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TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN.

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1 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Strahlungsdetektoren 2. Informationsverarbeitung 3. Neutronennachweis 4. Funktionskontrolle und Fehlermöglichkeiten 5. Praktische Demonstration (im Praktikum) Aufbau und Funktion von Strahlungsmessgeräten

2 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Strahlung Signal Zählende Elektronik Anzahl der Ereignisse für für  T Ereignis   Elektronik Aktivität Signalbewertende Elektronik Strahlungsart Energie- spektroskopie Dosis Dosisleistung Nuklid- bestimmung Strahlungsdetektor

3 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ D e t e k t o r e n – Ü b e r s i c h t  Ionisations- kammer ( ,  )  Proportional- zählrohr ( , ,  )  Geiger-Müller- zählrohr ( ,  )  Festkörper- Szintillatoren  meist NaJ:Tl ( ,  )  Flüssigkeits- Szintillations- Detektoren (LSD) ( , , (  ))  H3, C14  Silizium-Dioden und –Einkristalle ( , ,  )  Germanium- Einkristalle ( (  ),  )  Photolumines- zenzgläser( ,  )  Thermolumines- zenzkristalle ( ,  )  Filmemulsionen ( ,  ) Gasentladungs- detektoren Szintillations- detektoren Halbleiter- detektoren andere Festkörper- detektoren

4 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Gasentladungs- detektoren Szintillations- detektoren Halbleiter- detektoren andere Festkörper- detektoren  relativ billig  großflächige Ausführung möglich  Durchfluss- anordnungen möglich  hoher  -Wir- kungsgrad  sehr geringe Totzeit  optimale Anpassung an die Probe (LSD)  hohe Langzeit- konstanz  extrem hohe Energieauf- lösung und Nuklid- empfindlich- keit  billig, klein  robust  gut für die Dosimetrie geeignet Vorteile der verschiedenen Detektoren Detektoren – Übersicht

5 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Nachteile verschiedener Detektoren Gasentladungs- detektoren Szintillations- detektoren Halbleiter- detektoren andere Festkörper- detektoren  nur für gela - dene Teilchen geeignet   -Wirkungs- grad sehr gering  starke Tot- zeitbegren- zung (bes. GMZ)  relativ teuer (spez. LSD)  groß und unhandlich (LSD)  licht- und feuchtig- keitsempfindlich (NaJ)  als  -Mess- platz (Ge) sehr teuer  lange Messzeit  keine direkte Signalmessung möglich  zur Auswertung wird komplizier- te Apparatur benötigt Detektoren – Übersicht GMZ = Geiger-Müller- Zähler LSD = Liquid Scint. Det.

6 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Gasentladungsdetektoren a) Ionisationskammer Primäre, durch die Strahlung ionisierte Ladungsmenge wird abgesaugt; Ladungsmenge (energieabhängig) reicht i.d.R. nur zum Nachweis von  - und  - Strahlung  geringe Nachweisempfind- lichkeit, praktisch kein  -Nachweis, ggf. Überdruck u.spez. Anordnungen. I-V-Kennlinie

7 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Ionisations- kammer- Bereich Gasentladungsdetektoren

8 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Gasentladungsdetektoren a) Ionisationskammer Primäre, durch die Strahlung ionisierte Ladungsmenge wird abgesaugt; Ladungsmenge (energieabhängig) reicht i.d.R. nur zum Nachweis von  - und  - Strahlung  geringe Nachweisempfind- lichkeit, praktisch kein  -Nachweis, ggf.Überdruck u.spez.Anordnungen. b) Proportionalzähler E Kammer > E grenz Primär erzeugte Ladungsträger erzeugen weitere (sekundäre) Ionen/Elektronen  Hohe Feldstärken durch inhomogene Feldanordnungen,geeignete Gasfüllungen; stabile Spannungsversorgung; Gasdurchflusszähler, großflächig.

9 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Gasentladungsdetektoren Proportional- gebiet

10 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 10 c) Geiger-Müller-(Auslöse-)Zähler (GMZ) Gasentladungsdetektoren Ursprüngliches Signal wird durch Ionisationslawine völlig überdeckt

11 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 11 Gasentladungsdetektoren G.M.-Gebiet

12 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 12 c) Geiger-Müller-(Auslöse-)Zähler (GMZ) Ursprüngliches Signal wird durch Ionisationslawine völlig überdeckt  keine Unterscheidung unterschiedlicher Strahlung  große Totzeit durch Ionisationslawine  hohe elektrische Nachweisempfindlichkeit (wenn absorbiert)  nur geringe Aktivitäten messbar  einfach, billig Gasentladungsdetektoren

13 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 13 Gasentladungsdetektoren G.M.-Gebiet

14 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Szintillationsdetektoren a) Festkörper -Szintillatoren  heute praktisch nur noch NaJ (in Messgeräten, gelegentlich CsJ (nur Detektoreneinheit) absorbiert  - und teilweise auch  -Strahlen hygroskopisch

15 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 15 Szintillationsdetektoren NaJ-Szintillationsdetektoren : ... haben sehr viel höhere Nachweisempfind- lichkeit für  -Strahlung als Gasdetektoren; ... haben extrem kleine Zeitkonstanten; d.h. Totzeiten, die praktisch nur durch den SEV und die Elektronik bestimmt sind; ... wurden bei der Spektroskopie (Nuklididentifikation) heute durch den erheblich besser energieauflösen- den Halbleiterdetektor ersetzt.

16 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 16 Szintillationsdetektoren b) Flüssigkeits-Szintillatoren Effizienz des „Leuchtcocktails“ nur ca. 1/100 von NaJ aber: Strahler wird direkt in die Szint. Flüssigkeit eingebracht  keine bzw. geringe (Fenster-) Absorptionsverluste Zwei SEV werden in Koinzidenz- Schaltung (  t =1ns ) betrieben  Rauschunterdrückung um ca. einen Faktor 100 Ähnlich hohe Nachweiseffizienz wie NaJ-Szintillations-Detektor Hauptanwendungen: Messung von H 3 - bzw. C 14 - Aktivitäten in chemisch-biologisch-medizinischen Markierungsexperimenten

17 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 17  Neuester, bzgl. der Energieauflösung mit Abstand bester Detektor.  Es wird der sog. „Innere Photoeffekt“, d.h. die strahlungsinduzierte Elektro- nen -Loch-Paar-Bildung in Halbleiter-kristallen (Si, Ge und InSb) verwendet. 1.3 Halbleiterdetektoren  Festkörper-Analogon zum Gasentlastungsdetektor Allerdings:  viel höhere Dichte (> 1000x)  geringere Ionisierungsenergie (Si: 3,6 eV, Ge: 2,9 eV; Gas:  30 eV)  viel höhere Nachweiswahrscheinlichkeit, wenn auch nicht ganz so hoch wie NaJ-Kristall  Rauschunterdrückung durch Kühlung  Heute erhältliche Ausführungen: p, n-Si-Sperrschicht-Detektoren ( ,  ) Si-Oberflächen-Sperrschicht-Detektoren ( ,  ) Reinst-Germanium-Detektoren  (  ) Großvolumige (ca. 100cm 3 ) Reinst-Germanium-Detektoren mit entsprechender Abschirmung / Reduzierung des Strahlungsuntergrundes („Bleiburg“), Elektronik (schnelle Verstärker, Viel- kanalanalysatoren) und Rechnerausstattungen werden heute zum nuklidspezifischen Nachweis geringster Konzentrationen von Radio-Isotopen verwendet (< 0,1 Bq/kg)  Spektrometer

18 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Halbleiterdetektoren Funktionsweise eines HL-Detektors: 1  - Photon des Ba 133 (E  = 360 keV)erzeugt im Ge-Detektor ca Elektron-Loch-Paare

19 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Festkörper-Detektoren für Dosismessung In silberaktiviertem Phosphatglas werden Lumineszenz-Zentren gebildet, die mit UV-Licht „abgefragt“ werden können  orangefarbene Fluoreszenzstrahlung  Dosismessung kann beliebig wiederholt werden  Löschen durch Thermobehandlung. Messung der Änderung optischer Eigenschaften von Festkörpern nach Bestrahlung  Erhöhung der Absorption (Einfärbung)  Erhöhung bzw. Reduzierung der Lumineszenzfähigkeit Vorteil: Robust, klein, billig, für Dosimetrie gut geeignet Nachteil: keine direkte Dosisablesung möglich, zur Auswertung ist eine komplizierte Apparatur notwendig Radio-Photolumineszenz – Dosismeter (RPLD) In bestimmten Kristallen (LiF, CaF ) werden durch Bestrahlung  Lumineszenz- Zentren gebildet, die bei Erwärmung (200 – 400  C) durch Lichtemission, die proportional zur Energiedosis ist, wieder ausheilen. Thermolumineszenz-Dosimeter (TLD)

20 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 20 Farbglas-Dosimetrie für die Hochdosisbestrahlung Dosis 0 Gy Dosis 25 kGy

21 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 21 . Schwärzung von Filmmaterial durch ionisierende Strahlung  Wegen nichtlinearer Schwärzungskurve Eichung notwendig  Wegen der geringen Absorption von normalen Filmmaterial für  - bzw. Röntgenstrahlung wird in sog. Röntgenfilme mehr Brom- und Jodsilber eingebaut! 1.5 Photoemulsionen 1.6 Biologische Detektoren  sog. „biologische Dosimetrie“  Messung von Blutbild/Chromosomen-Veränderungen  erst ab Dosen > 100 mSv möglich !

22 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Informationsverarbeitung 2.1 Zählende Geräte Detektor digitale Speicherung der Impulszahl Impuls Einheitsimpuls Zählrate  Geiger-Müllerzähler  ,  -Monitore (Proportional-Zähler) Unterscheidung der Strahlungsart ggf. durch Verwendung charakteristischer Absorber möglich!

23 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Amplitudenverarbeitende Geräte  Anzeige in Bq (Imp/s)  Umschaltung vom  -AP auf  +  -AP durch Knopfdruck  Gasdetektoren (Proportionszähler, ggf. in großflächiger Gasdurchfluss- bauart; selten Ionisations- Kammern)   -Messung oft nicht er- wünscht  Ausschluss durch Geometrie, Gasdruck und Zwei-Kammer-Messanord- nung (Antikoinzidenz) a.) Kontaminationsmonitore

24 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 24 b) Dosisleistungsmessung Ionisationskammer:  richtige Dosis, meist schwaches Signal Proportionszähler:  gut geeignet, stabile Spannungsversorgung notwendig GM-Zähler:  billig, leicht-jedoch wegen der stark nicht-linearen Energie- abhängigkeit nur bei bekannter Strahlung einsetzbar Szintillationszähler:  sehr hohe Empfindlichkeit nur für  -Strahlung Halbleiterdetektor: Festkörperdetektor: Filmdetektor:  finden als Personen- und Körperteil-(Fingerring) Dosimeter Anwendung  Fremdauswertung  wegen extremer Energieauflösung und Preis ungeeignet  Personendosimeter  Fremdauswertung

25 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 25 Dosisleistungsmessung

26 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 26 Kommerzielle Ausführungen von direkt ablesbaren Dosisleistungsmessgeräten: Taschengeräte:  Stab- oder Füllhalterdosimeter Ionisationskammer kombiniert mit Fadenelektrometer, relativ unemp- findlich (Messbereich bis 1 mSv, 2 mSv, 5 mSv, 10 mSv)  nur Langzeit – bzw. Stör-Unfall-Kontrolle  Taschenwarngeräte: Akustisches Signal bei Überschreitung einer bestimmten Dosis oder Dosis- leistung  “Warnschreier“  geringe Empfindlichkeit: Ionisationskammer  hohe Empfindlichkeit: GMZ (nicht für stärkere Strahlungsfelder geeignet Handgeräte :  Ionisationskammern für stärkere, GM-Zähler für schwache Strahlungsfelder Trage- und Standgeräte:  Proportionszähler und Szintillationsmessgeräte mit breitem Dosis- und Dosisleistungs-Messspektrum. Eichgesetz (1975) Strahlenschutzdosimeter müssen seit im Energie- bereich von 5 keV – 3 MeV geeicht sein (Prüfstrahler-Kalibrierung Dosisleistungs- messung

27 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 27 c) Spektrometer Hohe Energieauflösung zur Identifikation des/der strahlenden Nuklide(s) erwünscht  Heute nahezu ausschließlich Halbleiterdetektoranordnungen (Ge)  Bei entsprechend empfindlicher (hochauflösender) Spektrometeranordnung ist eine äußerst empfindliche, nuklidspezifische Identifikation von strahlender Materie möglich (<0,1 Bq/kg).

28 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 28 Spektrometer

29 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 29 Spektrometer

30 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 30 Spektrometer

31 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Neutronennachweis Fehlende Ladung  fehlende primäre Ionisation komplizierte, größere Detektoren REM-Counter: Abbremsung von schnel- len und epithermischen Neutronen im Polyäthy- len, dann 6 Li (n,  ) 3 H- Nachweisprozess. Einzig Dosisäquivalent anzeigender Detektor. Messgrenze: ca. 1  Sv/h

32 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 32

33 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Funktionskontrolle und Fehlermöglichkeiten Vor Funktionskontrolle  Prüfung des Strahlenmessgerätes auf Anpassung an das Messproblem!  - geeigneter Detektor - ausreichende Empfindlichkeit - geeignete Messbereiche - ausreichende Genauigkeit - Temperaturfertigkeit - Wetter- und Luftfeuchtigkeitsempfindlichkeit - Langzeitkonstanz  Meist können nicht alle Aufgaben von einem Gerät ausreichend gut gut erfüllt werden;  Verwendung mehrerer Geräte bzw. Detektoren.

34 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 34 Funktionskontrolle Funktionskontrolle und Fehlermöglichkeiten - optische bzw. akustische Anzeige - Nulleffektmessung - Eichpräparate messen geringer Wirkungsgrad des Detektors Zeitkonstante von Detektor und Nachweiselektronik Zeitkonstante der Anzeige Influenzwirkung Nichtbeachtung von Richtungsabhängigkeiten Absorption im Detektorfenster Strahlungshintergrund Mögliche Messfehler

35 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 35 Annahme: Kontamination mit: max. Halbraum erfassbar <1000 Bq/kg Es werden nur 200g (1 Kopf) gemessen < 200 Bq Eigenabsorption / Geometrie < 100 Bq Wirkungsgrad des Detektors (  -Str.) tatsächliches Messsignal: d.h. Sie messen ein Signal in der Größenordnung des Nulleffektes 2000 Bq/kg < 5 Bq Beispiel: sog. Kontaminationskontrolle an Salatköpfen nach Tschernobyl-Unfall:

36 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Abschirmung ionisierender Strahlung 4.1 Generelle Bemerkungen Bei der Abschirmung von ionisierender Strahlung muss prinzipiell zwischen der Abschirmung geladener und neutraler (Teilchen–) Strahlung unterschieden werden. Abschirmung geladene Teilchen ( , , p): Da die geladene Teilchenstrahlung eine begrenzte Reichweite R max in Materie hat, gilt: R max = f(E) d min  D (primär) = 0 D. h. auf Grund der endlichen Reichweite R max geladener Teilchenstrahlung in Materie existiert eine endliche Dicke d min, in der die gesamte primäre Teilchen- strahlung absorbiert wird. Ist die Dicke der Abschirmung d Abs größer als diese Dicke bzw. die maximale Reichweite, wird hinter dieser Abschirmung überhaupt keine Primärstrahlung mehr registriert. Die Primärdosis D p ist null. Durch die Abbremsung der Teilchenstrahlung im Absorber entsteht jedoch immer mehr oder weniger Sekundärstrahlung (Bremsstrahlung).

37 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 37 Maximale Reichweite R max von  – bzw.  –Strahlung in Luft, Wasser und Aluminium Strahlung/EnergieR max Luft H 2 O/Gewebe Al  0,1 MeV0,1 m0,1 mm0,05 mm 1 MeV 3 m5 mm1,5 mm 10 MeV39 m6 cm20 mm  5 MeV6 cm< 0,1 mm 8 MeV8 cm< 0,1 mm

38 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 38 Abschirmung neutrale Teilchen (n,  ): Die Abschirmung neutraler Strahlung ist niemals vollständig möglich. Die Intensität der Strahlung kann jedoch durch entsprechendes Material und durch eine entsprechend große Abschirmdicke (ggf. Materialkombination) beliebig reduziert werden. Es gilt: D max  D toleranz wenn d Abs  d min Für Abschirmberechnungen ergeben sich daher meist folgende Fragestellungen:  Reicht eine vorhandene Abschirmung aus, um bei der betreffenden Strahlungsquellstärke (Aktivität) die Einhaltung der vorgegebenen Dosis- Grenzwerte zu gewährleisten?  Wie stark und aus welchem Material (bzw. Materialkombination) muss die Abschirmung sein, um diese vorgegebenen Grenzwerte einzuhalten?

39 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Abschirmung von Photonenstrahlung  Für den Strahlenschutz und insbesondere für den Strahlenschutz in der Medizin ist die Abschirmung von Röntgen– bzw.  –Strahlung von herausragender Bedeutung, da es sich um Strahlung großer Reichweite handelt mit der in vielen Bereichen umgegangen wird.  Die Abschirmung von Röntgen– und  –Strahlung unterscheidet sich bei gleicher Energie nicht, Wirkung und Abschirmmaßnahmen sind identisch. Sowohl Röntgen– als auch  –Strahlung sind elektromagnetische Wellenstrahlung oder Photonen–Strahlung, Für die Absorption ist der Ausdruck „Photonenabsorption“ gebräuchlich.  Da die exakte Durchführung von Abschirmberechnungen zu relativ schwierigen mathematischen Problemstellungen führen kann, wird meist von der verein- fachenden Annahme ausgegangen, dass die Quelle punktförmig ist (i.d.R. nur geringer Fehler!).  Bei der Berechnung erweist es sich als problematisch, die Erzeugung von „Sekundärphotonen“ zu erfassen, die durch Streu– und Wechselwirkungs­ prozesse im Abschirmungs– oder Umgebungsmaterial entstehen. Ihr Einfluss wird mit Hilfe des sog. Aufbaufaktors B erfasst

40 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 40 Die verschiedenen Strahlungsanteile, die bei der Abschirmungsberechnung berücksichtigt werden müssen, sind: 1)durchgehende Strahlung 2)im Abschirmmaterial absor- bierte Strahlung 3)gestreute Strahlung  3a)im Abschirmmaterial heraus-  gestreute Strahlung, die durch  den Streueffekt nicht die  Person trifft  3b)im Abschirmmaterial erzeugte  („aufgebaute“) „Sekundär“–  Strahlung, die aufgrund der  Streuung die Person trifft 3c)in der Umgebung (im Boden) aufgebaute „Sekundär“–Strah- lung, die aufgrund der Streuung die Person trifft

41 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 41 Die Dosisleistung D ges, der eine Person P im Abstand r von einer Photonenquelle der Aktivität A ausgesetzt ist, muss als Summe von „Einzel“–Dosisleistungen D(E) für alle von der Quelle emittierten Photonenenergien E berechnet werden.  B(E, b): Aufbaufaktor für das verwendete Ab schirmmaterial und die verwendete Ab- schirmgeometrie in Abhängigkeit von E und b (tabelliert für viele Materialien) · d eff = d / cos : effektive Weglänge in der Abschirmung · b =  (E). deff: Abschirmweglänge in Relaxationslängen, o. Dimension ·  (E): linearer Schwächungskoeffizient für Pho tonen der Energie E für das verwendete Abschirmmaterial [cm –1 ] · d: Dicke der Abschirmung : Durchdringungswinkel der Strahlung  D ges Gesam t –Dosisleistung [Sv/h], emittiert die Quelle Photonen verschiedener Energie, so ergibt sich E ges als Summe der Teil– Dosisleistungen. · D(E): Teil–Dosisleistung, die von Photonen mit der Energie E erzeugt wird [Sv/h] · A Aktivität der „Punktquelle“ [Bq] · E: Energie der emittierten Photonen · p(E): Wahrscheinlichkeit für die Emission eines Photons der Energie E pro Zerfall in [%] · k(E): Dosisleistungsumrechnungsfaktor für Photonen der Energie E [Sv  cm 2  s  h –1 ] (tabelliert)...

42 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 42 Berechnung der Dosisleistung (vereinfacht) Teil (1) der obigen Gleichung stellt die Dosisleistung dar, die von einer Quelle der Aktivität A im Abstand r erzeugt wird, wenn keine Abschirmung vorhanden ist und keine Strahlung durch streuende Umgebung aufgebaut wird. k(E), die energieabhängige Dosisleistungs–Aktivitäts– Proportionalitätskonstante, kann für verschiedene Isotope/Isotoplinien aus Tabellen oder aus der entsprechenden graphischen Darstellung entnommen werden. Für eine Punktquelle ergibt sich die bekannte Abnahme der Dosisleistung mit dem Abstand von der Quelle proportional zu 1/r 2. Teil (2) erfasst die Erhöhung der Dosisleistung durch Aufbaustrahlung, die entweder im Absor- ber oder in der Umgebung (Wände, Boden, Geräte etc.) durch Streuung zur exponierten Person gelenkt wird. Für E photon < 500 keV kann B(E, b) in erster Näherung vernachlässigt und durch einen 20 %igen Zuschlag zur Abschirmdicke ausgeglichen werden. Für große Photonen- energien (z. B. Co 60) muss B(E, b) berücksichtigt werden (tabelliert für gängige Materialien). Teil (3) beschreibt die dosisvermindernde Wirkung der Abschirmung. Sie wächst exponentiell (überproportional) mit der Dicke d und der Absorptionsfähigkeit  (E) ( b =  (E). d eff )

43 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 43 Aber auch diese vereinfachte Gleichung für die Dosisleistung kann nicht nach d aufgelöst werden  das wäre wünschenswert!! Zur Vermeidung zeitraubender Prozeduren werden die Gleichungen gewöhnlich für einen Annahme–(Schätz–)Wert von d gelöst und dieser Vorgang wird ggf. solange wiederholt, bis die geeignete Abschirmdicke d ermittelt ist, die die Dosis- leistung auf den vorgegebenen Dosisleistungswert (gesetzliche Vorschrift oder Auflage) reduziert. Die Abschirmungsberechnungen müssten theoretisch für jede der vom Strahler emittierten Energien durchgeführt werden. Praktisch geschieht dies meist nur für die durchdringendste (i. Allg. die höchste) Energie. Beispiel: notwendigen Abschirmdicken Ein Transportbehälter ist für den Transport von Mn 52 (E max = 1,4 MeV) mit einer Aktivität von 3,7  Bq dann erlaubt, wenn die Dosisleistung im Abstand von 1 m weniger als 10  Sv/h beträgt.  eine Bleiwandstärke von 110 mm ist erforderlich.

44 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 44 Absorptionsmechanismen Der lineare Schwächungskoeffizient  setzt sich gemäß:  =  +  +  aus den  Absorptionskoeffizienten  ( Photoeffekt –Koeffizient),  Streukoeffizienten   Paarbildungskoeffizienten  zusammen. Jeder dieser drei Koeffizienten beschreibt einen charakteristischen Wechselwirkungsprozess der Photonen mit dem Absorbermaterial, bei dem das Photon Energie verliert. Die Photoeffektabsorption  (ein Absorberatom–Hüllenelektron wird durch das Photon angeregt/ionisiert) bildet i. d. R. (E Ph < 1 MeV) den Hauptabsorptions- mechanismus. Der Streukoeffizient  wiederum setzt sich additiv aus den drei Anteilen, klassischer Rayleigh–Streuung  kl, Comptonstreuung  Cs und der Comptonabsorption  Ca zusammen. Paarbildungkoeffizient   ein Photon erzeugt zwei Elektronen!  ist erst für E Ph > 1 MeV relevant!

45 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 45 Beispiel : Massenschwächungskoeffi- zient  /  von Blei (Pb), sowie seine Zusammenset- zung aus den einzelnen Schwächungsanteilen gemäß der Schwächungskoeffienten

46 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 46 Massenschwächungs- koeffizient µ /  für: Blei (  Pb = 11,3 g/cm 3 ), Kupfer (  Cu = 8,9 g/cm 3 ), Aluminium (  Al = 2,7 g/cm 3 ) Luft (  Luft = 0,0013 g/cm 3 ).

47 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 47 Massenschwächungskoeffizient  / , Halbwertsdicke d 1/2 und 1/100-Dicke d 1/100 (Dicke des Absorbermaterials, das die Intensität der eingestrahlten Photonen auf die Hälfte bzw. ein Hundertstel abschwächt) für einige Photonenenergien und Absorbermaterialien. Achtung, hinter großflächigen Abschirmungen werden of erheblich geringere Werte der Schwächung gemessen (  Aufbaufaktor, “Linsenwirkung“ durch Streuung). Strahlung Energie  MeV   /   cm 2 /g  Al Cu Pb d 1/2  mm  Al Cu Pb d 1/100  mm  Al Cu Pb Fe(K  )0, ,030,01 0,001 0,2 0,060,01 W(K  )0,060,31,55100,60,16740,8 Ir 1920,3 0,13 7,70,2 501,4 Co 601,33 0,

48 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 48 Faustformel zur groben Abschätzung der Dosisleistung für eine Quelle der Aktivität A: Für eine grobe Abschätzung der Dosisleistung im Abstand r = 1 m in Luft von einer Quelle ionisierender Strahlung mit der Aktivität A (keine Aufbaustrahlung B(E, b) = 1) wird für die Dosisleistungsumrechnungs– (spezifische Gamma- trahlen–) Konstante ein Wert von  = k / 4  = 0,25 mSv  m 2  h –1  GBq –1 verwendet. Dieser Wert führt für Photonenenergien zwischen 0,01 MeV und 2 MeV zur Überschätzung der Strahlenwirkung mit der sog. Faustformel: 4 GBq, 1 m  1 mSv/h 4 MBq, 1 m  1  Sv/h 4 kBq, 1 m  1 nSv/h Die Faustformelabschätzung sollte Anlass geben zu:  - „sicherheitshalber“ eine vorhandene Abschirmung wirklich einzusetzen oder einfache („Bleiziegel“–) Abschirmungen aufzubauen  - genauer über Exposition bzw. Abschirmung nachzudenken (Rechnung) - - sich selbst bzw. Mitarbeitern zu verdeutlichen, dass eine Exposition z. B. im Vergleich - zur natürlichen Belastung vernachlässigbar ist D nat, extern ≈ 100 nSv/h  400 kBq in 1m

49 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Abschirmung von  –Strahlung Aufgrund der bereits geschilderten grundsätzli- chen WW-Eigenschaften geladener Teilchen, ( hier Elektronen mit Materie)  Erzeugung von sekundärer „Bremsstrahlung“ durch Wechselwirkung sollte eine Abschirmung für  –Strahlung aus einer dicken Abschirmung aus leichtem Material (schwache WW, wenig Bremsstrahl- ung)und einer dünnen Abschirmung aus schwerem Material bestehen. Im leichten Material soll die  –Strahlung voll- ständig absorbiert werden (d 1 > R max ) und dabei wenig sekundäre Strahlung erzeugen (  Ab- schirmmaterial mit kleiner Kernladungszahl Z). Im schweren Material soll die erzeugte Brems-/ Sekundärstrahlung absorbiert werden (  großes Z).

50 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/07 50 LuftH2OH2OAlNaJCuPb   g/cm 3  0, R ,max 6.0 m7.6 mm3 mm2 mm0.9 mm0.67 mm Reichweite der  –Strahlung von P32 (E  = 1,7 MeV)

51 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Technische Akademie Südwest e.V. TAS 22. Lehrgang im Strahlenschutz 07. – 14. März 2004 TECHNISCHE UNIVERSITÄT KAISERSLAUTERN Dr. Hans-Jochen Foth (Dr. Bernd Schröder) Fachkunde im Strahlenschutz, Vorlesung + Praktikum, WS 2006/ Abschirmung von  –Strahlung Eine Abschirmung gegen  –Strahlen ist entbehrlich, da aufgrund der geringen Reichweite in Materie die  –Strahlung bereits durch die Kleidung bzw. die tote Hornhautschicht der Haut absorbiert wird. Die direkte Kontamination der Körper- oberfläche muss jedoch unbedingt vermieden werden, da sich sonst die Gefahr der Inkorporation ergibt, die aufgrund der großen relativen biologischen Wirk- samkeit der  –Strahlung im Gewebe (Q–Faktor = 20) schlimme Folgen haben kann. 4.5 Abschirmung von Neutronen–Strahlung Für die Abschwächung von Neutronen (Berech- nung schwierig !!) eignen sich auf Grund der fehlenden elektrischen Wechselwirkung nur leichte Elemente (Energieverlust durch direkte Übertragung von Energie im elastischen Stoß); besonders alle Stoffe, die Wasserstoff enthal- ten (H 2 O, Plastik, Paraffin usw.). Blei ist dage- gen nahezu wirkungslos für die Abschirmung von Neutronenstrahlung. Bei der Abschwächung von Neutronen entsteht eine sehr harte  –Strah- lung (n,  –Reaktionen), die durch eine zweite, für  –Strahlung geeignete Abschirmung (z. B. Blei) abgeschwächt werden muss.


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