Strahlenschutz-Messtechnik Flashcards
Nennen Sie fünf physikalische Wirkungen/ Effekte die zum Bau von Strahlenmessgeräten bzw. Detektoren genutzt werden können
— Ionisation — Szintillation — Schwärzung von Photoemulsionen — Bildung von Lumineszenzzentren — Trübung von Gläsern und Kristallpulvern — (Aktivierung)
Was ist Ionisation?
Erzeugung beweglicher elektrischer Ladungen
Was ist Szintillation?
Die Auslösung von Lichtblitzen in speziellen Stoffen
Wie sollte eine Nachweiskammer idealerweise konstruiert sein?
Die zu messende Strahlung gelangt in die Nachweiskammer und ionisiert dort die vorhandenen Atome und schießt auch nicht durch die Kammer hindurch (zu hohe Energie)
Was ist der Nulleffekt bei Strahlenmessgeräten?
Der Nulleffekt ist der Ablesewert ohne Einfluss einer künstlichen Strahlenquelle bei Geräten mit der Anzeige „Impulse pro Zeiteinheit“
Was trifft auf alle Strahlenmessgeräte hinsichtlich der Messgröße zu?
Die Messgröße ist immer „Impulse pro Zeiteinheit“ und wird dann geräteintern umgerechnet in z.B. Sv/h
Erläutern Sie den Begriff der Gasverstärkung
Durch Sekundärionisationen vervielfältigt sich die Zahl der Ionenpaare in der Nachweiskammer
Dies ist möglich ab einer gewissen Detektorspannung, da sich dadurch die kinetische Energie der Ionen erhöht
Das Verhältnis der Sekundär-Ionisation zur Primär-Ionisation ist der Verstärkungsfaktor oder auch die sog. „Gasverstärkung“
Welche drei Typen von Gasionisationsdetektoren unterscheidet man?
— Ionisationskammer
— Proportionalzähler
— Geiger-Müller-Zählrohr
Wozu werden Ionisationskammern vorzugsweise eingesetzt?
— Messung der Dosisleistung
— Messung der Dosis
In welchem Bereich der Zählrohrcharakteristik arbeitet das Geiger-Müller-Zählrohr?
Im Auslösebereich (G-M-Bereich) welcher über dem eingeschränkten Proportionalbereich liegt
Geben Sie mindestens 3 Typen von Detektoren an, mit denen Photonen-Strahlung nachgewiesen werden kann!
— Gasionisationsdetektor
— Szintillationszähler
— Halbleiterdetektor
— Dosismessfilm
Nennen Sie die Prozesse, die Sekundärelektronen erzeugen!
— Photoeffekt
— Comptoneffekt
Wie hoch ist die erforderliche Energie, um im Mittel ein Gasmolekül in der Luft zu ionisieren?
35 eV
Durch welche typischen Eigenschaften unterscheiden sich
a) das Proportionalzählrohr von der Ionisationskammer?
b) das Geiger-Müller-Zählrohr vom Proportionalzählrohr?
a) Die Gasverstärkung
b) Unterscheidung der Teilchen (hohe oder niedrige Energie) bei G-M-Zähler nicht möglich, da hier alle Impulse gleich hoch sind
Durch Zusatz welcher Verbindungen können Ionisationskammern neutronenempfindlich gestaltet werden?
— Bortrifluorid (BF3)»_space;> n,Alpha - Reaktion
— Helium-3-Gas»_space;> n,p - Reaktion
Welches physikalische Prinzip liegt der Messmethode in gasgefüllten Messkammern zugrunde?
Erzeugung von Ladungsträgern (Ionenpaare), die dann über eine angelegte Hochspannung „abgesaugt“ und gezählt werden
Welches physikalische Prinzip liegt der Messmethode in Szintillationszählern zugrunde?
Erzeugung von Lichtblitzen durch ionisierende Strahlen im Szintillatormaterial
Umwandeln des Lichts in Elektronen durch eine Photokathode
Vervielfachen der Elektronen durch den Photomultiplier oder auch Sekundärelektronenvervielfältiger (SEV)
Welches physikalische Prinzip liegt der Messmethode in Halbleiterdetektoren zugrunde?
Ähnlich wie Ionisationskammer, aber statt Gas besteht die „Kammer“ aus Halbleitermaterial
Bildung von Elektronen-Loch-Paaren im Halbleiter
Physikalisch betrachtet wie eine Diode, die in Sperrrichtung betrieben wird
Was ist im Proportionalzählrohr proportional?
Die Impulshöhe zur Anzahl der primär erzeugten Ladungsträger
Was bewirkt die Beimengung von BF3 zum Zählgas eines Gasionisationsdetektors?
Nachweis von Neutronenstrahlung durch n,Alpha - Reaktion des Bors
Zu welcher Kategorie von Messgeräten zählen Geiger-Müller-Zählrohre?
Auslösezählrohre
Was versteht man unter der Totzeit eines Auslösezählrohrs?
Nach jedem Zählimpuls ist der Detektor für kurze Zeit nicht in der Lage, weitere Teilchen zu registrieren
Diese Zeit nennt man Totzeit
Nenne Sie mindestens zwei Materialien, die als Szintillatoren Verwendung finden!
— NaI (Natriumiodid) — Csl (Caesiumiodid) — LiI (Lithiumiodid) — ZnS (Zinksulfid) — Anthracen
Für den Nachweis welcher Strahlenart sind Kristall-Szintillatoren vorzugsweise geeignet?
Gamma-Strahlung
Was versteht man unter einer Impulsrate?
Impulszahl pro Zeit
Warum ist ein Xenonzählrohr zum Nachweis harter Gammastrahlung besser geeignet als ein Methanzählrohr?
Da die Ordnungszahl von Xenon höher ist als die von Kohlenstoff
Wie nennt man die Anzeige eines Strahlungsmessgerätes, wenn keine Messprobe vorhanden ist?
Nulleffekt
Nennen Sie Ursachen, durch die bei einem Strahlungsmessgerät der Nulleffekt hervorgerufen werden kann!
— Umgebungsstrahlung
— Elektronik der Messeinrichtung
Nennen Sie eine Möglichkeit, mit der man bei Messungen mit einem Proportionalzählrohr Alpha- und Betastrahlung voneinander unterscheiden kann!
Verändern der Zählrohrspannung
Was versteht man unter der Totzeit eines impulszählenden Messgerätes?
Zeitraum nach Beginn der Registrierung eines Strahlenteilchens, in dem das Gerät noch nicht wieder für Impulsauslösungen durch weitere Strahlenteilchen bereit ist
Nennen Sie geeignete Detektoren für spektroskopische Messungen!
— Szintillationszähler
— Halbleiterdetektor
— Gitter-Ionisationskammer
Welcher Detektor liefert bei einer Gammaspektrometrie die beste Energieauflösung?
Der Germaniumdetektor
Nennen Sie zwei Arten von Personendosimetern!
— Filmdosimeter
— Stabdosimeter
Wie nennt man Strahlungsmessgeräte, die eine Warnfunktion haben?
— Dosiswarngerät
— Dosisleistungswarngerät
Welches Personendosimeter gibt Informationen über die Energie und Einfallrichtung der Strahlung?
Filmdosimeter
Welche Strahlenarten werden mit Filmdosimetern gemessen?
— Röntgenstrahlung
— Gammastrahlung
— Betastrahlung > 300keV
Welche Dosimeter gehören zu den amtlichen Dosimetern?
— Filmdosimeter
— OSL-Dosimeter
Was kennzeichnet Dosis- bzw. Dosisleistungswarngeräte?
Warnschwelle für bestimmte Werte einstellbar
Bei Überschreitung ertönt ein akustisches Signal
Welche Detektoren werden üblicherweise bei Ortsdosisleistungsmessung verwendet?
Nenne mindestens 3 Typen!
— Ionisationskammer
— Proportionalzählrohr
— Geiger-Müller-Zählrohr
— Szintillationsdetektor
Nennen Sie mindestens zwei Aufgabenstellungen für den Einsatz von Dosisleistungsmessgeräten!
— Abgrenzen von Strahlenschutzbereichen
— Überwachung von Arbeitsplätzen
