Rådgivare
Texten nedan är maskinöversatt från tysk originaltext.
Värt att veta om geigermätare och dosimetrar
Hur fungerar en geigermätare med Geiger-Müller-räknerör?
Skillnad mellan en geigermätare och en dosimeter
Användningsområden för geigermätare och dosimetrar
Hur mäts strålningen med geigermätaren?
Hur fungerar en geigermätare med Geiger-Müller-räknerör?
Den vanligaste formen av radioaktivitets-mätinstrument är Geiger-Müller-räknerör , kort geigermätare. Olika detektorer mäter olika strålar:
- Alfastrålning
- Betastrålning
- Gammastrålning
- Röntgenstrålning (X-strålning)
Mätrörets funktionsprincip är att om det finns radioaktiv strålning i detektorn uppstår en elektrisk spänning som kan mätas:
- Så snart en joniserande del kommer in i Geiger-Müller-räkneröret uppstår en kedjereaktion som leder till en gasurladdning.
- Partiklar som spricker elektronerna från kärnkärntrarna i ädelgaset (oftast argon eller krypton) i mätaren och som ger otaliga sekundära partiklar bättre ljus än andra.
- På så sätt får du en spänning i räkneröret och den joniserade gasen leder under en kort tid, strömkretsen stängs och geigermätaren signalerar strålning. De många jonerna på anod ger en obalans och skärmar samtidigt katod.
- Därefter avtar spänningen i räkneröret och strömkretsen bryts.
- Dödtiden är den tid efter denna gasurladdning där mätaren inte mäter någon signal. Dödtiden slutar när jonmolnet har lossat på katoden. Beroende på geigermätarens konstruktion uppgår den till mellan 0,1 och 0,3 millisekunder.
Geigermätare med GM-räknerör för gamma-, alfa- och betastrålning
Vårt praxistipp: Olika utföranden
för olika typer av radioaktivitet kombinerar registrering av flera olika typer av radioaktiv strålning. Doseffekten kan ofta läsas av direkt på en display, för vissa enheter kan den först läsas av i efterhand med hjälp av andra enheter och utvärderingsprogram. Oftast har geigermätare en varningsfunktion: Akustisk, optisk eller som vibration.
Andra konstruktioner än Geiger-Müller-räknerör mäter efter samma princip radioaktiv strålning. Joniseringskammaren och proportionell räknerör är också räknerör. De är också fyllda med en räknegas för att omvandla jonens reaktion från radioaktiv strålning till mätbara elektriska effekter. Jonisationskammare och proportionellt räknerör arbetar med lägre spänningar än Geiger-Müller-räkneröret, vilket gör att det inte blir en ständig gasurladdning med efterföljande dödtid.
Skillnad mellan en geigermätare och en dosimeter
Geigermätare är ofta utformade som enkla doseffektmätare. Ibland är en dosimeter direkt integrerad, eftersom den här extrafunktionen är tekniskt enkel att genomföra.
- Geigermätare (doseffektmätare) mäter den aktuella stråldosen. De ser å ena sidan om det finns någon radioaktiv strålning och å andra sidan hur mycket strålning som utstrålar i detta ögonblick.
- Dosimeter summerar stråldosen över tiden. Därigenom kan den ackumulerade strålbelastningen bestämmas genom radioaktiv strålning. Dosimeter används i strålskydd, eftersom de kan kontrollera att gränsvärdena iakttas under längre tidsperioder. Dosimeter är ofta utformad som mobil persondosimeter, som vissa yrkesgrupper ständigt kan bära på kroppen.
Obs: I Österrike används termerna dosimeter och doseffektmätare synonymt i ekföreskrifterna. Även i vardagligt tal görs ofta ingen exakt åtskillnad mellan utrustning för att bestämma den aktuella radioaktiva stråldosen och utrustning för dosmätning under en längre tidsperiod.
Användningsområden för geigermätare och dosimetrar
Strålningsmätare med akustisk och vibrationsvarning mot strålning
Mätinstrument för radioaktivitet används inom många områden.det är känt att de används inom radiologi och nukleärmedicin, men även inom cancervården övervakas bestrålning av tumörer via dosimeter för att ge patienten en optimal dos.
Civilskyddsteam, som brandkåren och militären, är utrustade med geigermätare för att kunna agera vid ABC-operationer, alsoatomer, biologiska och kemiska faror i enlighet med dessa mätningar. Dessutom använder arkeologer, geolog och konstforskare vid okända radioaktivitetsmätare med varningsfunktion och fortförandedioaktiva metoder för att analysera egna. Även i gruvor finns radioaktiva ämnen som upptäcks med hjälp av geigermätare.
För privatpersoner är det enkelt att skaffa enkla räknerande och dosimetrar. Det finns ett allt större antal regioner som är kända för att drabbas av extrema påfrestningar på mitradioaktiva miljöfaktorer på grund av kärnkraftsolyckor som Tjernobyl eller Fukushima, eller som befinner sig i omringningen av sitt ännu aktiva kärnkraftverk.
Hur mäts strålningen med geigermätaren?
Hur uppstår radioaktiv strålning?
I neutralläge har atomer och molekyler lika många elektroner som protoner. Om det finns fler protoner eller elektroner finns det dock en elektrisk laddning och kallas Ion. På grund av dessa orsakande, instabila partiklar kallas strålning också joniserande strålning.
Radioaktiv strålning uppstår när en kärnkärna sönderfaller. Detta kan ske på ett naturligt sätt eller genom riktad kärnklyvning. Vid en delning ska alfastrålning, betastrålning och gammastrålning frigöras. Det är naturvetenskapligt riktigt att tala om en omvandling, eftersom det uppstår nya ämnen när kärnenergin sönderfaller. Dessa utsläpp är radioaktiva, inte själva strålningen. Det som lekmän och media gärna kallar ”atomstrålning” är alltså joniserande strålning av radioaktiva ämnen.
Strålningstyper och räckvidder
De joniserande strålningstyperna inkluderar alfa-, beta-, gamma- och röntgenstrålning. De skiljer sig åt i fråga om sammansättning och räckvidd. Medan alfa- och betastrålning består av laddade partiklar består gammastrålning och röntgenstrålning av ohålade fotoner och kvanter.
Dessutom skiljer sig gammastrålning och röntgenstrålning inte åt i fråga om sammansättning, utan i fråga om hur den uppstår: Gammastrålning uppstår genom nukleär reaktioner, röntgen strålning från en G-hastighetförändring av laddade partiklar eller högenergiga övergångar på elektronhöljet.
I många länder kallas röntgenstrålning efter upptäckaren Wilhelm Conrad Röntgen, men internationellt finns också bokstaven X för röntgenstrålning som är lika med X-strålning, i likhet med den grekiska a, b, för övriga strålningsformer.
Strålningens räckvidd:
- Alfastrålning (a-strålning) har bara en räckvidd på några centimeter. Den kan stoppas med ett pappersark. Därför måste geigermätare bäras över kläderna för att upptäcka alfastrålning.
- Betastrålning (ß-strålning) når några meter långt. Den kan skärmas av med metaller, till exempel aluminium.
- Den gammastrålning (strålning från den som alstras av den som använder röntgen) och röntgenstrålning (X-strålning) har den längsta räckvidden, särskilt när det gäller röntgenstrålning. För avskärmning hjälper en tjock köttskikt eller betongvägg. Därför är bly inarbetat i röntgenskyddsförkläden och personalen lämnar rummet under inspelningen.
Geigermätare med mätning av dos och puls samt en sönderfallsindikator
Enheter i geigermätare
Becquerel (Bq) är den måttenhet som används för radioaktivitet. 1 Bq anses vara sönderfall om 1 kärnkärna sönderfaller på en sekund. Den naturliga radioaktiviteten i våra livsmedel är i genomsnitt 40 becquerel per kilo. Detta innebär att i genomsnitt 40 kärnkärnor per sekund sönderfaller inom 1 kilo livsmedel.
I stället anger Gy hur mycket joniserande strålning som absorberas av en massa. Det rör sig om ett objektivt värde som härleds från SI-enheterna joule och kilogram. Enheten Gray är måttet på den strålningsdos som absorberas av vävnaden. Med en bestrålning helt från kroppen på över sex Gy är överlevnadschanserna små, även vid optimal behandling, och vid 15 Gy lika med noll.
Sievert (SV) är den viktade måttenheten för stråldosen. Den beskriver effekterna av joniserande strålning på människor. Denna dos tar hänsyn till strålarakternas olika effekter och till att organen har olika strålningskänslighet genom en strålningsviktningsfaktor. Den är därför den största storleken för bedömning av riskkällor.
Gränsvärden för exponering för strålning
Strålmätare med akustisk och optisk varningssignal på displayen
I Tyskland ligger den normala strålningsexponeringen per år på mellan 2 och 4 millisievert . Den största delen, 1,5 millisievert, härrör från röntgenundersökningar.
Förutom den joniserande strålning som uppstår vid en riktad kärnklyvning, finns det alltid en naturlig radioaktiv strålning från rymden och jorden, där till exempel malmer bidrar till strålningen. Dessa värden är ofarliga för människor.
Även när det gäller medelhöga strålningsnivåer är radioaktivitetens hälsofarliga effekt bara sekundär, till exempel genom att öka antalet cancerfall hos befolkningen och genom förändringar i arvsmassa som leder till missbildningar hos avkomman. Från 250 millisievert är den vanliga förekomsten av cancer och genetiska defekter hos nyfödda mycket sannolik.under en pågående graviditet är strålning på över 100 millisievert kritisk.
Vid en dos på omkring 1 sievert kommer det till akut strålsjukdom, som i mild form är förenad med feber, diarré och illamående, och i värsta fall leder till döden genom multiples organdonation.