Labortagebuch April 2011

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2.4.11: Radioaktive Uhren



Zum Testen von Geigerzählern und anderen Strahlendetektoren braucht man eine radioaktive Probe. Sowas liegt ja (zum Glück) nicht überall rum. Aber einige alte Uhren von vor 1965 haben radioaktive Leuchtfarbe. Wie kann man wissen, ob eine Uhr radioaktiv ist? Dazu habe ich einen ganz einfachen Test entdeckt:

Schalten Sie tief in der Nacht das Licht aus und gewöhnen Sie Ihre Augen an die Dunkelheit. Betrachten Sie dann die Leuchtzeiger durch die Lupe. Wenn sie radioaktive Beimengungen enthalten, sehen Sie ein schwaches Funkeln und Flimmern. Sie sehen dabei praktisch genau den Ort und die Zeit individueller Zerfallsereignisse. Die entstehenden Alpha-Teilchen regen die Leuchtfarbe an. Wenn Sie kein Flimmern sehen ist sicher, dass es sich nicht um eine radioaktive Leuchtfarbe handelt.

Der Versuch entspricht dem Szintillationszähler, der in der Anfangszeit der Kernforschung verwendet wurde. Man betrachtete eine Leuchtschicht unter dem Mikroskop und konnte einzelne Teilchen anhand ihrer Lichtblitze erkennen. Zählen ging mit Bleistift und Strichliste. Das hat mich immer schon fasziniert, weil ich es aus alten Erzählungen kenne. Man müsste das mal probieren, dachte ich. Und dann ist mir die alte Leuchtfarbe eingefallen. Die Aktivität hat nach 50 Jahren so stark nachgelassen, dass man einzelne Ereignisse erkennen kann.

Siehe auch:
Ionisationskammer
Geigerzähler
PIN-Diode als Strahlendetektor
Betastrahlung mit der Webcam messen

Literturhinweis: Thomas Rapp, Experimente mit selbst gebauten Geigerzählern, Funken- und Nebelkammern, Franzis-Verlag 2008


Nachtrag Leuchtfarbe: Jetzt habe ich mir Leuchtfarben-Pigmente besorgt. Dann etwas mit Spiritus auf eine Plexiglasfläche aufgetragen, mehrere Stunden bei Dunkelheit gewartet und Uran-Pechblende drunter gelegt. Die Hoffnung war, dass ich nun einzelne Alpha-Strahlen als Lichtblitze sehen könnte. Aber leider konnte ich nichts entdecken. Ganz so einfach ist also leider nicht. Vielleicht stimmt die Dichte des Auftrags nicht, oder die Probe ist nicht geeignet.

Nachtrag Röntgenverstärkerfolie von Manfred Hartmann:

Röntgenfilme werden meist mit einer sogenannten Verstärkerfolie umhüllt um kontrastreichere Aufnahmen zu bekommen. In der Werkstoffprüfung hatten unsere Filme Bleiverstärkerfolien. Vorwiegend dienten sie dazu Streustrahlung vom Film fern zu halten, die "Verstärker"-Wirkung von Bleifolie ist aber nur sehr schwach. Besonders in der medizinischen Röntgentechnik werden jedoch Salz-Verstärkerfolien verwendet um die Strahlenbelastung gering zu halten. Sie bestehen meist nur aus Papier, das mit einer Schicht fluoreszierender Salze aus Seltenerden beschichtet ist. Wir haben die Verstärkerfolien in großen Mengen weggeworfen. Vielleicht sollte man mal einen Arzt fragen, der eine Röntgenanlage betreibt, was dort mit den Verstärkerfolien aus den Verpackungen der Filme gemacht wird. Am besten einen, der auch Thoraxaufnahmen macht. Dort wird die größte Strahlendosis benötigt. Ich könnte mir vorstellen, dass diese Filme bestimmt so eine Verstärkerfolie beinhalten um die Dosis zu reduzieren.
 
Bei Wikipedia lässt sich darüber auch nachlesen: http://de.wikipedia.org/wiki/R%C3%B6ntgenverst%C3%A4rkerfolie
 
Vielleicht hat man mit so einer Folie bessere Erfolge, auch bei Alpha- oder Gammastrahlung. Ein eigener Versuch mit fluoreszierendem Absperrband, wie es die Bundeswehr bei Nachtübungen verwendet oder verwendet hat brachte bei mir auch kein Ergebnis.

Frage: Leuchtet das fluoreszierendem Absperrband bei Röntgen-Bestrahlung?

Leider nein, hab' ich natürlich schon ausprobiert, aber es tut sich nichts. Die Leuchtschicht einer "Energiespar"-Lampe ist auch nicht sonderlich ergiebig, sie zeigt bei Bestrahlung nur ein schwaches rötliches Leuchten. Ebenso die Leuchtschicht einer (Farb-)Fernsehbildröhre. Wenn ich die Röntgenröhre auf eine Bildröhre richte dann zeigt sich auch dort nur ein fahles, schwaches Leuchten. Wenn ich die Röhre weiter entferne, so ca. 50 cm, dann ist auch hier nicht mehr viel davon zu sehen. Bariumplatincyanür oder wie man heute sagen würde Barium-Platin(II)-Cyanid wie einst von Wilhelm Conrad Röntgen verwendet, ist heute kaum irgendwo zu bekommen. Später soll man wie in der o.a. PDF-Datei geschrieben steht wohl Zinksilikat benutzt haben. Ich muss mal sehen ob man sowas selbst darstellen kann oder ob man das irgendwo bekommt. Einen Versuch werde ich noch machen, und zwar mit Zinksulfid. Man kann sich das sehr einfach selbst herstellen (oder darstellen wie der Chemiker sagt). Zinkstaub mit Schwefel mischen und entzünden. Ist aber nicht ganz ungefährlich, da die Mischung recht heftig reagiert. Das was als Verbrennungsprodukt übrig bleibt ist Zinksulfid, allerdings auf Grund der hohen Temperaturen mit Zinkoxid verunreinigt. Zinkoxid reagiert nicht auf ionisierende Strahlung, hab ich schon ausprobiert. Das Zeugs gibt es als Salbe für kleine Brandwunden. Übrigens sind bei YouTube einige beeindruckende Videos zur Zink-Schwefel-Reaktion zu sehen. Wenn man das ausprobieren möchte kann man dort schonmal schauen was einen erwartet.

Ich habe noch etwas über Leuchtschirme und Verstärkerfolien im Internet gefunden. Ab Seite 24, Leuchtschirme und Leuchtfolien. Der Rest ist aber auch recht interessant. http://app.gwv-fachverlage.de/ds/resources/v_37_1498.pdf

Nachtrag: Röntgenfolie: Gerade komme ich vom Zahnarzt (Schmerz lass nach!). Eine Röntgenaufnahme musste auch gemacht werden. Das war die Gelegenheit nach der Folie zu fragen. Kein Problem, ich habe eine bekommen. Es sieht nach Metall aus, ist leitfähig und sehr weich. Blei könnte hinkommen.


Hinweis von Manfred Hartmann: Diese Folie ist keine Verstärkerfolie. Dazu ist sie viel zu dick. Wie sich auch nachlesen lässt dient sie dazu die Strahlung, die durch den Film hindurchtritt zu absorbieren, damit sie keinen Schaden an dahinterliegendem Gewebe anrichtet. Eine Bleiverstärkerfolie, wie ich sie kenne, besteht aus einem dünnen Papier, das mit einer sehr dünnen Schicht Blei versehen ist. Vermutlich nur einige µm dick. Der Behälter in dem ich meine Thorium-Probe aufbewahre ist aus solch einer Blei-Verstärkerfolie gewickelt, wie auf dem Foto zu sehen ist.



1.4.11:  Energiesparender LED-Toaster, von Ralf Beesner



Nach dem stufenweisen EU-Glühlampenverbot ist wohl mit dem Verbot elektrischer Toaster zu rechnen; ich experimentiere daher schon jetzt mit einem Ping-Pong-Toaster ;-)


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