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Sachsen / Weinböhla: Ehemalige Radon-Que...
Letzter Beitrag von Banev - Heute um 23:40
Ich bin mir nicht ganz sicher, ob es als »strahlender Ort« durchgeht, denn die Quelle existiert nicht mehr und an der Oberfläche strahlt (fast) nichts. Aber da dieser Platz der nächstliegende war, der mir zum Thema »Radioaktivität« einfiel, war er auch der erste, den ich besuchte – neugierig darauf, was mein neu erstandener RadiaCode 102 dazu zu sagen hätte.
Viele der folgenden Angaben stammen von einer unweit der damaligen Radon-Quelle aufgestellten Informationstafel, durch die ich überhaupt erst darauf aufmerksam wurde; einiges stammt aus einem alten Reiseführer.


An der östlich oberhalb des Ortskerns von Weinböhla gelegenen Laubenhöhe, benannt nach dem ehemaligen Ortsteil Lauben, gab es bis in die 1920er Jahre am Rande der örtlichen, 1889 stillgelegten Plänerkalkbrüche eine Radon-Quelle. Die Abteilung Radiumforschung des Hüttenmännischen Institus der Bergakademie Freiberg hat diese Quelle am 29. August 1911 untersucht und eine Ergiebigkeit (Wasserführung) von ca. 20 l/min (selbst in einem trockenen Sommer wie dem von 1911 [2]) sowie eine Aktivität von 26 Mache-Einheiten (knapp 350 Bq/l) gemessen. [1] Der Wert lag damit höher als der bekannter damaliger Kurbäder wie Teplitz (22 ME) oder Franzensbad (8 ME) [2].

Über eine kommerzielle Nutzung der Quelle ist nichts bekannt. Eventuell hat das 1909 eröffnete Kurbad »Quisisana« [2], das nur ca. 300 m östlich lag, das Wasser für Bäder verwendet; in der Werbung der Einrichtung wird davon aber nichts erwähnt. Das Gebäude wurde 1964 abgerissen.
Die Quelle selbst existiert nicht mehr, sie wurde lt. der Infotafel beim Ausbau der oberhalb vorbeiführenden Laubenstraße (vermutlich Ende der 1920er Jahre) zugeschüttet. An der Stelle der ehemaligen Kalkbrüche, an deren Rand die Quelle lag, befinden sich heute Sportplätze; den frühesten Hinweis auf diese Art der Nutzung habe ich in einer Karte von 1937 gefunden.
1950 stieß die Wismut AG auf die Erwähnung der Quelle und führte dort Erkundungsbohrungen durch, die aber (zum Glück!) keinen Hinweis auf ein abbauwürdiges Vorkommen lieferten.


Wer sich darüber wundert, wie eine Radon-Quelle in einen Kalkbruch kommt: Die Plänerkalkschicht ist nur ca. 6–8 m stark, tiefer im Untergrund verläuft jedoch vermutlich ein Ausläufer der Scharfenberger Silbererzformation, der neben Silber und weiteren Erzen offenbar auch einen Anteil an Uran führt. Im ca. 800 m östlich gelegenen, 1961 stillgelegten und leider nicht mehr zugänglichen Syenitbruch an der Moritzburger Straße wurden u.a. Eisenerz, Bleiglanz, Zinkblende und sogar Kassiterit (Zinnstein) nachgewiesen.
Meißner Granit und Syenit enthalten zwar ebenfalls einen geringen Anteil Uran, dieser würde jedoch für eine Radon-Quelle der o.g. Aktivität nicht ausreichen.

Eine zweimalige Begehung der Umgebung mit dem RadiaCode 102 (im Gürtelholster) ergab an einigen Stellen der näheren Umgebung eine leicht über dem üblichen Wert für diese Gegend liegende ODL, allerdings nicht in der Nähe der Tafel; dort lag die ODL teilweise sogar leicht unter dem Durchschnitt.
Die Ursache der etwas erhöhten Werte – bis zu 0,22 µSv/h – liegt vermutlich in der Verwendung des in der Umgebung gebrochenen und ebenfalls leicht radioaktiven Granits bzw. Syenits im Unterbau der Straßen sowie den Mauern längs der Wege.

Zu den Tracks: Die Werte an der Farblegende sind als µR/h zu lesen, da die RadiaCode-App die DL in dieser Einheit als Höhenangabe in den GPX-Track exportiert. Angehängt habe ich außerdem ein überhöhtes Reliefbild, in dem die ehemaligen Kalkbrüche gut zu erkennen sind; der rote Punkt im Kreis markiert die ungefähre Lage der Quelle.

Die Abweichungen zwischen den beiden Tracks zeigen auch gut, dass solche quasi »im Vorbeigehen« aufgezeichneten ODL-Werte mit Vorsicht zu genießen sind; ein gutes Beispiel ist der vermeintliche Hotspot am westlichsten Punkt des zweiten Tracks, dem ich am Ende der Runde einen zweiten Besuch abstattete, ohne dass auch nur annähernd der Wert erreicht wurde, der ca. 40 Minuten zuvor aufgezeichnet wurde.

[1] M. Weidig: Radioaktive Wässer in Sachsen, Bergakademie Freiberg, 1912.
[2] M. Freygang: Führer durch Weinböhla und seine Umgebung, Gemeinnütziger Verein und Hausbesitzerverein Weinböhla, 1912
#2
Der zuerst erwähnte Kleber Epple 33 ist lösungsmittelhaltig. Das könnte ein Problem sein.
Also werde ich den wohl doch nicht nehmen.
#3
Zitat von: NoLi am Heute um 17:57Trinitit enthält neben Cs-137 und Am-241 auch den niederenergtischen (20 keV ß-max.) Betastrahler Pu-241. Aus diesem Plutonium wächst das Am-241 als Tochternuklid nach. In den ersten Kernwaffen gab es kein "lupenreines" Pu-239, es war immer mehr oder weniger mit anderen Plutoniumisotopen verunreinigt.

Norbert

@NoLi: Danke für die Einschätzung!

Ich habe mittlerweile noch mal den Thread im Forum zum Trinit ausgiebigst durchgelesen (https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,171.msg22173.html#msg22173) und auch nochmal die einschlägige Literatur dazu. Besonders eine neuere sehr interessante Veröffentlichung dazu (man muss sich auch mal die Absicht dahinter vergegenwärtigen):
A. J. Fahey et. al.; Postdetonation nuclear debris for attribution; Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS)  November 23, 2010  vol. 107  no. 47; https://www.pnas.org/doi/pdf/10.1073/pnas.1010631107                               

Das bringt mit nun zu folgendem Eindruck:
Im Prinzip wäre ja nur das Pu241 eine Soft-Beta Quelle, mit der das LND712 Fensterzählrohr des Gammascout so seine Probleme haben könnte. Da beim "Gadget-Device" im Trinity-Test offensichtlich nur super-grade Pu aus Hanford verwendet wurde, war da im Fuel nur sehr wenig Pu241 drin und bei der Explosion ist davon im Vergleich nicht allzuviel entstanden. Mit einer HWZ von 14.3 Jahren ist das dann auch längst fast vollständig zu Am241 zerfallen. Ansonsten könnte noch das Spaltprodukt Sr90 als Beta-Emitter mit nenneswerter Aktivität drin sein, aber das müsste das LND712 eigentlich sehen (195keV) das ist kein "Soft-Beta" mehr. 

Also gehe ich nun davon aus, dass es hauptsächlich Alpha-Strahlung ist, welche das Stückchen Trinitit noch sehr deutlich abgibt und womit halt das LND712 des Gammascout offensichtlich mehr Probleme hat, als das LND7317 des Ranger bzw. Inspector oder eine Ionisiationskammer. Dazu werde ich aber noch ein paar Versuche machen, sobald mir die Freizeit das erlaubt.

Dazu entnehme ich der Literatur, dass die Alphastrahlung heute (das oben genannte Paper ist von 2010) hauptsächlich vom unverbrannten Pu239 stammt, also vom Fuel selbst, das mit der HWZ von 24110 Jahren noch nicht groß zerfallen ist. Auch Pu240 hat es im super-grade Pu wenig, und bei der Explosion ist auch nicht viel davon entstanden. Auch Np, U, und Th (Taper und Aktivierungsprodukte) kann man heute mit einfachen Mitteln nicht mehr nennenswert nachweisen. Was im Gammaspektrum in der Bleiburg hobbymäßig noch gut nachweisbar ist, ist das Cs137 und die 59keV des Am241. Aber für das LND712 Zählrohr ist auch das offensichtlich zu wenig.

Umgekehrt reagiert eine Ionisationskammer sehr heftig auf Alphastrahlung (wie beim  Radon ja auch zu sehen ist), offensichtlich auch wenn darin nur ein JFET für 3Euro verbaut ist und man eine einfache Konservenbüchse als Gehäuse verwendet. So gesehen ist so eine ultra-low-cost Kammer doch ein geniales und hochempfindliches Nachweisinstrument, das einfacher zu bauen ist, als ein Geigerzähler, sofern man ordentlich aufpasst, dass sich keine zusätzlichen Leckströme einschleichen. Aber mit dem beschriebenen Teflonband als Isolator, kann man leicht sicherstellen, dass kein Leckstrom vom Draht wegfließt. Und dann muss man halt das Gate noch so festlöten, dass da auch nichts passiert. Also das Gate nicht auf eine Leiterplatte löten sondern den Draht direkt an den Gate-Pin und das Flussmittel vorher gut an der Lötspitze abrauchen lassen, bevor man den Lot an Draht und Gate bringt. Das ist schon alles.         

#4
Zitat von: Peter-1 am Heute um 14:32Eine Frage zur Polarität.
Welchen Einfluß hat die Polarität einer Kammer auf das zu erwartende Signal?
Bisher kenne ich nur Kammern mit negativer Polarität der Hülle. Im WWW konnte ich keine Beiträge dazu finden.

Bei einer Ionisierung entsteht ja immer ein Ionenpaar. Ohne es genau zu wissen würde ich sagen, zunächst einmal ist es egal ob man dan Anion oder das Kation mit einem Draht in der Kammer sammelt und auswertet. Mit der hier vorgestellten Schaltungstechnik ist es aber nur möglich mit Kationen das Gate des N-Kanal JFET positiver zu machen und zu erreichen, dass ein zunehmender Drain-Source Strom entsteht, wenn der Kanal zuvor gesperrt war. Daher ist es in dem Fall nur möglich die Konservendose auf eine positive Spannung gegenüber Ground oder gegenüber dem JFET Drain zu legen. Der Draht ist also umgekehrt gesehen dann negativ gegenüber dem Gehäuse und zieht die Kationen (positiv geladenen Ionen) an. Möglicherweise kann man mit einem P-Kanal JFET Design die Polarität umdrehen. Aber ich denke, es wird schwieriger sein einen geeigneten P-Kanal JFET mit sehr kleinem Gate-Kanal Sperrstrom zu bekommen. N-Kanal JFETs sind deutlich mehr verbreitet. 
#5
Zitat von: Radioquant98 am Heute um 13:59Zu denen hätte ich aber noch mehr Vertrauen als zu eventuellen Fälschungen.

Warum kein MOSFET? - geht es doch hier nicht um Impulse, sondern im Endeffekt um Gleichspannungsladung.


Wenn die Fairchild JFETs echt sind, denke ich kann man die gut verwenden. Silizium altert unbenutzt so gut wie nicht und das Plastik wird so schnell nicht spröde. Ich denke wenn von Ebay Angeboten Gefahr droht, dann durch Fälschungen bzw. Umetikettierungen. Da gibts tolle Beispiele von Fake Devices,so ähnlich wie bei den Geigerzählern, wo am Ende nur Glühlampen drin sind. Nur ist der Nachweis bei den Halbleitern schwieriger, vor allem wenn es um pA Sperrstrom geht.
#6
Zitat von: DL8BCN am Heute um 18:10Ich muss mich erstmal schlau machen, welcher Kleber der richtige ist. Falls es hier noch Vorschläge gibt dann immer her damit.
Vielleicht mal lieb bei RATEC, MIRION, BERTHOLD, AUTOMESS anfragen.

Norbert
#7
Zitat von: NoLi am Heute um 11:51
Zitat von: Spalter am Heute um 07:51...
Was soll eigentlich das Kobalt im Argon ;-)
...
CO2 = Kohlenstoffdioxid... ;)

Norbert
und Co²+ hat einen Ionenradius von 65Å, aber müssen nicht alle den Hinweis auf die falsche Schreibweise verstehen.  :blush:
#8
Ich muss mich erstmal schlau machen, welcher Kleber der richtige ist. Falls es hier noch Vorschläge gibt dann immer her damit.
#9
Zitat von: opengeiger.de am 04. Mai 2024, 17:30...
Ich vermute mal, das Trinitit Stückchen enthält einen Soft-Beta Emitter auf den das LND-712 nicht mehr reagiert. Vielleicht ist es auch eine niederenergetische Alphastrahlung?
...
Trinitit enthält neben Cs-137 und Am-241 auch den niederenergtischen (20 keV ß-max.) Betastrahler Pu-241. Aus diesem Plutonium wächst das Am-241 als Tochternuklid nach. In den ersten Kernwaffen gab es kein "lupenreines" Pu-239, es war immer mehr oder weniger mit anderen Plutoniumisotopen verunreinigt.

Norbert
#10
Nach meiner Überlegung müsste man einen Simulator für einen großen CPM Bereich recht einfach bauen können, siehe Vorüberlegungen in: https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php?msg=29835

Man ersetzt die Röhre durch Widerstände von 1000 ... 10 MOhm; eine Strahlenquelle ist nicht erforderlich, und auch gar nicht gewünscht. Bei dem GC-01 gibt es eine kleine Hürde, weil die Röhre eingelötet ist. Da aber die Background Strahlung gering ist, und kaum Auswirkungen auf die Belastung des HV Generators hat, lass ich sie eingebaut. Nur, ich hab sie mit einem schwarzen Schlauch abgedeckt, da die Röhre sehr lichtempfindlich ist.

Die Messung der HV wurde mit einem Standard DVM (10M Impedance) durchgeführt, wobei ein 1G Widerstand in Serie mit dem DVM an der HV liegt. Die Belastungs-Widerstände werden von Anode zu Kathode angeschlossen.

Das linke Bild zeigt das Ergebnis mit dem Inset der RadPro HV Parameter. Der minimal mögliche Widerstand war 20M (bei HV=146V); bei 10M kollabierte der HV Generator. Der horizontale grüne Balken markiert die minimale Spannung 360V, bis zu der die Tube betrieben werden kann.

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Das rechte Bild zeigt die Umrechnung von Ohm in CPM unter Verwendung der in der oben zitierten Replik #34 genannten Parameter. Hier ergibt sich für die Minimalspannung 360V ziemlich genau dieselbe Limitierung auf CPM=8000 wie in dem vorigen "richtigen" Experiment. Ich schließe draus, dass meine Parameter eine recht brauchbare Schätzung sind.

Somit ist auf Basis dieser Parameter eine einfache Steuerung realisierbar. In GeigerLog sowieso - nur müsste dann der Counter per Kabel mit GeigerLog verbunden sein - aber auch in der Firmware sollte das gut möglich sein.

Man kann also mit nur 4 Messungen mit Widerständen 1000M, 500M, 200M, 100M verwenden kann bereits die gesamte Charakteristik des HV-Generators beschreiben. Sollte man einen fünften benötigen, bitte unter "Hurra!"-Rufen hier posten ;-).