Bleiburg bauen?

[Z. Erfall]

Wenn man Holzleim nehmen wollte, dann sollte man bei der Löslichkeit nach der entsprechenden D-Klasse gehen, nicht nach Hersteller. D2 ist nicht Wasserfest, D3 schon ganz ordentlich und D4 komplett. Ob es D1 gibt, weiß ich nicht. Ein Problem gibt es aber grundsätzlich dabei - diese Leime müssen alle trocknen, also ablüftem, weil sie auf Lösemitteln basieren, auch wenn das meist Wasser sein kann. Es wird also in einem geschlossenen Gehäuse nicht wie gewünscht funktionieren.

Bei der genannten Variante von aufzulösenden Schuppen könnte es sich um einen klassischen Leim in Form von Knochenleim oder Fischleim handeln.

Vergussmassen sind im Gegensatz dazu meist zweikomponentig, was bedeutet, dass die Erhärtung aus der Reaktion der beiden Komponenten kommt und nichts verdunsten muss.

Eine anderer Ansatz, wenn es denn unbedingt vergossen sein soll, aber reversibel und der Verguss vor allem den Staub verhindern oder binden - wie wäre es einfach mit Paraffin? Wenn man den ganzen Behälter mit Kugeln auf ca. 50^C vorheizt und dann geschmolzenes Paraffin einfüllt, sollte sich das sehr gut verteilen. Alternativ kann man auch schauen, ob man ein anderes Wachs findet, welches beim Schmelzpunkt über den zu erwartenden Betriebstemperaturen, aber deutlich genug unter dem Schmelzpunkt des Filaments liegt...

VG

ZE

[DL3HRT]

Zum Thema Kupfer: Das schirmt die Röntgenfluoreszenz des Bleis aus der Bleiburg im Bereich um die 80 keV ab (K-Linien). Es sollten aber schon 2-3 mm Kupfer sein, eine dünne Folie reicht nicht. Man nimmt Kupfer, weil dessen K-Linien bei 8 keV liegen und damit vom unseren Detektoren in der Regel nicht registriert werden. Bei den Profis kommen dann noch ein paar Millimeter Kunststoff, der die 8 keV Photonen des Kupfers absorbiert.

Was das Kupfer nicht abschirmen kann ist das Blei in der Probe selbst. Wenn man Uranmineralien vor dem Detektor hat, so kommt ein ordentlicher Anteil der 80 keV aus der Probe (Blei-214).

Haben wir hier einen Mathematiker der einmal berechnet, welcher Dicke Massivblei eine Schüttung aus Bleikugeln entspricht? Das hängt sicher stark vom Durchmesser der Kugeln ab. Die geplante Dicke der Bleiabschirmung erscheint mir etwas gering. Unter 2 cm Massivblei würde ich nicht gehen. Bei Kugeln ist das dann entsprechend mehr.

Ich würde bei der gedruckten Bleiburg ganz auf das Kupfer verzichten und stattdessen den Raum für die Bleikugeln entsprechend vergrößern. Ja, es wird dann viel schwerer und auch teurer, aber es lohnt sich. Es steht dann natürlich auch die Frage, ob ein 3D-Druckteil der Belastung gewachsen ist.

Mein 63 mm x 63 mm NaI(Tl)-Detektor steckt in einer Bleiburg mit folgender Abfolge:
- 60 mm  Blei
- 3 mm Kupfer
- 3 mm Acryl

Für den KC761 wäre das natürlich der Overkill  .

Es sind mehr als 130 kg Walzblei verbaut. Das Walzblei wurde ordentlich aufgerollt und die Rolle danach mit schwarzem Panzertape umwickelt. Damit ist es sicher eingeschlossen.

Ohne Bleiburg liegt der Hintergrund des Detektors bei ca. 300 cps. In der Bleiburg sind es 14,5 cps. Die Bleiburg hat die Zählrate also um 95% reduziert. Packe ich den RadiaCode in die Bleiburg, so liefert der nur noch 0,2 cps. Ich packe heute Abend den KC761 rein und schaue, was der als Hintergrund liefert.

[Radioquant98]

Danke für deine Erklärung.

Da ist Meine eher ein Bürglein. 30mm Blei, 2mm Kupfer und 4mm Plexiglas.

Du brauchst da ja schon einen Kran.

Meine ist zweiteilig - unten dem RAM II-Bleitopf und obendrauf ein gegossener Bleizylinder mit 3cm Wandung.
Meine NaJ-Sonde bringt in der Burg nur noch etwa ein zehntel der Hintergrundimpulse. Dafür kann ich sie aber noch tragen.

Viele Grüße
Bernd

[Radiohörer]

 

Bei der genannten Variante von aufzulösenden Schuppen könnte es sich um einen klassischen Leim in Form von Knochenleim oder Fischleim handeln.

...lt. meinem Onkel ist der Sack mit dem Leim? noch von meinem Großvater der Schreiner war.

Eine anderer Ansatz, wenn es denn unbedingt vergossen sein soll, aber reversibel und der Verguss vor allem den Staub verhindern oder binden - wie wäre es einfach mit Paraffin? Wenn man den ganzen Behälter mit Kugeln auf ca. 50^C vorheizt und dann geschmolzenes Paraffin einfüllt, sollte sich das sehr gut verteilen. Alternativ kann man auch schauen, ob man ein anderes Wachs findet, welches beim Schmelzpunkt über den zu erwartenden Betriebstemperaturen, aber deutlich genug unter dem Schmelzpunkt des Filaments liegt...

...es gibt viele natürliche und technische Wachse mit unterschiedlichen Schmelzpunkten. Da müsste mal das Web mal umgraben. Auf die Schnelle und hier.
Meist kann man sie untereinander mischen um die Eigenschaften anzupassen oder in Lösungsmitteln auflösen, um dünnere Schichten zu erreichen

[Carcosa]

Der KI-Mathematiker sagt: (siehe Foto)

also nochmal: das wird nur ein Mittel um die Spektren ein wenig "aufzuhübschen", es besteht kein Anspruch eine "richtige" Bleiburg zu bauen. Ich will den Kids nur demonstrieren, mit einfachen Mitteln, wie Blei die Hintergrundstrahlung herabsetzen kann.

Das ist natürlich nur Kinderkram im Vgl zu was ihr Profis hier macht :-)

Ich hoffe mal, dass man bei ca 18-20mm Bleikugeln schon einen Effekt hat. Kupfer habe ich jetzt 2mm drum herum eingeplant.

Und natürlich: das Ding muss sich auch zur Not noch bewegen lassen. Der "Hut" wiegt dann wohl zw 13-14kg und der Deckel ca 5kg.

Und da das Material PETG ist: irgendwann packt der Kunststoff das nicht mehr. Denke auch, dass die Variante, das Ding mit Epoxidharz auszugießen, besser geeignet ist, da das dann mehr trägt und zur Stabilität beiträgt.

Wird schon schief gehen :-)

@DL3HRT
Aber der Vergleich zur Profi-Bleiburg würde mich schon interessieren, 130kg Blei, alter Schwede!
Also wenn Du da Werte hast zum KC761, das wäre Klasse, dann können wir das mit meiner Kinderburg vergleichen :_)

Und ein Foto von dem Ding wäre klasse: kann ich meinem Sohn zeigen :-D

[Peter-1]

Hoffentlich wird die Schweinerei beherrschbar wenn das Gewicht der Bleikugeln das PETG Gerüst sprengt.  Lieber keine Kugeln, sondern Dachdeckerblei. Das fällt dann nur auf die Füße.

[Radiohörer]

Der KI-Mathematiker sagt: (siehe Foto)

...kannst Du bitte mal das zweite Bild bemaßen, oder in Zukunft, wenn keine "Geschmacksmusteransprüche" Deines Sohns dagegen sprechen, auch das CAD-File posten. Wenn ich von den 2mm Cu beim 4. Bild ausgehe und auf das erste Bild interpretiere, würde ich von einem Spalt zur Füllung von ~12mm, max. ~15mm ausgehen. Kann natürlich auch 17mm sein. Aufgelegter Meterstab/Bemaßung schafft Klarheit

Um es vorab klar zu stellen, war ich Mathe nicht der Beste. Habe aber vor ein paar Monaten als Beifang zwei Webseiten gefunden, die genau diese Packungsdichte mathematisch thematisieren. Ich setze auch voraus, dass die Kugeln in- und nicht übereinander liegen, weil sonst die Packungsdichte = Abschirmung noch viel schlechter wird.

Bei 12/15/17mm und dem richtigen! Radius läßt sich für die erste Schicht von einer vollständigen Füllung ausgehen. Die zweite Schicht liegt dann ja ein paar Zehntel in der Ersten. Die Dritte liegt wieder etwas in der Zweiten, die Vierte in der Dritten, usw.. Wieviel Luft = Verlußt bleibt dann bei 12/15/17mm bzw. ist er bei 12, 15 oder 17mm Spalt größer?

Was mich immer stört, dass der Lösungsweg, sprich die Voraussetzungen bzw. hier die zugrundeliegenden Abmessungen, seltenst angegeben sind: wie kommt die KI auf eine Schüttdichte bei 3mm = 6,8 kg/l und Pachungsdichte ~0,5996???
Aus diesem Grund bin ich auch gegen schlecht gemachte Multiple Choice Tests!
Ich bezweifle mittlerweile stark, dass die K auch I ist...

[Carcosa]

na die Dicke der Schicht ist ja zu sehen, das sind 17mm an den schmalsten Stellen. Die Scüttdichte der Kugeln laut Hersteller sind 6.8kg/L....

Dateien kann ich demnächst mal hochladen.

Aber wie gesagt: kein Anspruch auf perfekte Abschirmung, den Sachverhalt hatte ich jetzt zu genüge erklärt. Es geht hier um eine "Kinderburg". Man muss auch sehen: wir haben hier "nur" das KC761....
Und das wäre eine kompakte Lösung für eben dieses China-HandheldDevice.

Alles andere wäre wahrscheinlich ohnehin Overkill für so ein Gerät....

EDIT: aber ich bin auch gar kein Freund von KI :-)

[bernd-das-brot]

Zum Thema trocknen von Holzleim:

Wenn irgendwo eine Ritze ist, die dem Leim Kontakt zur "Außenwelt" ermöglicht, dann trocknet er auch aus, langsam, aber er trocknet. Ich habe auf meiner Modellbahnanlage flächig Styroporplatten damit zusammengeklebt, beim Teilabriss der Landschaft war alles trocken, im Modellbahnbereich ist das gängige Praxis.

Einen Härtefall hatte ich, als ich Ballast, in Form einer Schotterladung, für einen Gleisreinigungswagen der Spur G gebastelt habe. Die Ladefläche des Niederbordwagen wurde mit Frischhaltefolie wasserdicht ausgelegt, in die Mitte kam ein Stück Styropor, daß es nicht zu schwer wird und darüber ca. 500g Granulat, das dann großzügig in verdünnten Holzleim "ersäuft" wurde. Außen ist der Leim schnell getrocknet, im Inneren hat es dann aber ca. 6 Wochen gedauert, bis alles durchgehärtet war, selbst durch den von außen immer weiter fest werdenden Leim ist immernoch genug Feuchtigkeit differiert, um selbst im inneren auszuhärten.

Wie erwähnt, das ist schon ein Härtefall gewesen. Was mir hier eher vorschwebt, ist das benetzen der Bleikugeln mit Holzleim, der Überschuss sollte ablaufen können. Prinzipiell sollte auch das komplette Füllen mit Leim funktionieren, dann allerdings in mehreren Schritten, daß er trocknen kann, dafür wäre Epoxy jedoch besser geeignet, was aber eine ziemlich Endgültige Lösung ist, das Blei daraus wieder zu extrahieren dürfte ekelig werden.

Günstig ist Epoxydharz auch nicht gerade, selbst wenn es nach wenig klingt, nur einen mit Bleikugeln gefüllten Zwischenraum auszugießen, da wird trotzdem eine Menge Harz drin versickern.

Ich denke, daß das vollständige Ausgießen eher unnötig ist, es soll ja nur verhindert werden, daß sich die Füllung selbstständig macht.

Zur Wasserlöslichkeit:

Wasserlöslicher Holzleim bleibt auch wasserlöslich, selbst wenn er trocken ist, kommt er mit zuviel Feuchtigkeit in Berührung, lösen sich die verklebten Teile, Holzteile für den Außenbereich werden daher immer wasserfest verleimt.

[Floppyk]

Epoxydharz kostet nicht die Welt. In der Bucht sind Sets zu finden. 1,5 Kg für 20 €, wobei ich nicht intensiv nach dem günstigen Set gesucht hatte.
Epoxydharz ist beim Gießvorgang schwierig blasenfrei zu bekommen. Profis haben dafür eine Vakuumpumpe.

Die Kleberart "Leim" basiert eigentlich immer auf Wasser. Das ist unabhängig davon, ob der getrocknete Holzleim wasserlöslich ist oder nicht. Aber da sein meist hoher Wasseranteil mit der Trocknung verdampft, schrumpft auch sein Volumen. Prinzipbedingt sind große Schichtdicken nachteilig, weil das Abdampfen des Wasseranteils behindert wird. Zudem muss man aufpassen keine rostempfindlichen Teile einzubringen.

Mir fällt ein - ist zur Fixierung der Bleikugeln vielleicht einfach Wachs brauchbar?

[DL3HRT]

DL3HRT
Aber der Vergleich zur Profi-Bleiburg würde mich schon interessieren, 130kg Blei, alter Schwede!
Also wenn Du da Werte hast zum KC761, das wäre Klasse, dann können wir das mit meiner Kinderburg vergleichen :_)

Und ein Foto von dem Ding wäre klasse: kann ich meinem Sohn zeigen :-D

Ich hatte jetzt den KC761B eine halbe Stunde in der Bleiburg. Als Dosisleistung wird 0,002 µSv/h angezeigt und die Zählrate wird mit 1 cps angegeben. Da die Zählrate nur als Ganzzahl angezeigt wird, dürfte sie eher unter 1 cps liegen.

[DL3HRT]

Hier ist ein Foto von der Bleiburg.
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Im Abflussrohr ist ein Bleiwickel mit 3 cm Wandstärke. Die beiden übereinandergestapelten schwarzen Ringe bringen ebenfalls 3 cm mit, so dass sich insgesamt 6 cm ergeben. Am Boden sind ebenfalls 6 cm Blei und im Dekcle sowieso.

In folgenden Foto war noch kein Kupfer eingebaut. Jetzt ist es ein Kupferwickel mit 3 mm Wandstärke und dann noch ein Acrylrohr mit ebenfalls 3 mm Wandstärke. Der Bleiwickel ist jetzt natürlich abgedeckt, so dass kein Blei mehr freiliegt.
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Die Probe wird in die Bleiburg gelegt und der Detektor von oben aufgesetzt.

Den Effekt unterschiedlicher Wandstärken kann man hier gut sehen:
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Hier sieht man den Effekt des Kupferwickels auf die Höhe des Peaks der Blei-Röntgenfluoreszenz.
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Die Zählrate ist dadurch von 16 cps auf 14 - 14.5 cps gesunken.

[Carcosa]

woow, cool danke Dir!

Na da bin ich mal gespannt was ich am Ende mit meiner Kinderburg schaffe, hahaha...

[DL3HRT]

Na da bin ich mal gespannt was ich am Ende mit meiner Kinderburg schaffe, hahaha...

Immer noch genug, dass sich der Bau gelohnt hat.