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Dies ist ein Projekt von Chetan Reinhard Sannyas Meditationzentrum Deutschland
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Strahlenschutzmaßnahmen in der Wohnumgebung.                                   Seite 4

Gamma Spektrum verschiedener Materialien

Hier möchte ich die Untersuchungsergebnisse von zwei unterschiedlichen Materialproben kurz darstellen. Materialprobe1 ist ein Beta-Prüfstrahler aus keramischem Material mit einer radioaktiven Glasurschicht. Vermutlich wurde dieses Material vor etwa 10 bis 15 Jahren in einem Baumarkt als Wand- oder Bodenbelag verkauft. Ich selbst verwende einen Strahler dieser Art inzwischen wegen der sehr homogenen radioaktiven Oberfläche gern als Flächenprüfstrahler zu Prüfzwecken meiner Strahlenmessgeräte.

In einem vor Gamma Hintergrund geschirmten Behälter (Bleiburg 3cm Pb-Schirm). Befindet sich die zu untersuchende Materialprobe.

Materialprobe 1:
Das folgende Bild zeigt zwei keramische Prüfstrahler aus gleichem Material. 
radioaktiver Prüfstrahlerradioaktiver Prüfstrahler (Beta-Aktiv)
Bild1, Bild2: zwei keramische Beta-Prüfstrahler    
Mit einem normalen Geigerzähler lässt sich an den abgebildeten Prüfstrahlern leicht eine Beta-Aktivität von ca. 0.1/scm Teilchenflussdichte nachweisen.

Die radioaktive Flussdichte der Oberfläche mit verschiedenen Strahlenmessgeräten gemessen:

Messgerät                                                                        Messwert
RKSB-104 (russischer Geigerzähler)............................    0,1   / scm²    (Beta-Flussdichte)
LB1210.....mit 100cm² Xenon-Zähler...........................   ca.  6 Imp. pro Sek.   (Zählrate)
YB-Mini-Monitor.........................................................   0,15 / scm²    (Beta-Flussdichte)
YB-Mini-Monitor.........................................................   0,15 /scm² - 0,25 /scm²  (Gamma-Flussdichte)

Da "pure" Beta-Strahler selten sind, lässt sich die auch vorhandene Gamma-Strahlung zum Zwecke einer Nuklidbestimmung auswerten. Messungen mit  harshaw 2x2 inch Naj, und davidson MCA 2056-C;  Messzeit (Real) jeweils 265 Minuten. Zur Verbesserung der Zählstatistik auf  1024 Kanäle beschränkt. Ein Impulshöhenspektrum (Gamma-Spektrum) welches aus den Rohdatenmess entstand,  zeigt das folgende Bild.

Messergebnisse zum Gamma Spektrum des keramischen Beta-Prüfstrahlers

Bild3: Impulshöhenspektrum (Gamma-Spektrum) aus keramischen Beta-Prüfstrahler
           (numerische Messergebnisse und grafische DArstellung von A.Öller)

Die Erhöhung gegenüber Backgr. bei Kanalnummer 441 deutet mit ca. 1460KeV auf Kalium-40. Erhöhungen im Bereich Kanalnummer 177 deutet vermutlich auf  Thorium  bzw.
Bi-214 (609keV) aus der Radium-Zerfallsreihe  . Erhöhungen bei Kanalnummern unterhalb 60 deutet vermutlich auf Uran. Eine weitere Auffälligkeit  erscheint mir nach längerer Betrachtung zwischen Kanalnummer 710 bis 790 erkennbar, welche möglicherweise auf Natrium-24 deutet (siehe Pfeile in Bild5) . Das Isotop Natrium-24 besitzt eine HWZ von 15 Stunden und emittiert beim Zerfall ein Beta-Partikel und - wichtiger - ein Gammaquant hoher Energie. Dies deutet  möglicherweise auf in der Probe enthaltene Elemente hin, welche im Fallout nach Atomexplosionstests entstanden sind.

Materialprobe 2:
Da schon mit einem einfachen Geigerzähler an verschiedenen Kaffesorten deutlich und sehr auffällig radioaktive Strahlung messbar war, wurde als zweite Materialprobe 500g gemahlener Bohnenkaffee spektral untersucht. Das entsprechende Ergebnis zeigt das nächste Bild:
Messergebnisse zum Gamma-Spektrum von 500g gemahlenem Bohnenkaffee

  Bild4: Messergebnisse Impulshöhenspektrum (Gamma-Spekrum) von 500g gemahlenem Bohnenkaffee
             ( numerische Messergebnisse und grafische Darstellung von A. Öller)

Deutlich erkennbar auch hier der K40 Peak bei ca. Kanalnummer 440 (1460KeV). Bedeutend erscheinen mir u.a. auch hier wieder die auffälligen Erhöhungen zwischen Kanalnummer 710 bis 790 , welche mir Hinweise geben auf  Zerfälle radioaktiver Elemente mit hoher Gamma-Quantenenergie.

Für das folgende Bild habe ich die oben dargestellten Rohdaten zum Spektrum des 500g gemalenen Bohnenkaffee mittels einer speziellen Transformation (Korrelationsverfahren) aufbereitet. So wurden auffällig geformte Überhöhungen gegenüber Background besonders verstärkt hervorgehoben. Auch wurden wegen der leichteren Ablesbarkeit von Energiewerten, die Kanalnummern nichtlinear in die Energieen umgerechnet.

Spektrum aus 500g Bohnenkaffeeprobe nach Datenaufbereitung
Bild5: Spektrum aus dem 500g Bohnenkaffeeprobe nach Datenaufbereitung

In dieser Darstellung habe ich Energiewerte, welche sich aus Nukliden der Uran-Zerfallsreihe ergeben, hellblau markiert. Entsprechende energetische Übereinstimmungen mit den aus den Messergebnissen sich ergebenden Spektrum ergeben einen Verdacht auf  Uran. Zwischen den Markierungen aus der  Uran-Zerfallsreihe hebt sich bei Energie 1460 ein großer Peak ab, welcher auf einen hohen Anteil Kalium-40 deutet . Fast eben so deutlich ist ein Peak bei Energie ca. 2,7 MeV zu erkennen, welcher auf  unbekannte(s) Nuklid mit entsprechender hoher Energie deutet (Vermutung : Es könnte sich um Na-24 handeln. Na-24 ist das einzige Nuklid, das ich bisher in der Literatur finden konnte mit einem passenden Zerfallskanal bei 2,754 MeV ).  Nach einem Hinweis aus einem Leserbrief  handelt es sich möglicherweise jedoch um die Abbildung einer 
Tl-208 Aktivität aus der Zerfallsreihe von Th-232  (E-gamma = 2614.6 keV,  I-gamma = 35.8%) Bemerkenswert ist, das diese Abbildung in fast allen meinen Spektrogrammen verschiedener Lebensmittelproben in sehr unterschiedlicher Ausprägung erkennbar ist.  Dann ist in Bild5 bei etwa 2,4MeV noch ein kleiner unidentifizierter Peak zu sehen. Energiewerte unterhalb etwa 200keV bleiben in dieser Darstellung unberücksichtigt und können gesondert untersucht werden. Eine ausführliche Interpretation überlasse ich versierten Leser(innen). Aufgrund dieser alarmierenden Ergebnisse habe ich verschiedene Kaffeesorten mit einem normalen Geigerzähler untersucht und eine ähnlich auffällige Probe mit der Bitte um Untersuchung auf radioaktive Inhaltsstoffe an den Hersteller eingesendet. Nach meinen bisherigen Informationen untersuchen Kaffeehersteller standardmäßig auf verschiedene radioaktive Isotope  (z.B. Caesium 134 und 137). um starke Strahlungsbelastungen auszuschließen, welche beispielsweise durch atomare Zwischenfälle verursacht sein könnten.  Jedoch lassen offensichtlich Kaffeehersteller in Ihren Untersuchungen andere bekannte radioaktive Isotope wie z.B. Radium, Uran, Kalium-40 unbeachtet.

Dann habe ich noch eine Waldpilzprobe untersucht. Mir wurde überliefert, das diese Waldpilzprobe nach Angaben aus dem Hause des Umweltinstitutes München 6300Bq/Kg Cäsium-137-Aktivität enthalte. Ein Teil von dieser Pilzprobe wurde daraufhin von Andreas Öller mit seinem empfindlichen NaI(Ti) Gamma-Spektrometer untersucht. Das folgende Bild zeigt ein Abbild der Rohmessdaten.
Gamma-Spektrum von Cäsium-137 belasteten Waldpilzen (nach Andreas Öller)
Impulshöhenspektrum aus mit Cäsium-137 belasteten Waldpilzen , gemessen mit NaI(Ti) Szintillator und Davidson MCA; Grafik nach Andreas Öller. In Höhe etwa Kanalnummer 311 ist eine Anhebung im Spektrum erkennbar, welche auf mehr als tausend Bq/kg Cs-137 Aktivität in diesen getrockneten  Pilzen deutet.

Ein weiteres Spektrogramm von diesen Pilzen habe ich mit einem RFT-Szintillator gemessen. Das Ergebnis zeigt das nächste Bild.
Spektrum einer Waldpilzprobe mit der RAM63 Gamma/Beta-Sonde gemessen
Bild6 : Spektrum der getrockneten Waldpilzprobe, gemessen mit RFT-Szintillator.

Das Spektrum im Bild6 habe ich mit einem RFT-Szintillator gemessen.  Der grüne Kurvenzug ist das Messergebnis für Backgr.  Der im Bild6 dargestellte blaue Kurvenzug gibt das Messergebnis wieder, welches ich mit meinem Spektrometer und einem RFT-Szintillator an einigen Gramm getrockneter Trompetenpfifferlinge gemessen habe.  Die Pilze wurden im Jahr 2007  in der Nähe Münchens in einem Waldstück an den Osterseen gesammelt. An einer Probe dieser Pilze wurde von mir ein Messwert 2000Bq/Kg  für die Aktivität unbestimmter radioaktiver Nuklide oder Cs137-Aktivität mittels einer Internen Methode mit GM-Zähler bestimmt. Neben der Aktivität unbestimmter radioaktiver Nuklide enthält die getrocknete Pilzprobe weitere 1600 Bq/kg K40-Aktivität. Zur Umrechnung auf Aktivität im Frischpilz wird durch den Trocknungsgrad (10) dividiert., so das etwa 200 Bq/kg Aktivität unbestimmter radioaktiver Nuklide sowie weitere 160 Bq/kg Kalium 40-Aktivität das von mir  ermittelte Ergebnis für den Frischpilz ist.  

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(letzte Textänderung auf dieser Seite : 21.09.2011)