Wolfram oder Blei?

Begonnen von Raddet, 27. Juli 2022, 14:09

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Raddet

Dumme Frage.

Was ist der beste Schutz vor Gammastrahlung - Blei oder Wolfram? Blei hat größere Kerne, aber Wolfram hat eine höhere Dichte. Einen expliziten Vergleich zur Wirksamkeit des Schutzes im Internet habe ich nicht gefunden.

Es gibt so etwas wie Wolframtiegel zum Schmelzen von Metallen - https://aliexpress.com/item/4000993227174.html. Aber in der Tat - fertige Kisten zur Aufbewahrung verschiedener nicht ruhiger Proben. Obwohl natürlich teuer...

Ich habe nachgedacht...

DG0MG

Zitat von: Raddet am 27. Juli 2022, 14:09Dumme Frage.
Was ist der beste Schutz vor Gammastrahlung - Blei oder Wolfram?

Es gibt keine dummen Fragen. Nur interessante Fragen ;)

Wolfram schirmt besser. Wenn man die Dicke der Abschirmung als Kriterium nimmt.

Schaue hier: https://static.mimaterials.com/wolfmet/documents/German/Wolfmet_Strahlungsabschirmung_Ger.pdf

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Die "Zehntelwertsdicke" ist bei 1 MeV für Blei etwa 30 mm, für Wolfram nur 20 mm.
Also wie dick muss eine Abschirmung sein, um die Strahlung auf ein Zehntel zu verringern. Ich habe für Blei immer die Halbwertsdicke im Kopf, ~9 mm (bei 1 MeV) die Tabelle auf Seite 2 des PDF vergleicht für Co-60.

Interessant ist aber, dass bei zwei Abschirmungen (eine aus Blei, eine aus Wolfram) die den gleichen Schirmfaktor haben, die aus Wolfram zwar dünner und weniger voluminös, aber trotzdem SCHWERER, als die aus Blei ist.

Wir stellen uns zwei Platten vor, jede 100x100 mm, die aus Blei ist 30 mm dick, die aus Wolfram nur 20 mm.

Dichte Blei 11.34 g/cm3
V= 10 cm x 10 cm x 3 cm
V= 300 cm3
m= V * rho
m= 300 cm3 * 11.34 g/cm3
m= 3402 Gramm (Blei)

Dichte Wolfram 19.28 g/cm3
V= 10 cm x 10 cm x 2 cm
V= 200 cm3
m= V * rho
m= 200 cm3 * 19.28 g/cm3
m= 3856 Gramm (Wolfram)





"Bling!": Irgendjemand Egales hat irgendetwas Egales getan! Schnell hingucken!

NuclearPhoenix

Zitat von: DG0MG am 27. Juli 2022, 14:32Schaue hier: https://static.mimaterials.com/wolfmet/documents/German/Wolfmet_Strahlungsabschirmung_Ger.pdf
Sehr innteressant! Wieso hat Blei denn bei niedrigeren Energien stark abfallende Absorptionswirkung? Ist das die Röntgenfluoreszenz vom Blei selbst?

DG0MG

Nicht die Absorptionswirkung sinkt bei niedrigen Energien, sondern die Zehntelwertsdicke!  :D
"Bling!": Irgendjemand Egales hat irgendetwas Egales getan! Schnell hingucken!

Peter-1

Hatte mal ein kleines Programm geschrieben. Hilft vielleicht etwas.
ABER ich habe Wolframblöcke welche leider etwas Thorium enthalten und so nicht für die Schirmung am NaI-Kristall geeignet sind.
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Gruß aus Bayern - Peter

NuclearPhoenix

Zitat von: DG0MG am 27. Juli 2022, 16:28Nicht die Absorptionswirkung sinkt bei niedrigen Energien, sondern die Zehntelwertsdicke!  :D
Ups  :rofl:

Raddet

Zitat von: DG0MG am 27. Juli 2022, 14:32Wolfram schirmt besser. Wenn man die Dicke der Abschirmung als Kriterium nimmt.

Es ist klar. Das heißt, wenn es um Gamma-Abschirmmaterial geht, ist der wichtigste Parameter für uns die Dichte des Abschirmmaterials.

Im algemeinen logisch. Natürlich spielt auch die Kerngröße eine Rolle...

Danke für die Antwort.

Zitat von: DG0MG am 27. Juli 2022, 14:32die aus Wolfram zwar dünner und weniger voluminös, aber trotzdem SCHWERER, als die aus Blei ist.

Oh ja, das weiß ich schon lange und ohne Berechnung. Ich habe dieses probe:

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Soweit ich weiß, aus reinem Wolfram (habe ich von meinem Schwiegervater bekommen. Mein Schwiegervater selbst nannte diese Probe "Kieselstein"). Und so - etwas wahnsinnig Schweres. Auf jeden Fall schwerer als etwa die gleiche Menge Blei. Ich dachte sogar, es könnte Uranus sein, aber nein. Die intrinsische Radioaktivität dieser Probe ist null.

Raddet

Zitat von: Peter-1 am 27. Juli 2022, 17:01ABER ich habe Wolframblöcke welche leider etwas Thorium enthalten und so nicht für die Schirmung am NaI-Kristall geeignet sind.

Ich dachte auch in Richtung Wolframhaus. Auch Tiegel sind dafür geeignet (Sie können übrigens auch einen kombinierten Schutz herstellen. Ein Teil davon ist Wolfram, ein Teil ist Blei). Und dann:

1. Die Chinesen bieten Ihnen an, 99,99 % Wolfram in Blöcke der gewünschten Größe zu schneiden: https://aliexpress.com/item/1005002901128299.html

2. Sie verkaufen Wolfram kettlebell für Angler (geeignet zum Verfüllen). Es stimmt, dass Wolfram nicht sehr rein ist - eine Legierung aus 97% Wolfram, 2,5% Nickel, 1,5% Eisen. Dichte 18 g/cm^3: https://aliexpress.com/item/32629265979.html

3. Können feines Wolframpulver zum Verfüllen kaufen. Es gibt sehr reines Wolfram – 99,999 %: https://aliexpress.com/item/1005004193875235.html

Teuer. Aber verführerisch...

Raddet

Eine weitere interessante Position für den Bau eines Wolframhauses (Infill-Methode).

https://aliexpress.com/item/1005003969227986.html