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sunny2005



Anmeldungsdatum: 13.05.2016
Beiträge: 16

Beitrag sunny2005 Verfasst am: 13. Mai 2016 11:50    Titel: Frage zur Aktivität Antworten mit Zitat

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: 11573

Beitrag franz Verfasst am: 13. Mai 2016 12:53    Titel: Antworten mit Zitat

Was heißt "ausreichend"? Hier fehlt Information bzw. eine klare Frage, worum es Dir überhaupt geht.
sunny2005



Anmeldungsdatum: 13.05.2016
Beiträge: 16

Beitrag sunny2005 Verfasst am: 13. Mai 2016 12:59    Titel: Antworten mit Zitat

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: 11573

Beitrag franz Verfasst am: 13. Mai 2016 19:51    Titel: Re: Frage zur Aktivität Antworten mit Zitat

sunny2005 hat Folgendes geschrieben:

ich habe mit einer Strontium 90 Strahlenquelle (3,28 MBq) und einer Caesium 137 Strahlenquelle (66,94 MBq) gearbeitet. [...] warum für den Betastrahler eine viel geringere Aktivität ausreichend war als für den Gammastrahler.

Welcher Gammastrahler?
sunny2005



Anmeldungsdatum: 13.05.2016
Beiträge: 16

Beitrag sunny2005 Verfasst am: 13. Mai 2016 20:07    Titel: Antworten mit Zitat

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



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11573

Beitrag franz Verfasst am: 13. Mai 2016 21:46    Titel: Antworten mit Zitat

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

Beitrag sunny2005 Verfasst am: 13. Mai 2016 21:55    Titel: Antworten mit Zitat

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

Beitrag sunny2005 Verfasst am: 13. Mai 2016 21:59    Titel: Antworten mit Zitat

franz hat Folgendes geschrieben:


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
...


Das Strontium zerfällt aber zuerst in Yttrium 90 und anschließend nochmals in Zirconium, wobei hier eine Energie von 2,3 MeV frei wird
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11573

Beitrag franz Verfasst am: 13. Mai 2016 22:12    Titel: Antworten mit Zitat

sunny2005 hat Folgendes geschrieben:

Das Strontium zerfällt aber zuerst in Yttrium 90 und anschließend nochmals in Zirconium, wobei hier eine Energie von 2,3 MeV frei wird

Stimmt, die Geschichte geht (mit einem weiteren Beta-Zerfall) weiter
Y90 ß- T=64h, 2,3 MeV ... ein dynamisches Sammelsurium also.

Worum ging es überhaupt? smile
sunny2005



Anmeldungsdatum: 13.05.2016
Beiträge: 16

Beitrag sunny2005 Verfasst am: 13. Mai 2016 22:21    Titel: Antworten mit Zitat

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: 11573

Beitrag franz Verfasst am: 14. Mai 2016 09:34    Titel: Antworten mit Zitat

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

Beitrag sunny2005 Verfasst am: 14. Mai 2016 11:07    Titel: Antworten mit Zitat

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: 11573

Beitrag franz Verfasst am: 14. Mai 2016 12:09    Titel: Antworten mit Zitat

sunny2005 hat Folgendes geschrieben:
die Frage war, warum für die Messung die Aktivität des Ca-137 so viel höher sein musste als die des St-90

Wenn "Ca-137" Cs137 bedeutet, "St-90" Sr90 und mit "höher sein musste" gemeint ist, daß die Zählrate der erstgenannten Probe wesentlich größer war als die der zweiten, so sind wir wieder am Anfang, bei Deiner eigenen Angabe 67 / 3 MBq.

Außer diesen beiden Zahlen (und den bekannten Zerfallsschemata: 4*ß, 1*g) liegen bisher keine greifbare Fakten vor. :-(
sunny2005



Anmeldungsdatum: 13.05.2016
Beiträge: 16

Beitrag sunny2005 Verfasst am: 17. Mai 2016 17:57    Titel: Antworten mit Zitat

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
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