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Autor Thema: Lutetium Zerfall  (Gelesen 123 mal)

Peter-1

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Lutetium Zerfall
« am: 05. Januar 2022, 16:52 »
Es könnte ein Rätsel sein, oder ich habe einen Knoten in meinen Gehirnwindungen  >:(
Das Zerfallsschema von Lu176 ist gut bekannt. Wie aus dem Schema folgt, kommt nach dem Übergang von Gamma 3 mit der Aussendung der 306,8 keV Linie der Übergang Gamma 2 mit seinen 201,8 keV.
Die Frage ist, welcher Zeitunterschied kann dazwischen liegen, denn nur mit einer Zeitdifferenz kann ich die beiden Linien detektieren. Angaben konnte ich nicht finden.
Dann kommt die nächste Frage zu den beiden Emissionen. Nach dem Rechenschema von Bernd komme ich für jede Linie auf eine Aktivität welche etwa der ges. Aktivität der 10 Gramm entsprechen. Wie muß ich das verstehen ? Wo habe ich was verschlafen?
Wer hat eine für mich verständliche Antwort?
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Peter
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Re: Lutetium Zerfall
« Antwort #1 am: 05. Januar 2022, 17:21 »
Naja, ganz einfach, wenn beide Quanten gleichzeitig entstehen, erzeugen sie den Summenpeak. Das passiert mit ner gewissen Wkt. Man sieht den Summenpeak ja auch ganz gut bei 202+307= 509keV

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Re: Lutetium Zerfall
« Antwort #2 am: 05. Januar 2022, 17:27 »
Haaah, aber Deine zweite Frage ist richtig gut! Sie könnte das Rätsel um die Gamma-Intensitätsangaben der unterschiedlichen Veröffentlichungen lösen!  :yahoo:

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Re: Lutetium Zerfall
« Antwort #3 am: 05. Januar 2022, 17:36 »
Ja, Prospektor ist auch schon aufegefallen, dass 0.936*0.83=0.78 gibt! Nun gibt Laraweb und die IAEA App ja 78% für die Gamma Intensität der Linie bei 202keV an, viele Veröffentlichungen aber 83%. Wenn nun der Übergang in Serie erfolgt und nicht parallel dann muss man die Einzel Wkts multiplizieren wenn man wissen will in wieviel Fällen man die Chance auf ein 202keV Quantum hat.!!!

Das aber heisst doch, dass die 83% die Wkt des einzelnen Übergangs ist, und 78% ist die Gesamt Wkt. mit der wir das Quantum dann sehen, weil die Anregung in den vorigen Zustand ja auch nicht in jedem Fall passiert. Könnte das sein???

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Re: Lutetium Zerfall
« Antwort #4 am: 05. Januar 2022, 21:42 »
Also ich hab jetzt nun noch mal intensivst recherchiert und komme zum Ergebnis, dass die Daten des IAEA Livechart vermutlich die genauesten zum Lu176 Zerfall sind:
https://www-nds.iaea.org/relnsd/vcharthtml/VChartHTML.html

Die IAEA Livechart-Tabelle der Gammas im Anhang

Und hier in Tabellenform:

energy   unc_en   intensity_%   unc_i   type   start level energy  [keV]     end level energy  [keV]
88.34   0.03   14.5   0.6   G   88.34   0
201.83   0.03   78   2   G   290.17   88.34
306.78   0.04   93.6   1.7   G   596.95   290.17
400.99   0.04   0.37   0.04   G   997.94   596.95

Die Genauigkeit mit der die Gamma-Intensity angegeben wird ist demnach:
201.83keV 78% +/- 2%
306.78keV 93.6% +/-1.7%

Damit wäre dann die Wahrscheinlichkeit mit welcher der angeregte Zustand #2 auf #1 wechselt und dabei die 201.83keV an Energie verliert 83.3%, und die Wahrscheinlichkeit dass #1 erreicht wird eben 78%.

Für Peter-1: Die Halbwertszeit eines solchen angeregten Zustands sind Nanosekunden. Deswegen ist es wichtig, dass die Pulsdauer des PMT auch so kurz wie möglich ist und die AD-Wandlerrate im MCA so hoch wie möglich ist. Leider aber muss man die Pulse künstlich verlängern, wenn man mit der PC-Soundkarte arbeitet, denn wenn die Rate 192ksps ist, dann hat man 7.75usec zwischen den Samples und zehn Samples sollte man schon haben, damit Theremino seine Pulsefläche richtig berechnen kann. Einen Pile-Up der beiden Pulse aus den Zustandswechseln #3 auf #2 und #2 auf #1 sortiert die Software aber normalerweise von selbst aus, wenn sie gut eingestellt ist. Im Theremino kann man sich das Aussortieren im Pulse Shape Visualizer anschauen. Wenn man da die Schaltfläche von "Valid" auf "Rejected" stellt, dann sieht man die aussortierten Pulse. Ein Beitrag zum Summenpeak entsteht daher nur, wenn die beiden Pulse beim Abklingen der angeregten Zustände tatsächlich ohne Delay stattfinden (Koinzidenz) und damit auch wieder eine ideale Pulsform entsteht, die die Software nicht als PileUp erkennt. Wenn die beiden aber mit nem Delay sich überlagern, dann ist der Gesamtpuls eben degradiert und das erkennt die Software normalerweise. An dieser Stelle ist übrigens PRA deutlich überlegen, weil sie zunächst mal einen idealen Pulse Shape ausgiebig trainieren kann, bevor sie anfängt auszusortieren.

Also damit denk ich mal, stehen die Zeichen doch wieder eher auf 78% für die 202keV Linie. Es dauert halt einfach "etwas" Zeit, bis irgendein ein Doktorand auf dieser Welt mal wieder versucht ein Zerfallsschema selbst zu malen.  :D