Radonbestimmung in Quellwasser

[NuclearPhoenix]

Versandkostenfrei innerhalb DL, aber Mindermengenzuschlag bis 150 EUR? Was ist das denn für eine Truppe?

Eine wirklich sehr umständliche Formulierung für 6€ Versandkosten bis 150€ Warenwert
Aber sonst sieht das doch gut aus.

[Harald der Strahler]

Hallo zusammen,
kennt jemand den Umrechnungsfaktor von counts in bq/l eines GMC 600+ bei der Messung von Radonzerfallsprodukten auf einem Macherey-Nagel MN 85/90 Glasfaserfilter?

[NoLi]

Hallo zusammen,
kennt jemand den Umrechnungsfaktor von counts in bq/l eines GMC 600+ bei der Messung von Radonzerfallsprodukten auf einem Macherey-Nagel MN 85/90 Glasfaserfilter?

Dazu brauchst Du die Efficiency des Detektors zumindest für Betastrahlung. Geht ganz einfach:

- Besorge dir ein Schälchen mit 50 mm Durchmesser und geringe Höhe.
- Nimm 1 Gramm KCl = 16,6 Bq.
- Verteile das KCl gleichmäßig auf der Schale.
- Bestimme die Nullrate des GMC-600+ (Imp/Sek)
- Messe die Impulsrate/Sek. des KCl.
- Ziehe vom Ergebnis die Nullrate ab, um den reinen KCl-Zählbeitrag zu bekommen (= Netto-Zählrate).
- Dividiere die Netto-Zählrate (Imp/Sek.) durch die KCl-Aktivität (Bq); Ergebnis ist 0,XY (x 100 = %). Das Ergebnis sollte zwischen 15% bis 20% liegen.
- Nimm deinen beaufschlagten Glasfaserfilter, decke ihn mit einem passenden Stück Papier ab ("Alpha-Absorber"), und messe ihn wie das KCl (Ergebnis = Imp/Sek Brutto, ziehe die Nullrate ab; Ergebnis = Imp/Sek netto).
- Dividiere die Netto-Zählrate Imp/Sek durch die Efficiency (0,XY).
- Das Ergebnis = Bq der Betaaktivität des Filters.
- Nun die Filter-Betaaktivität mit dem durchgesetzten Wasser- oder Luftdurchsatz verrechnen (= Bq/l oder Bq/m³).

Norbert

[Kermit]

Eine wirklich sehr umständliche Formulierung für 6€ Versandkosten bis 150€ Warenwert
Aber sonst sieht das doch gut aus.

Naja, aussehen tut es gut....jetzt kommt der "kleine" Haken, die Firma liefert nur an Lehrpersonal.

Ich habe mal einfach versucht, den Bestellprozess zu durchlaufen und bin bei der Anmeldung als Neukunde hängengeblieben

Für eine Neuanmeldung muss man bei einer Schule, Uni oder einem Bildungsinstitut angestellt sein, die Anschrift der Dienststelle zusenden und einen Lehrnachweis liefern...

An privat wird also nicht geliefert.

Grüße kermit

[Harald der Strahler]

Dazu brauchst Du die Efficiency des Detektors zumindest für Betastrahlung. Geht ganz einfach:

- Besorge dir ein Schälchen mit 50 mm Durchmesser und geringe Höhe.
- Nimm 1 Gramm KCl = 16,6 Bq.
- Verteile das KCl gleichmäßig auf der Schale.
- Bestimme die Nullrate des GMC-600+ (Imp/Sek)
- Messe die Impulsrate/Sek. des KCl.
- Ziehe vom Ergebnis die Nullrate ab, um den reinen KCl-Zählbeitrag zu bekommen (= Netto-Zählrate).
- Dividiere die Netto-Zählrate (Imp/Sek.) durch die KCl-Aktivität (Bq); Ergebnis ist 0,XY (x 100 = %). Das Ergebnis sollte zwischen 15% bis 20% liegen.
- Nimm deinen beaufschlagten Glasfaserfilter, decke ihn mit einem passenden Stück Papier ab ("Alpha-Absorber"), und messe ihn wie das KCl (Ergebnis = Imp/Sek Brutto, ziehe die Nullrate ab; Ergebnis = Imp/Sek netto).
- Dividiere die Netto-Zählrate Imp/Sek durch die Efficiency (0,XY).
- Das Ergebnis = Bq der Betaaktivität des Filters.
- Nun die Filter-Betaaktivität mit dem durchgesetzten Wasser- oder Luftdurchsatz verrechnen (= Bq/l oder Bq/m³).

Norbert

Vielen Dank Norbert!
Da ich gerade kein Kaliumchlorid da habe, werde ich stattdessen Kaliumcarbonat nehmen (17,49 Bq/g). Bin gespannt wie es funktioniert.

[NoLi]

Da ich gerade kein Kaliumchlorid da habe, werde ich stattdessen Kaliumcarbonat nehmen (17,49 Bq/g).

Das geht auch! Wenn das Kaliumcarbonat etwas körnig ein sollte, es möglichst fein zermahlen.

Norbert

[Harald der Strahler]

Jetzt bin endlich dazu gekommen die Effizienz meines GMC 600+ zu bestimmen. Sie beträgt für Beta-Strahlung 16,6% (bestimmt mit 1g K2CO3). Ich habe auch noch einen Versuch gemacht mit 0,77g K2CO3 um zu sehen, ob es zu Selbstabsorption kommt. Das hat aber keinen großen Unterschied gemacht (17%). (Bei beiden Ansätzen war die Messfläche gleichmäßig bedeckt und die geringere Aktivität bei 0,77g wurde berücksichtigt.).

Jetzt stellen sich mir noch ein paar Fragen.

1. Beim K40 Zerfall entsteht ja auch um die 10% Gammastrahlung. Aufgrund der geringen Menge und der hohen Energie der Gammaquanten (wird schlecht detektiert?) spielt die Gammaaktivität bei der Bestimmung der Effizienz des Zählrohrs auf Betastrahlung mit Kaliumcarbonat keine Rolle, oder?

2. Wenn ich jetzt die Radonzerfallsprodukte von Quellwasser nachweise (mit Papier zwischen Glasfaserfilter und GMC 600+) kann ich die Aktivitätskonzentration der Betastrahlung ausrechnen. In diesem Zusammenhang wäre aber auch der Anteil der Alphastrahlung aus gesundheitlicher Sicht sehr wichtig. Oder anders gefragt: Wenn die Aktivitätskonzentration von Quellwasser angegeben wird, dann werden doch sicher alle Strahlungsarten (Alpha, Beta, Gamma) berücksichtigt, oder? Ist es mit dem GMC 600+ überhaupt möglich dies zu bestimmen?

3. Wenn ich die Effizienz auf Betastrahlung kenne und die Betaaktivitätskonzentration bestimmen kann, könnte man dann nicht auch den Anteil der Alpha- und Gammastrahlung berechnen. (Nach 3 Stunden stellt sich ja ein Gleichgewicht zwischen den Radonzerfallsprodukten ein, d.h. die Zerfallsprodukte liegen zueinander in bestimmten Verhältnissen vor.)

[NoLi]

...
1. Beim K40 Zerfall entsteht ja auch um die 10% Gammastrahlung. Aufgrund der geringen Menge und der hohen Energie der Gammaquanten (wird schlecht detektiert?) spielt die Gammaaktivität bei der Bestimmung der Effizienz des Zählrohrs auf Betastrahlung mit Kaliumcarbonat keine Rolle, oder?
...

Die Gammastrahlung spielt bei der Efficiency-Messung keine Rolle, weil der Gamma-Wirkungsgrad des Zählrohres nur um die ca. 0,1 % beträgt.

...
2. Wenn ich jetzt die Radonzerfallsprodukte von Quellwasser nachweise (mit Papier zwischen Glasfaserfilter und GMC 600+) kann ich die Aktivitätskonzentration der Betastrahlung ausrechnen. In diesem Zusammenhang wäre aber auch der Anteil der Alphastrahlung aus gesundheitlicher Sicht sehr wichtig. Oder anders gefragt: Wenn die Aktivitätskonzentration von Quellwasser angegeben wird, dann werden doch sicher alle Strahlungsarten (Alpha, Beta, Gamma) berücksichtigt, oder? Ist es mit dem GMC 600+ überhaupt möglich dies zu bestimmen?
...

Wenn überhaupt die Radonaktivität in Mineralwasser angegeben wird, dann bezieht sich die Angabe nur auf das Mutternuklid Rn-222.
Mit dem GMC-600+ kann die Radon-Folgeproduktaktivität von Po-218 (Alpha), Pb-214 (Beta), Bi-214 (Beta) und Po-214 bestimmt werden. Das folgende Nuklid Pb-210 hat eine Halbwertszeit von 22,5 Jahren und baut sich nur seeehr seeehr langsam auf, ist auf dem Glasfaserfilter nicht nachweisbar, weil zu gering. Man hat es bei der Filtermessung somit nur mit 2 Alphastrahler und 2 Betastrahler zu tun. Eine direkte Alpha- und Betavergleichsmessung zur Aktivitätsbestimmung ist mit dem GM-Zähler nicht möglich, weil die Detektor-Effizienz der beiden Strahlenarten unterschiedlich ist. Ebenfalls ist eine direkte Rn-Aktivitätsbestimmung auch nicht möglich, weil beim Filterdurchlauf das Radon abdiffundiert und als Edelgas nicht auf dem Filter gebunden wird; man kann sie nur über die Beta-Filteraktivität aus dem "Mutterwasser" abschätzen.
Die effektive Halbwertszeit der vier benannten Folgeprodukte beträgt 45 - 50 Minuten.

...
3. Wenn ich die Effizienz auf Betastrahlung kenne und die Betaaktivitätskonzentration bestimmen kann, könnte man dann nicht auch den Anteil der Alpha- und Gammastrahlung berechnen. (Nach 3 Stunden stellt sich ja ein Gleichgewicht zwischen den Radonzerfallsprodukten ein, d.h. die Zerfallsprodukte liegen zueinander in bestimmten Verhältnissen vor.)

Zumindest bei der Alpha-Aktivität ist dies möglich, für die Gamma-Aktivität als Begleitstrahlung braucht man die Angaben der Emissionswahrscheinlichkeiten.

Norbert

[Radiohörer]

Filter unkompliziert dank Harald:
 https://www.analytics-shop.com/de/catalogsearch/result/?q=MN+85%2F90

[Harald der Strahler]

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1. Beim K40 Zerfall entsteht ja auch um die 10% Gammastrahlung. Aufgrund der geringen Menge und der hohen Energie der Gammaquanten (wird schlecht detektiert?) spielt die Gammaaktivität bei der Bestimmung der Effizienz des Zählrohrs auf Betastrahlung mit Kaliumcarbonat keine Rolle, oder?
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Die Gammastrahlung spielt bei der Efficiency-Messung keine Rolle, weil der Gamma-Wirkungsgrad des Zählrohres nur um die ca. 0,1 % beträgt.

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2. Wenn ich jetzt die Radonzerfallsprodukte von Quellwasser nachweise (mit Papier zwischen Glasfaserfilter und GMC 600+) kann ich die Aktivitätskonzentration der Betastrahlung ausrechnen. In diesem Zusammenhang wäre aber auch der Anteil der Alphastrahlung aus gesundheitlicher Sicht sehr wichtig. Oder anders gefragt: Wenn die Aktivitätskonzentration von Quellwasser angegeben wird, dann werden doch sicher alle Strahlungsarten (Alpha, Beta, Gamma) berücksichtigt, oder? Ist es mit dem GMC 600+ überhaupt möglich dies zu bestimmen?
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Wenn überhaupt die Radonaktivität in Mineralwasser angegeben wird, dann bezieht sich die Angabe nur auf das Mutternuklid Rn-222.
Mit dem GMC-600+ kann die Radon-Folgeproduktaktivität von Po-218 (Alpha), Pb-214 (Beta), Bi-214 (Beta) und Po-214 bestimmt werden. Das folgende Nuklid Pb-210 hat eine Halbwertszeit von 22,5 Jahren und baut sich nur seeehr seeehr langsam auf, ist auf dem Glasfaserfilter nicht nachweisbar, weil zu gering. Man hat es bei der Filtermessung somit nur mit 2 Alphastrahler und 2 Betastrahler zu tun. Eine direkte Alpha- und Betavergleichsmessung zur Aktivitätsbestimmung ist mit dem GM-Zähler nicht möglich, weil die Detektor-Effizienz der beiden Strahlenarten unterschiedlich ist. Ebenfalls ist eine direkte Rn-Aktivitätsbestimmung auch nicht möglich, weil beim Filterdurchlauf das Radon abdiffundiert und als Edelgas nicht auf dem Filter gebunden wird; man kann sie nur über die Beta-Filteraktivität aus dem "Mutterwasser" abschätzen.
Die effektive Halbwertszeit der vier benannten Folgeprodukte beträgt 45 - 50 Minuten.

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3. Wenn ich die Effizienz auf Betastrahlung kenne und die Betaaktivitätskonzentration bestimmen kann, könnte man dann nicht auch den Anteil der Alpha- und Gammastrahlung berechnen. (Nach 3 Stunden stellt sich ja ein Gleichgewicht zwischen den Radonzerfallsprodukten ein, d.h. die Zerfallsprodukte liegen zueinander in bestimmten Verhältnissen vor.)

Zumindest bei der Alpha-Aktivität ist dies möglich, für die Gamma-Aktivität als Begleitstrahlung braucht man die Angaben der Emissionswahrscheinlichkeiten.

Norbert

Vielen Dank für die Beantwortung der Fragen.
Es bleibt also bei der Bestimmung der Betaaktivität. Aber immerhin ist sie fast quantitativ und man kann unterschiedliche Quellwasser miteinander vergleichen. 

[DG0MG]

Für einfache Radon-Analysen "vor Ort" (Auswertung mit einem Pancake-GM-Zählrohr und Glasfaserfilter):
https://www.nagra.ch/display.cfm/id/102354/disp_type/display/filename/Philion-Experiment-Set.pdf ("Versuch 6")
https://www.uni-regensburg.de/physik/didaktik-physik/medien/VeranstMat/ESemIIGy/radioaktive_strahlung_-experimente.pdf (Kapitel 3.4)
http://www.grzesina.de/radioakt/wasser.htm (mit quantitativer Auswertungsbeschreibung!)
https://www.lehrer.uni-karlsruhe.de/~za976/strlschtz/Experimente/schulundpraktikumsversuche.PDF (mit Kalibrierfaktoren zum Pancake-Zählrohr)

Drei der 4 Links gehen nicht mehr. Hat die genannten PDFs jemand gespeichert, so dass man sie dem ersten Beitrag hinzufügen könnte?


Eine interessante Publikation bzgl. Quellwässern ist auch diese:

Bruno Sansoni ; Winfried Matthes ; Josef Schnitzler:
Gebiete mit erhöhter natürlicher Radioaktivität, IV
Radon-222-, Radium-226- und Urankonzentration in Oberflächen-, Grund- und Trinkwasser im Fichtelgebirge.
Ergebnisse der Meßfahrt Mai/Juni 1984
KFA Jülich Bericht 2063, 1986.

https://juser.fz-juelich.de/record/826691/files/J%C3%BCl_Spez_0334_Sansoni.pdf

Manche Sachen sind etwas komisch, z.B. wird 1985 immer noch von "Bad Oberschlema" und seinen stärksten Quellen geschrieben, das zu diesem Zeitpunkt schon fast 40 Jahre nicht mehr existierte, weil es dem extensiven Uranbergbau weichen musste. Man hat also wohl für das Gebiet der DDR irgendwelche Veröffentlichungen von vor dem Krieg hergenommen. u.a. wird eine mittlere Quellaktivität von 160 nCi/l (=5920 Bq/l) genannt, aber auch ein Maximum von 6660 nCi/l (=246 kBq/l), das erscheint mir etwas sehr viel.

Für Bad Brambach wird eine maximale Quellaktivität von 818 nCi/l (~30 kBq/l) angegeben, das ist zumindest in der Größenordnung richtig.

Ein Begriff, der mir so noch nicht untergekommen ist, ist "carborne", also eine Dosisleistungsmessung aus dem Auto während der Fahrt. Scheint aber (wie "airborne") ein gängiger Begriff zu sein. Ist also eine Bildungslücke von mir.
Dazu wird kommentiert: "Im allgemeinen sind die Messungen im Kraftwagen auf asphaltierten oder betonierten Autostraßen recht unergiebig."
Joa, sie waren halt damals nicht in der DDR unterwegs - sind nur von Jülich ins Fichtelgebirge gefahren. Und waren deshalb über hohe Messwerte auf dem Markt von Marktredwitz erschrocken, der mit Mansfelder Kupferschlackesteinen gepflastert war.

Sie dürfen in diesem Board keine Dateianhänge sehen.

Als maximalen Radongehalt bei ihrer Messfahrt im Fichtelgebirge ermittelten sie "Grubenwasser aus der Sole eines Uranprospektionsstollens, unmittelbar unter Tapeten von Uranglimmern und unter einem
Pechblendegang": 431 - 483 nCi/l, (~16-17.8 kBq/l)

Wo kann das gewesen sein? Weißenstadt, Rudolfstein, Mähring? Den Wasserausfluss wirds ja bestimmt noch geben.

[Radiohörer]

Als maximalen Radongehalt bei ihrer Messfahrt im Fichtelgebirge ermittelten sie "Grubenwasser aus der Sole eines Uranprospektionsstollens, unmittelbar unter Tapeten von Uranglimmern und unter einem Pechblendegang": 431 - 483 nCi/l, (~16-17.8 kBq/l)
Wo kann das gewesen sein? Weißenstadt, Rudolfstein, Mähring? Den Wasserausfluss wirds ja bestimmt noch geben.

...Pechblendegang gabs meines Wissens nur in der Grube Christa: https://www.mineralienatlas.de/wiki/LokationGeo?l=15787

Frei auslaufendes Grubenwasser habe ich bisher nur an der ehemaligen Grube Werra https://www.mineralienatlas.de/wiki/LokationGeo?l=5065 östlich des Rudolfstein gefunden: bei der "Freigabe" als Besucherbergwerk wurde alles Aktive entsorgt. Speziell die Fässer mit den "Überresten" der U-Medaillen.
Den linken Teil mit dem Förderschacht kann man begehen, den rechten, aktiveren nicht.
Angeblich konnte bei einer der ersten Befahrungen nach der "Wiedereröffnung" das Torbernit aus Deckenspalten gekratzt werden.
Das auslaufende Wasser, dass innen in einer offenen Rösche (Rn-Verlußte) geführt wird, sollte eigentlich noch das selbe sein

[Flipflop]

Ich habe etwas von über 100KBq/Lt für das Bad Oberschlema in Erinnerung. Quellenangabe, 

Das einzige dazu was ich gefunden habe:

Wismut Objekt 09 - Wikipedia
Das entsprach etwa 66 Prozent des Wertes, der an der berühmten Hindenburgquelle in Oberschlema mit 182.250 Becquerel gemessen wurde. Um die der Grube zusitzenden Wässer zu heben, war ein aufwendiges System aus Rohren, Pumpenanlagen und...