisiert, wobei jeweils die Probenahme bei gleichzeitiger Messung der Gesamt-Alpha-Filteraktivität, anschließend eine Pause und danach eine weitere Messung aufeinander folgen. Die Zeiten für die Probenahme und für die Messung nach der Pause betragen in den Programmen I, 11 und 111 entsprechend 4, 8 bzw. 12 Minuten; die Pause beträgt stets 4 Minuten.

¹Potentielle Alphaenergie: gesamte freiwerdende Alphaenergie eines beliebigen Gemisches von kurzlebigen Radonfolgeprodukten, bei deren vollständigen Umwandlung bis zum Pb-210

Im Vergleich mit anderen Meßprogrammen läßt sich damit der Meßfehler minimieren und der Anwendungsbereich des ALPHA-ZÄHLER's "AZ-2" erweitern (s. Tab.).

Tabelle: Meßbereiche, Meßzeiten und Meßfehler des "AZ-2"

Programm                                 I          II         III
C_pot in µJ/m³ (MeV/cm³)             >0,6 ( >4)  >0,2 ( >1) >0,03 (>0,2)
Gesamtmeßzeit in min                    12          20          28
methodischer Fehler in %               <17         <15         <12
statistischer Fehler in %                6           8          10
bei C_pot in µJ/m³ (MeV/cm³)          3 ( 20)    0,6 ( 4)     0,16 ( 1)

Durch Verlängerung der Probenahme und/oder Meßzeit im Bereich >1 Stunde (im Handbetrieb mit externer Zeitnahme) wird eine untere Nachweisgrenze von 3 nJ/m³ ( 20 keV/cm}) erreicht. Eine erste Abschätzung der potentiellen Alphaenergie der Folgeprodukte des Radons für Ubersichtszwecke ist bereits nach vier Minuten möglich.

Seine hohe Nachweisempfindlichkeit, verbunden mit einer regulierbaren Luftprobenahme (sowohl im Gerät integriert als auch mittels Schlauch außerhalb des Gerätes möglich) sowie den 3 Automatikprogrammen bzw. der beliebig wählbaren Probenahme- und/oder Meßzeiten, gestatten einen vielfältigen Einsatz des ALPHA-ZÄHLER's "AZ-2" z.B. im Bergbau, Bauwesen, Umweltschutz, in der Wasserwirtschaft.

Die Vorzüge des ALPHA-ZÄHLER's "AZ-2" gegenüber anderen vergleichbaren Geräten:
- geringe Abmessungen (20 cm x 8 cm x 16 cm),
- geringe Masse (etwa 2,5 kg),
- geringer Stromverbrauch (2 Monozellen R 20 gewährleisten einen 8stündigen Dauerbetrieb der Pumpe),
- einfache Bedienung (2Knopfbedienung, Fehlbedienung ist ausgeschlossen, die Handhabung ist durch angelerntes Personal möglich."


[1] "GEMEINSAME JAHRESTAGUNG 1990, NACHTRAG ZUM TAGUNGSBAND", S. 20f : https://www.fs-ev.org/fileadmin/user_upload/90_Archiv/FS-Pub-Archiv-final/FS-90-60-T-Nachtrag%20(Gemeinsame_Jahrestagung_1990_Nachtrag_zum_Tagungsband-work_in_Progress).pdf



Also: Die pumpen Luft durch einen Filter und detektieren dann die Zerfälle des Radons mit einem Halbleitersensor. Wie das konstruktiv genau aussah, kann ich mir immer noch nicht so richtig vorstellen. Ist es nicht auch so, dass die Aktivität in dem Filter immer größer wird, je mehr ich Luft durchsauge? Misst man da in den genannten 12 Minuten nicht die absolut angesammelte Aktivität, sondern die Differenz zwischen Beginn und Ende, also die AktivitätsZUNAHME? Oder misst man in den 4 Minuten Pause die ABNAHME? Und muss man dann vielleicht auch mal regelmäßig einen Filter wechseln?