Bestimmung der Aktivität

Begonnen von Peter-1, 06. Mai 2025, 15:13

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Peter-1

Liebe Wissende,

eine sehr einfache Frage: Wie bestimme ich die Aktivität von z.B. Uranocircit, wie hier im Bild als Beispiel? Ist es als Mineraliensammler legal?
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Messen ? wo, wie mit was ?  :unknw:

Fragend  Peter
Gruß  Peter

Lennart

Sehr viel taube Matrix scheint die Stufe nicht zu besitzen. Wie hoch ist das Gewicht?
Für Meta-Autunit wird eine spez. Aktivität von ~ 101 kBq pro g genannt, bei Meta-Uranocircit sind es ~ 86 kBq pro g.

Siehe:
https://webmineral.com/data/Meta-autunite.shtml

https://webmineral.com/data/Metauranocircite.shtml

DL8BCN

Das Thema radioaktive Mineralien hatten wir hier ja schon ein paar mal.
So wie ich es verstanden habe, sind Mineralien grundsätzlich legal, wenn ich sie nicht wegen der Radioaktivität sammele, sie zu keiner höheren Jahresdosis von 1mSv/a führen.Oder wie war das noch?:
Siehe hier: https://www.komnet.nrw.de/_sitetools/dialog/12369

Frage:
Wird die Strahlenschtzverordnung auch bei Sammelern von radioaktiven Mineralien angewendet? Hintergrund: einige gewerbliche Mineralienhändler bieten beispielsweise Pechblende (Uraninit, Gehalt an Uran-238 ca. 80 %) in 20 bis 100 Gramm schwere Mineralien an, die Freigrenze dürfte hierbei deutlich überschritten sein. Darf ein Mineraliensammler so ein Stück genehmigungsfrei erwerben bzw. besitzen ?
Antwort:
Der Begriff "sammeln" taucht in der aktuellen Strahlenschutzgesetzgebung nicht auf. Es wird unterstellt, dass die Mineralien nicht deshalb "gesammelt" werden, weil sie radioaktiv sind. Es wird weiter unterstellt, dass die Mineralien nicht aufgesucht bzw. abgebaut und dann gesammelt werden (Bergrecht).

Mineralien, die Radionuklide natürlichen Ursprungs enthalten (z. B. Pechblende) sind Material im Sinne des § 5 Nr. 22 StrlSchG. Sie sind aber keine radioaktiven Stoffe, für die nach dem Strahlenschutzgesetz ein Erlaubnisvorbehalt für Tätigkeiten mit ihnen besteht. Eine Umgangsgenehmigung nach § 12 Abs. 1 Nr. 3 StrlSchG ist somit nicht erforderlich.
Trotzdem finden bei Tätigkeiten, die mit natürlich vorkommendem radioaktivem Material verbunden sind und die zu Expositionen von Einzelpersonen der Bevölkerung führen, die unter Strahlenschutzgesichtspunkten nicht außer Acht gelassen werden können, einige Regelungen des Strahlenschutzrechts Anwendung.

Zu diesen Tätigkeiten kann auch das Sammeln von Mineralien zählen, da z. B. das Lagern dieser Mineralien in der Nähe von Menschen erhöhte Strahlenexpositionen oder Kontaminationen hervorrufen kann (> 1 mSv/a). Die spezifische Aktivität der Pechblende (Uraninit oder Uranpecherz) ist mit etwa 157 kBq/g bezogen auf Usec vergleichweise hoch und kann im Extremfall an der Oberfläche eine Dosisleistung von 200 μSv/h aufweisen. (Zudem ist mit einer nicht zu vernachlässigenden Radonemanation bei der Lagerung größerer Mengen Pechblende zu rechnen.)

Je nachdem, wie viel Pechblende gelagert bzw. als Mineral ausgestellt wird und unter welchen Randbedingungen dies geschieht, wäre mit Blick auf die hohe spezifische Aktivität der Pechblende abzuschätzen, ob das Schutzkriterium (1 mSv/a für Einzelpersonen der Bevölkerung) eingehalten wird. Falls nicht, muss die Behörde im Sinne des § 65 StrlSchG Maßnahmen ergreifen.
Die Tätigkeiten mit diesen Mineralien sollten also so erfolgen, dass Kontaminationen und erhöhte Strahlenexpositionen (> 1 mSv/a) vermieden werden (Begrenzung der Menge, abgeschirmte Lagerung, emanierende Stoffe möglichst gasdicht mit Aktivkohle in Behältern aufbewahren).

Mit Inkrafttreten des neuen Strahlenschutzrechts zum 31.12.2018 ist die Bundesregierung ermächtigt, durch Rechtsverordnung mit Zustimmung des Bundesrates festzulegen, auf welche Weise Materialien zu beseitigen sind. Von dieser Ermächtigung hat der Gesetzgeber bisher keinen Gebrauch gemacht.
Fragen zur Beseitigung von Materialien sollten derzeit an die für den Strahlenschutz zuständige Behörde gerichtet werden. In Nordrhein-Westfalen sind dies die fünf Bezirksregierungen (Dezernat 55 - Strahlenschutz).

Ich denke der Norbert ist bei dem Thema der Fachmann...

NoLi

Zitat von: DL8BCN am 06. Mai 2025, 17:57...
Mit Inkrafttreten des neuen Strahlenschutzrechts zum 31.12.2018 ist die Bundesregierung ermächtigt, durch Rechtsverordnung mit Zustimmung des Bundesrates festzulegen, auf welche Weise Materialien zu beseitigen sind. Von dieser Ermächtigung hat der Gesetzgeber bisher keinen Gebrauch gemacht.
...
Alles soweit ok.
Die Rechtsverordnung gibt es, es ist die Strahlenschutzverordnung.

Eine brauchbare Erläuterung gibt es hier:
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Rechtliche%20Grundlage%20zum%20Sammeln%20von%20radioaktiven%20Mineralien

Norbert

NoLi

Zurück zur Frage von @Peter-1:

Um die Aktivität dieses Minerals zu bestimmen, brauchst Du am besten ein kalibriertes Gamma-Spektrometer.
- Messe den Durchmesser des Minerals.
- Positioniere das Mineral zum Detektor in mindestens dem 5-fachen Abstand des Mineraldurchmessers (ist für den Detektor dann quasi eine "Punktquelle").
- Messe  die Impulsrate im Radiumpeak (Ra-226; 186,2 keV) und verrechne diese mit der Efficiency dieser Energie. Bedenke, dass diese Gammaenergielinie nur zu 3,56 % aller Ra-226-Zerfälle auftritt!
- Beachte dabei, dass U-235 bei 185,7 keV ebenfalls eine Gammalinie besitzt, mit 57 % aller U-235-Zerfälle.

Zur Aktivitätsabschätzung hier ein einfaches Verfahren mit einem Dosisleistungsmessgerät und einem Kontaminationsmessgerät:
https://www.bmuv.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Strahlenschutz/strlsch_messungen_k01.pdf

Vielleicht hilft auch diese Messanleitung zur Aktivitätsbestimmung natürlicher Radionuklide weiter:
https://www.bmuv.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Strahlenschutz/strlsch_messungen_gamma_natrad_bf.pdf

Norbert

NoLi

#5
Eine weitere Möglichkeit der Aktivitätsabschätzung wäre mit Hilfe des Strahlungsrechners http://strahlungsrechner.geigerzaehlerforum.de/ möglich.

- Positioniere das Mineral in 5-fachem-Mineraldurchmesser Abstand zu einem Dosisleistungsmessgerät (nur Gammamessung!).
- Bestimme mit Hilfe des Strahlungsrechners aus der Dosisleistung und dem Abstand die Aktivität Ra-226.
- Korrigiere den ermittelten Aktivitätswert mit dem Faktor 2 (Kompensation des abgegasten Radonanteils von 50 %; = Abgasfaktor auch von radiumhaltigen ZnS-Leuchtfarben.); die Uran-Aktivität = doppelte Radium-226 Aktivität, weil wegen dem fehlenden Rn-Anteil nicht im Aktivitätsgleichgewicht.
- 25 Bq U-nat. = 1 mg U-nat.

Auf Grund der "Zerklüftung" der Uranocircit-Plättchen kann man von einer 50 %-igen Radonfreisetzung ausgehen. Die Gamma-Dosisleistung rührt hauptsächlich von den Radon-Folgeprodukten Pb-214 und Bi-214 her.

Norbert

DL8BCN

Wenn man den Artikel vom Mineralienatlas so überfliegt, stellt man fest, das es doch ein ziemlich komplexes Thema ist mit den "heißen Steinen".

Radiohörer

Zitat von: NoLi am 06. Mai 2025, 22:26Die Gamma-Dosisleistung rührt hauptsächlich von den Radon-Folgeprodukten Pb-214 und Bi-214 her.
...sind beide nicht in der Tabelle vorhanden :unknw:
U-nat und Pechblende, auch wenn die Werte nicht 100%ig stimmen, wäre auch sehr schön ;) 
Und um das Schweizer Taschenmesser vollständig zu machen, noch mit div. "Allerwelts"-abschirmblechen und -dicken zum "gedankenlosen" Versenden ;D

Peter-1

Danke Norbert,

wenn ich nun mit meinem RC101 in 7,5cm ( 0 5-fachem Durchm. ) einen Wert von 0,66µSv/h messe und einen Hintergrund von 0,11µSv/h habe, somit also 0,55µSv/h als Strahlung von dem Steinchen messe, so errechne ich daraus ~10kBq. Mit Faktor 2x also 20 kBq.
Mit meinem Szintillator 2" x 1 3/4" und einer Formel aus einem Buch, so komme ich auf ~19 kBq. Statt Glockenzähler nehme ich den Szintillator.
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Es paßt fast zu gut  ;D  , wo steckt ein Fehler ?

Peter
Gruß  Peter

Zugpferd

Zitat von: Peter-1 am Gestern um 15:11Danke Norbert,

wenn ich nun mit meinem RC101 in 7,5cm ( 0 5-fachem Durchm. ) einen Wert von 0,66µSv/h messe und einen Hintergrund von 0,11µSv/h habe, somit also 0,55µSv/h als Strahlung von dem Steinchen messe, so errechne ich daraus ~10kBq. Mit Faktor 2x also 20 kBq.
Mit meinem Szintillator 2" x 1 3/4" und einer Formel aus einem Buch, so komme ich auf ~19 kBq. Statt Glockenzähler nehme ich den Szintillator.
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Es paßt fast zu gut  ;D  , wo steckt ein Fehler ?

Peter

Wow...

NoLi

Zitat von: Radiohörer am Gestern um 12:15
Zitat von: NoLi am 06. Mai 2025, 22:26Die Gamma-Dosisleistung rührt hauptsächlich von den Radon-Folgeprodukten Pb-214 und Bi-214 her.
...sind beide nicht in der Tabelle vorhanden :unknw:
...
Stecken beide in der Dosisleistungskonstante von Ra-226 mit drin!

Norbert

Peter-1

Hallo Norbert,

als DLK habe ich für Ra226 + Töchter  298 µSv*m²/h*GBq genommen. Hoffe das war richtig.

Gruß Peter
Gruß  Peter

NoLi

Gemäß der Tabelle des Instituts für Radioökologie und Strahlenschutz der Leibniz Universität Hannover ist diese Angabe richtig:

Ra-226+ 1600 a e, , –, X: 0,075(7) 0,077(11) 0,053(41)
: 0,242(7) 0,295(18) 0,35(35) 0,609(44,6) 0,77(5) 1,12(15) 1,24(6) 1,38(4)
1,41(2) 1,76(15) 2,2(5) 2,45(1,6) 319L
790 0,298
(https://www.fs-ev.org/fileadmin/user_upload/15_Service/Lehrk%C3%A4fte_Arbeitsmittel/kenn2010.pdf)

Obwohl es auch anderslautende Angaben gibt:
225 µSv*m²/h*GBq
268 µSv*m²/h*GBq

Da unsere zwei unterschiedlichen Methoden zur Aktivitätsbestimmung zu annähernd gleichen Resultaten führen, würde ich den von dir benutzten (und auch vom IRS angegebenen) Wert als den wahrscheinlicheren annehmen.

Norbert