Frage zur Aktivität

sunny2005 · Anmeldungsdatum: 13.05.2016 Beiträge: 16

Meine Frage:
Hallo zusammen,
ich habe mit einer Strontium 90 Strahlenquelle (3,28 MBq) und einer Caesium 137 Strahlenquelle (66,94 MBq) gearbeitet. Hierbei habe ich untersucht, wie sich die Impulsrate mit zunehmenden Abstand zur punktförmigen Strahlenquelle verändert.
Nun stellt sich für mich die Frage, warum für den Betastrahler eine viel geringere Aktivität ausreichend war als für den Gammastrahler. Die Impulsraten waren im ähnlichen Bereich.
Hat hierzu jemand eine Idee?

Meine Ideen:
Ich habe mir überlegt, dass ja der Gammastrahler mit 512 keV in einen metastabilen Zustand zerfällt und anschließend mit 662 keV in das stabile Ba. Nur ein sehr geringer Teil (5,3 %) zerfällt mit einer Energie von 1,173 MeV direkt in den stabilen Zustand.
Das Strontium zerfällt hingegen mit 540 keV in Yttrium 90 und anschließend mit 2,27 MeV in Zirconium 90.

Demzufolge hat das Strontium bis zum stabilen Zerfall mehr Energie abgegeben als das Caesium und somit wird weniger Aktivität beim Strontium benötigt.

Kann dieser Vorschlag so stimmen?

Vielen Dank schonmal smile

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Was heißt "ausreichend"? Hier fehlt Information bzw. eine klare Frage, worum es Dir überhaupt geht.

sunny2005 · Anmeldungsdatum: 13.05.2016 Beiträge: 16

ausreichend bedeutet, dass überhaupt was gemessen wurde.
Sprich die Aktivitäten unterschieden sich ja deutlich. Warum nimmt man nicht die selbige hohe Aktivität für den Betastrahler, wie für den Gammastrahler

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

sunny2005 · Anmeldungsdatum: 13.05.2016 Beiträge: 16

Cäsium-137 = Gammastrahler mit 66,94 MBq
Strontium-90 = Betastrahler mit 3,28 MBq

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Stimmt, bei den zwei Betazerfällen des Cs137 hatte ich die Gammastrahlung des kurzlebigen Folgenuklids Ba137m übersehen. Gamma-Emission begleitet ja fast alle Kernzerfälle (Lise Meitner 1925), Sr90 stellt eine Ausnahme dar.

Wir haben also
Cs137 ß- T=32a; 5,4% 1,17 MeV; 94,6 % 0,61 MeV
[Ba137m gamma T=156 s, 0,67 MeV]
Sr90 ß- T=29a, 0,55 MeV
...

sunny2005 · Anmeldungsdatum: 13.05.2016 Beiträge: 16

genau.
Kann man dann auf die Fragen sagen, warum für eine Beta Messung (Sr90 eine viel kleinere Aktivität genügt als für die Gamma Messung (Ca-137), dass die ausgesendete Energie des Strontium viel größer ist, als die Energie des Cäsiums.
Da die Aktivitätsbestimmung für das Ca fast ausschließlich auf den Gammazerfall zurückzuführen ist wird ja viel weniger Energie emittiert, als beim Sr Zerfall?

sunny2005 · Anmeldungsdatum: 13.05.2016 Beiträge: 16

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

sunny2005 · Anmeldungsdatum: 13.05.2016 Beiträge: 16

Der Versuch beinhaltete lediglich, dass die Abstandsgesetze zweier Strahler(Sr und Ca) ermittelt werden.
Hierbei hatte Sr eine Aktivität von 3 MBq und Ca eine Aktivität von 70 MBq.
die Frage war jetzt, wieso für Sr eine deutlich geringere Aktivität notwendig ist.

Für mich war das einzig Plausible, dass Sr mehr Energie beim Zerfall abgibt als Ca (aufgrund der kurzen HWZ der Gammastrahlung, welche wenig Energie emittiert).

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Das Abstandsgesetz, jeweils für die einzelnen Präparate, dürfte abgehakt sein(?). Jetzt mißt Du im jeweils gleichen Abstand und erhälst für die Sr90 - Probe eine höhere Zählrate als für Cs137 - entgegen der angegebenen Aktivität(?).

Da kann ich nur spekulieren:
- Worauf beziehen sich die Angaben 67 / 3 MBq eigentlich (Cs: ß, ß, g; Sr: ß, ß)?
- Stimmen die 67 / 3 MBq (noch)?
- Falls Du einen kombinierten Detektor verwendest: wie reagiert er energetisch auf gamma / beta?
- Kannst Du die Betastrahlung nicht abschirmen, für eine getrennte Messung?
grübelnd

A(Ba137m) könnte man nochmal überschlagen ...

sunny2005 · Anmeldungsdatum: 13.05.2016 Beiträge: 16

die Frage war, warum für die Messung die Aktivität des Ca-137 so viel höher sein musste als die des St-90

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

sunny2005 · Anmeldungsdatum: 13.05.2016 Beiträge: 16

es gibt auch nicht mehr Fakten:)

sorry es heißt natürlich Cs137 und Sr90. Und die Aktivitäten am Versuchstag betrugen Cs137 67 MBq und Sr90 3 MBq.
Die Frage ist jedoch immer noch: Warum genügt für die Beta Messung ein Strahler mit viel kleinerer Aktivität als für die Gamma Messung