Cs-137 aus dem Brennholz

[ikerejs]

Ich habe die Asche mit etwas Wasser gemischt und das ganze dann eine Stunde stehen lassen, so dass sich die festen Bestandteile setzen können.
Das Wasser habe ich dann durch einen Kaffeefilter gegossen und die Lösung auf dem Herd verdampfen lassen, bis nur noch gelb-graue Krümel übrig blieben.

Die habe ich dann verpackt und das ganze eine Weile mit dem Radiacode gemessen. Man sieht bei 661 keV eine Erhöhung und auch ein wenig bei 32 keV.

Um die 585-600 keV sieht man auch beim Hintergrund (Blau) eine mögliche Erhöhung, was könnte das sein?

Das Brennholz ist Buchenholz, angeblich aus der Deutschschweiz.

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[Henri]

Spannender Versuch! 

Hast Du bei Deinem Spektrum den Hintergrund mal abgezogen?

Ich hätte jetzt vermutet, dass Deine Salzrückstände kaliumhaltig sind. Aber anscheinend sieht man nur den Kalium-Hintergrund, der es durch die Bleiburg geschafft hat. Wie stark ist Deine Bleiburg?

Und wie groß war denn Deine Probenmenge? Hast Du die Asche mal direkt gemessen im "Poor Man's Marinelli", also den RC in einer Plastiktüte mittig in das Gefäß mit der Asche gesteckt? Die ist ja schon stark aufkonzentriert, und durch das Lösen in Wasser bekommst Du nur die wasserlöslichen Bestandteile.

Und dann hast Du 48 h lang gemessen und die Messung unterscheidet sich anscheinend nicht wirklich vom Untergrund. Vielleicht würde es sich lohnen, das noch mal auf eine Woche auszudehnen.

[ikerejs]

Ich habe (noch) keine Bleiburg...   das ist auf dem Schreibtisch in der Werkstatt.

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Das ist die Ausbeute von ungefähr 20 kg Brennholz. Vielleicht hätte ich etwas mehr rausbekommen können, ich bin nicht besonders effizient vorgegangen.
In den nächsten Monaten fällt noch Asche von etwa 3 Tonnen Brennholz an 

Ja, ich habe versucht den Hintergrund abzuziehen, aber das Ergebnis war ziemlich "noisy", wohl wegen des geringen Unterschieds. Die App von Radiacode bietet da eine Option zum Filtern, ich habe mal einen Screenshot davon hier angehängt.

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[ikerejs]

Leider gibt es bei Interspec wohl ein Bug im Zusammenhang mit den Radiacode-Files, so dass die Differenz dort kein gutes Ergebnis gibt.

In der Radiacode-App geht das, aber dort ist es dafür nicht möglich, mehrere Aufzeichnungen zu einer Einzelnen zu summieren. Daher habe ich nun nur die Differenz von 5 Tagen Spektrum der Asche und 1,5 Tage Hintergrund, diesmal ohne Glättung.
Rot markiert sind die beiden Cs-137 Energien.
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[ikerejs]

Inzwischen habe ich 400-500 kg Buchenholz verbrannt. Daraus wurden 5 kg Asche mit einem Volumen von ungefähr 20 Litern.
Den Radiacode habe ich luftdicht verpackt und in die Asche gesteckt.
Dank dem Firmware-Update sieht das Spektrum nun auch etwas sauberer aus.
Hier sind die Ergebnisse mit dem Hintergrund:
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Und den Hintergrund abgezogen:
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Der kleinere Peak im Hintergrund unterhalb vom Cs-137 ist vermutlich Tl-208 aus dem Zerfall von Th-232 in meinen Bodenfliesen .
Interessant ist auch, dass die Energie zwischen 43 und 96 keV in der Asche tiefer ist als im Hintergrund. Ich nehme an, die Asche schirmt den Hintergrund etwas ab.
Mich würde Intressieren welche Radioisotope (abgesehen von K-40) da sonst noch drin stecken, aber dafür reicht die Auflösung nicht aus.
ODL Asche: 193 nSv/h
Hintergrund: 148 nSv/h

[DL8BCN]

Ich könnte mir vorstellen, das ein Teil des Cäsiums mit verbrennt und im Rauchgas aufsteigt.
Je nach Verbrennungstemperatur.
Wenn man Proben zur Vermessung im Gammaspektrometer verascht, soll man deshalb die Temperatur unterhalb 200 Grad Celsius halten, wenn ich mich recht erinnere.
Wobei ich mir bei der Temperatur nicht mehr sicher bin.
Der Siedepunkt von metallischem Cäsium ist jedenfalls 670,8 °C.
Und der Schmelzpunkt liegt sehr niedrig bei  28,44 °C.
Quelle: Wikipedia.
Chemisch/physikalisch dürfte sich Cs-137 dann ja wohl ebenso verhalten, oder?

[ikerejs]

Kommt Cs-137 in Pflanzen denn in elementarer, ungebundener Form vor?
Im Ofen wird es bestimmt heisser als 400°C.

[DL8BCN]

Ich weiß es ehrlich gesagt nicht, in welcher Form das Cäsium in der Natur zu finden ist. Bestimmt gibt es Fachleute und Leutinnen😂 hier, die das beantworten können.

[Hans-Jörg]

Cäsium ist ein sehr reaktives Alkalimetall und kommt normalerweise nur als Verbindung vor, normalerweise als Salz, z.B. als Cäsiumchlorid CsCl.
Da die Salze normalerweise hohe bis sehr hohe Schmelz- und Siedepunkte haben, ist es plausibel, dass die Salze in der Asche bleiben.
Bei der einigen Holzascheprobe, die ich je gemessen habe, war nicht zu sehen, lag aber wahrscheinlich an der Gegend, aus der sie stammte.

Viele Grüße aus dem Saarland

Hans-Jörg

[ikerejs]

Danke für die Info!
Weisst du wie viel Cs-137 bei dem Ort nieder ging, von dem dein Holz stammte?
Bei meinem sollten es 2-5 kBq/m² gewesen sein.
Da wo ich wohne waren es 20-24 kBq/m², aber das Holz von hier muss erst noch trocknen. Aber den Peak sehe ich schon, wenn ich den Radiacode auf's Feld raus lege, je nach Ort.

[Prospektor]

Ich weiß es ehrlich gesagt nicht, in welcher Form das Cäsium in der Natur zu finden ist. Bestimmt gibt es Fachleute und Leutinnen😂 hier, die das beantworten können.

Caesium liegt in der Natur immer ionisch in Salzform vor (reaktives Alkalimetall). Welches Anion zugegen ist, lässt sich pauschal nicht sagen, kann aber im Zweifelsfall auch schnell mal wechseln. Das ist aber auch nicht ganz so wichtig für das Thema hier. Liegt die Temperatur >450 °C, so wird man immer einen gewissen Verlust der Aktivität haben. Die qualitative Regel dabei: je heißer, um so größer der Verlust. Die offiziellen Empfehlungen gehen daher bei langsamen und kontrollierten Veraschungen i.d.R. bis ca. 400 °C, s. z.B. in den Links unten.
Bei einer mehr oder weniger unkontrollierten Verbrennung im Holzofen wirst du daher sicher einige (u.U. sogar einige zehn-) Prozent der Aktivität durch das Kamin jagen bzw. innerhalb des Kamins kondensieren.

https://www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/publikationen/be111.pdf

https://www.bmuv.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Strahlenschutz/leitstelle_g_gamma_spekt_fisch_01.pdf

[DL8BCN]

Genau das hatte ich vermutet!
Im Ofen können schnell mal 800 Grad herrschen.
Da wird einiges an Cs verloren gehen.

[ikerejs]

Bei meinem Ofen (Zentralheizungskessel) werden die Abgase durch einen wassergekühlten Wärmetauscher geführt. Die Abgase sind danach ziemlich sicher kühler als 400°C. Ich werde mal versuchen die Depositionen zu untersuchen.

[DL8BCN]

Die Abgastemperatur ist ja nicht so entscheidend.
Es geht ja um die Verbrennungstemperatur.
Die dürfte weit höher als 400 Grad Celsius sein.

[Flipflop]

Da gibt es noch ein Video zum Thema Holzasche, irgendwo hier habe ich das schon gesehen:

Ab min 12:50

Radioaktivität im Alltag

Klimaschutzministerium